【正文】 id){ PORTA = 0x00。定時(shí)器可以先不設(shè)置，用時(shí)在設(shè)置。LD1117的地以及D2D21指示燈的地都改為信號(hào)地了。用萬(wàn)用表測(cè)量一下信號(hào)板+12V的引入端（在板子上是左下角的P1端子的第4和第9引腳）電壓，萬(wàn)用表顯示為+12V，證明電源已經(jīng)接入信號(hào)控制與采集板。管芯處扇形對(duì)應(yīng)的引腳為陰極。 調(diào)試中的現(xiàn)象與處理方法 電源的調(diào)試調(diào)試電源板時(shí)，接入交流~220V電壓后發(fā)現(xiàn)板子上的電源指示燈有兩個(gè)不亮，用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)接入的電壓正常，換用直流電壓檔測(cè)直流電壓輸出端的電壓也正常，表明電壓已經(jīng)轉(zhuǎn)換成功，電壓模塊已經(jīng)工作，因此問(wèn)題應(yīng)該出在發(fā)光二極管出。 ②為了程序調(diào)試起來(lái)方便，程序在編寫(xiě)時(shí)采用模塊化思想，實(shí)現(xiàn)不同功能程序段編寫(xiě)成子程序，程序中要在把各個(gè)子函數(shù)中用的變量定義成全局變量，把各個(gè)芯片與單片機(jī)相連的引腳定義成宏，并且為了程序讀起來(lái)方便易于理解，名稱、變量等應(yīng)盡量設(shè)置成與其功能相關(guān)的名稱，例如有個(gè)子程序的功能是顯示時(shí)間，那么它的函數(shù)名就應(yīng)該取display _time。 調(diào)試注意事項(xiàng) ①焊接時(shí)要注意元器件的極性，焊錫不宜加的過(guò)多，焊好元器件后，用萬(wàn)用表測(cè)試所焊接的引腳與電路中的對(duì)應(yīng)線是否相通。流程圖見(jiàn)附件中所示。 中斷子程序流程圖 程序中用中斷處理功率因數(shù)的測(cè)量，流程圖見(jiàn)附件中所示。流程圖見(jiàn)附件。程序中flash為作為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部分，可以在斷電后保證數(shù)據(jù)信息不會(huì)丟失，其功能被編寫(xiě)成幾個(gè)子函數(shù)，寫(xiě)進(jìn)flash的數(shù)據(jù)是實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)處理后的值，從flash讀出的數(shù)據(jù)在觸摸屏評(píng)上顯示出來(lái)，通過(guò)調(diào)用觸屏的相關(guān)子函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 單片機(jī)與觸摸屏的通訊 單片機(jī)與觸摸屏的通訊采用異步串口實(shí)現(xiàn)，觸摸屏上顯示的各種信息均用子函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，有屏幕瀏覽子程序，每個(gè)屏幕內(nèi)各功能子函數(shù)等等，它們通過(guò)屏幕標(biāo)志位切換屏幕，通過(guò)功能標(biāo)志位切換相應(yīng)的功能，顯示字、點(diǎn)、線、線段、圖片等等都編成子函數(shù)，所有函數(shù)的名稱均起與其所實(shí)現(xiàn)的功能相關(guān)的名字，以方便隨時(shí)調(diào)用。常用的查線快捷鍵有：Ctrl+H（選中所有有接觸的線）；Ctrl+M（測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離）等。布線時(shí)過(guò)孔的孔徑不要太?。ú灰∮?0mil），直徑與孔徑的差要大一些（如果孔徑為25mil，直徑不要小于35mil）。雙擊原理圖后在“元件屬性”里選擇“編輯”“PCB模型”窗口，在“名稱”一欄單擊“瀏覽”，選擇所需的封裝類(lèi)型，然后選確定，封裝就添加進(jìn)去了。 原理圖屬性設(shè)置原理圖元件引腳的線最小間距一般為10mil（表帖式更?。?，所以捕獲網(wǎng)格設(shè)置的數(shù)值應(yīng)等于或小于10mil，并應(yīng)使10/網(wǎng)格值=整數(shù)。 原理圖的繪制 繪制原理圖時(shí)各個(gè)元器件之間的關(guān)系要弄明白，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)要標(biāo)清楚。 A/D轉(zhuǎn)換芯片外圍接線圖 ，四路水溫信號(hào)、一路電流信號(hào)、一路電壓信號(hào)、一路流量信號(hào)。 電平轉(zhuǎn)換電路 彩色觸摸屏上的串口、。電壓及電流信號(hào)是測(cè)量的空調(diào)變頻器的電機(jī)上的電壓和電流值。它們?cè)俜謩e依次經(jīng)過(guò)H電橋、信號(hào)放大電路AD612位AD轉(zhuǎn)換器TLV2548后再接到ATmega128單片機(jī)上做信號(hào)處理。 單片機(jī)最小系統(tǒng) JTAG接線圖 電源模塊的設(shè)計(jì) 從母線上引進(jìn)的交流電，經(jīng)HAD105W模塊后轉(zhuǎn)換成+5V和5V電壓，+5V電壓給MAX3232供電，+5V電壓經(jīng)SR5S12/100變換成+12V電壓給AD420供電。電路中數(shù)字信號(hào)的器件集中放在一起，模擬信號(hào)器件集中放在一起，所有接線端子就近放在對(duì)應(yīng)芯片旁的板子邊緣處。電源板是把接入的~220V電轉(zhuǎn)化為所需的各種電壓等級(jí)。與非門(mén)選用型號(hào)為T(mén)C7S00FU。它具有低功耗、高數(shù)據(jù)速率、增強(qiáng)型ESD保護(hù)等特性。5V或177。它是ADI公司生產(chǎn)的高精度、低功耗輸出轉(zhuǎn)換器。它具有精確度高、使用簡(jiǎn)單、低噪聲、高輸入阻抗（10GΩ||2pF）、高共模抑制比（CMR：100dB）、低輸入偏移電流（）、低功耗電流（）、具有過(guò)電壓保護(hù)等特點(diǎn)。： K9F1208U0CP存儲(chǔ)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 芯片的選型 模擬量輸入信號(hào)分辨率為1/4096，%；%，為了保證該指標(biāo)，A/D芯片型號(hào)選用TLV2548CDW。它的優(yōu)點(diǎn)是芯片尺寸小、引腳少、是位成本（bit cost）最低的固態(tài)存儲(chǔ)器芯片。經(jīng)過(guò)多方面考慮，最后選用了型號(hào)為K9F1208U0CP的flash存儲(chǔ)芯片。NOR flash占據(jù)了容量為1～16MB閃存市場(chǎng)的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的產(chǎn)品當(dāng)中，這就說(shuō)明NOR flash主要應(yīng)用在代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中，NAND flash適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。NAND器件使用復(fù)雜的I/O口來(lái)串行存取數(shù)據(jù)，共用8位總線（各個(gè)產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同）。但是它的隨機(jī)讀取速度比較慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程。在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行編程之前必須對(duì)塊或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。任何Flash器件的寫(xiě)入操作只能在空的或者已經(jīng)擦除的單元內(nèi)進(jìn)行，所以大多數(shù)情況下，在進(jìn)行寫(xiