【正文】 豐富的I/O口資源，因此使用7289會浪費(fèi)按鍵資源，增加成本。但是需要更多的控制信號，而且芯片的級聯(lián)不方便。調(diào)節(jié)電位器實(shí)現(xiàn)線形電壓調(diào)整,從而控制三極管使顯示屏壓降發(fā)生改變。因此通過調(diào)節(jié)占空比來實(shí)現(xiàn)顯示屏亮度的調(diào)整。,更新信息方便快捷,更加有利于實(shí)際應(yīng)用?？墒撬械姆且资杂洃涹w均源自ROM技術(shù)。ARM2138芯片具有高達(dá)32KB的內(nèi)存作為數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)非?？斓淖x取速度。圖1方案二 應(yīng)用ARM，ARM是一種功耗很低的高性能處理器，技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。技術(shù)比較熟練，應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在的51系列技術(shù)硬件發(fā)展的也非常得快，也出現(xiàn)了許多功能非常強(qiáng)大的單片機(jī)，因此使用單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)要求的基本功能。點(diǎn)陣電子顯示屏制作目錄 摘 要 41：方案論證與比較 51．1控制器部分 51．2 數(shù)據(jù)存儲器 51．3 亮度連續(xù)可調(diào) 61．4 顯示屏驅(qū)動電路的選擇 61．5 鍵盤的選擇 71．6 串行口的選擇 72．系統(tǒng)的具體設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 72．1系統(tǒng)總框圖 72．2 硬件部分 82．2．1 采用16個LED8*8顯示屏，構(gòu)成16行*64列點(diǎn)陣顯示 82．2．2 LED顯示屏驅(qū)動電路 92．2．3亮度連續(xù)可調(diào) 102．2．4 刷新頻率的計算 102．2．5 鍵盤 102．3 軟件方面 112．3．1 主程序的流程圖 112．3．2 按鍵程序 122．3．3 行列的掃描 132．3．4 人機(jī)交互 143．測試、結(jié)果及分析 153．1基本功能 153．2 發(fā)揮功能部分 153．3 其他發(fā)揮部分 153．4刷新頻率的測試 153．5 按鍵的結(jié)果測試 164．總結(jié) 16參考資料： 16摘 要本設(shè)計使用ARM2138開發(fā)板作為主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅(qū)動16*64的點(diǎn)陣LED顯示屏。但是為了實(shí)現(xiàn)多組預(yù)存信息,必須外加具有掉電存儲功能的EEPROM,這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。方便、安全、高效。并具有豐富的I/O資源，而且其外圍電路簡單,在片內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)所有控制。只讀記憶體的數(shù)據(jù)是不可能修改的?；谝陨细鞣N對比,我們選用方案二。并且會出現(xiàn)閃爍。從而達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)亮度的目的。方案二 由于ARM提供了足夠的內(nèi)存來做為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)對顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，級聯(lián)方便，芯片數(shù)量少。方案二 利用I/O口直接連接的獨(dú)立式鍵盤,每鍵都有相應(yīng)的I/O口對應(yīng),。并且可直接和PC機(jī)接口，不用外加協(xié)議轉(zhuǎn)換電路。通過鍵盤電路控制ARM輸出數(shù)據(jù)的變化。16片88點(diǎn)陣LED顯示模塊利用總線形組成一個1664的LED點(diǎn)陣，用于同時顯示4個1616點(diǎn)陣漢字或8個168點(diǎn)陣的字母﹑字符或數(shù)字。通過164移位這64位的信號，來控制顯示內(nèi)容的變化。行驅(qū)動電路：每個LED管亮需要7mA的電流，那么64個同時亮就需要448mA的電流，所以我們要對列進(jìn)行驅(qū)動，我們采用晶體管8550對列信號進(jìn)行放大，使LED點(diǎn)陣能夠正常顯示。此是作為對亮度的調(diào)節(jié)的方法。循環(huán)模式鍵：可以控制定時循環(huán)模式。滾動速度鍵：按下后可以顯示當(dāng)前的速度，利用加減鍵調(diào)節(jié)滾動速度。整個程序可以分為鍵盤掃描、點(diǎn)陣行列的掃描、串口傳輸和SD卡的存儲與讀取。按鍵掃描子程序的流程圖如圖7：清中斷按鍵掃描、讀I/O口是否有鍵按下？計數(shù)器清0 否 是計數(shù)器加1計數(shù)器是否大于10？ 否 置按鍵有效標(biāo)志 是中斷結(jié)束圖7按鍵子程序模塊的流程圖如圖8：判斷鍵值點(diǎn)亮相應(yīng)的LED執(zhí)行相應(yīng)的模塊清零按鍵有效標(biāo)志圖82．3．3 行列的掃描本系統(tǒng)中利用ARM中的Time1來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣顯示屏的行列的掃描，其軟件的流程圖如下圖9：清中斷送掃描行數(shù)據(jù)掃描當(dāng)前行行數(shù)加1中斷結(jié)束圖92．3．4 人機(jī)交互在本系統(tǒng)中通過串口與PC機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，通過PC機(jī)就可以控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)刷新?？偨Y(jié)本系統(tǒng)完成了LED點(diǎn)陣電子顯示屏和控制器的制作。也實(shí)現(xiàn)了顯示屏的多字體顯示。設(shè)計中還有欠缺的方面，今后的學(xué)習(xí)工作中會加以注意?，F(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，作品采用16*64點(diǎn)陣LED，做工精良，近似產(chǎn)品。作為學(xué)生短時間實(shí)現(xiàn)的作品，無論是工作量還是設(shè)計難度，都非常難得。尋跡由RPR220型光電對管完成，遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行火焰掃描。關(guān)鍵詞：AT89S52 直流電機(jī) 舵機(jī) 光電傳感器 火焰?zhèn)鞲衅? 消防智能電動車 DF無線收發(fā)Abstract: The smart car is aluminum alloy for the chassis, AT89S52 MCU as its core, including motor and servo, plus photoelectric sensors, as well as other flame sensor and power circuit. MCU controls the car turning back forward or running on the white line. RPR220 reflective photo sensor seeks the trace. Far infrared flame sensor tracks the flame. In addition, the SCM system with Sunplus for voice broadcast can remind current status. The system transmits information through DF module. The car’s status will be transmitted to the Remote Console. OCMJ4X8C LCD display and 2 keys for start control.Keywords: AT89S52 Motor Servo Photo sensor Flame sensor Electrical fire engines DF wireless transmission．系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計制作一個消防智能小車模型，能到制定區(qū)域進(jìn)行搶險滅火工作。（4）撲滅二個火焰的總時間不超過5分鐘。（3）能夠用不同聲音對不同的狀態(tài)進(jìn)行報警。（4）小車不能完全離開場地。（7）障礙物尺寸15cm15cm15cm，且位置固定。方案1：購買玩具電動車。再次，玩具電動車的電機(jī)多為玩具直流電機(jī)，力矩小，空載轉(zhuǎn)速快，負(fù)載性能差，不易調(diào)速。經(jīng)過反復(fù)考慮論證，我們制定了左右兩輪分別驅(qū)動，前后萬向輪轉(zhuǎn)向的方案。當(dāng)小車前進(jìn)時，左右兩驅(qū)動輪與前萬向輪形成了三點(diǎn)結(jié)構(gòu)。用鋁合金做的車架比塑料車架更加牢固，比鐵制小車更輕便，美觀。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。處理速度高，尤其適用于語音處理和識別等領(lǐng)域。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性和編程的簡潔性考慮，我們放棄了單純使用凌陽單片機(jī)而考慮其它的方案。我們自己制作51最小系統(tǒng)板，體積很小，下載程序方便，放在車上不會占用太多的空間。該精簡系統(tǒng)板體積小，功能齊全，資源豐富。方案1：采用12V蓄電池為系統(tǒng)供電。方案2：，經(jīng)過7805的電壓變換后為單片機(jī)，傳感器和舵機(jī)供電。再用2節(jié)鋰電池經(jīng)另一套7805電壓變換電路為舵機(jī)供電。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。這樣自己制作組裝的尋跡傳感器基本能夠滿足要求，但是工作不夠穩(wěn)定，且容易受外界光線的影響，因此我們放棄了這個方案。（2） 內(nèi)置可見光過濾器能減小離散光的影響。因此我們選擇了方案3。但是熱電偶感應(yīng)的范圍太廣，而且由于火焰只是周圍溫度稍高且范圍較窄。但是由于此題目的火源是用蠟燭模擬的，沒有太大的煙霧，因此用煙霧傳感器作為此小型電動車的火焰?zhèn)鞲衅饕膊粔驅(qū)嵱?，因此我們放棄了此方案。但是紫外傳感器檢測的范圍太大，不適用于本系統(tǒng)。方案5：用遠(yuǎn)紅外傳感器。在火焰?zhèn)鞲衅髂K的設(shè)計中，我們在車體的前頭的兩側(cè)離地大約15－20cm（相當(dāng)于火焰高度）處安裝遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅?，且每一?cè)裝有兩個?！敖暋眰鞲衅骱汀斑h(yuǎn)視”傳感器配合交替使用，可以更好的完成計劃任務(wù)。超聲波傳感器在避障的設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。方案2：用紅外光電開關(guān)進(jìn)行避障。當(dāng)沒有光線反射回來時，輸出高電平。當(dāng)載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體出于與電流相垂直的磁場中時，在其兩端將產(chǎn)生電位差?；舳鷤鞲衅魇欠墙佑|式測量，而且對灰塵、濕度、振動等環(huán)境條件不敏感。因此我們嘗試著尋找其它的方案。將跳變的輸出信號送給單片機(jī)進(jìn)行檢測就可以得到輪子的轉(zhuǎn)速。由于本題要實(shí)現(xiàn)對路徑的準(zhǔn)確定位和精確測量，我們綜合考慮了一下兩種方案。經(jīng)綜合比較考慮，我們放棄了此方案。我們所選用的直流電機(jī)減速比為1：74，減速后電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min。L298N是一個具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動芯片，它相應(yīng)頻率高，一片L298N可以分別控制兩個直流電機(jī)，而且還帶有控制使能端。但是這種電路工作性能不夠穩(wěn)定。且存儲空間較小，只能存儲總計20s的語音，無法進(jìn)行語音識別。凌陽61單片機(jī)是16位單片機(jī)，具有DSP功能，有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時鐘頻率可達(dá)49MHz，具有運(yùn)算速度高等優(yōu)勢。方案1：用DF無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。方案2：其他無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，如nRF40紅外線或藍(lán)牙模塊，由于其價格較昂貴，不利于調(diào)試，而且系統(tǒng)中不需傳輸大量的數(shù)據(jù)，因此我們放棄了此方案。但是由于我們計劃在顯示臺顯示小車前進(jìn)的路線、路程以及當(dāng)前的滅火狀態(tài)。對于此系統(tǒng)我們選用4X8的LCD能夠很好的滿足顯示要求，因此我們選擇了此方案。該液晶屏可以兩行顯示數(shù)字、漢字，也可以實(shí)現(xiàn)繪圖功能。因此我們考慮其他的更好的方案。數(shù)碼管顯示亮度高，遠(yuǎn)程觀測也比較醒目。CH451是一個整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制以及uP監(jiān)控的多功能外圍芯片。因此我們使用數(shù)碼管和LED點(diǎn)陣作為車載顯示。（4） 用RPR220型光電對管進(jìn)行尋跡。（8） DF無線收發(fā)模塊用來遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)。而不能判斷小車前進(jìn)的方向。走到中間后在向上走檢測兩次的6個黑方格中是否有火焰。但是這種掃描方法有如下幾種缺點(diǎn)：（1） 這種檢測需要的時間太多。方案2：小車先走到中間的白線，然后橫向走到場地的邊界，同時檢測兩側(cè)是否有火焰，如果有火焰的話記下火焰的列坐標(biāo)。知道了火焰的坐標(biāo)后就可以知道區(qū)吹滅火焰。因此還需要避障傳感器。方案3：我們還設(shè)想了一種不用固定路線的方案。小車在啟動區(qū)掃描場地圖7 小車行進(jìn)路線示意圖（方案3）這種方案經(jīng)過認(rèn)真考慮，有如下幾個方面難以實(shí)現(xiàn)：（1） 火焰?zhèn)鞲衅麟m然可以方向性很好的檢測到火焰，但是對于火焰的不同的遠(yuǎn)近距離，火焰?zhèn)鞲衅鞑]有不同的輸出。同時還存在著最優(yōu)路徑的判斷的問題。啟動區(qū) 圖8 小車行進(jìn)路線示意圖（方案4）我們在小車的兩側(cè)裝兩組火焰?zhèn)鞲衅?，每組包含兩個火焰?zhèn)鞲衅?。一旦掃描到火焰，就停下來，關(guān)閉“遠(yuǎn)視”傳感器而打開“近視”傳感器，然后轉(zhuǎn)彎去滅火。經(jīng)試驗驗證，這種方案編程較容易實(shí)現(xiàn)，且工作穩(wěn)定。我們所設(shè)計的51最小系統(tǒng)板操作簡單，使用方便。其中并口的115和16引腳與單片機(jī)的P1口的7腳相連，再將所有的地共地。VT1在該電路中起到濾波整形的作用。究其原因，是因為光敏三極管和三極管VT1導(dǎo)通時的導(dǎo)通電流較大。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調(diào)理電路。具體的安裝位置實(shí)物圖如圖12所示：圖12 車體前端尋跡傳感器實(shí)物圖車體中間的傳感器可以實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)彎和小車走過的方格的計數(shù)。我們設(shè)計制作的火焰?zhèn)鞲衅骷捌湔{(diào)理電路如圖14所示。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調(diào)理電路。在傳感器上面加上鋁合金的小管可以增加傳感器的準(zhǔn)確度。滅火風(fēng)扇的驅(qū)動電壓為＋5V，為了增強(qiáng)驅(qū)動能力，我們用三極管8550做驅(qū)動電路以加大驅(qū)動電流。滅火風(fēng)扇的安裝實(shí)物圖如圖18和圖19所示：圖18 滅火風(fēng)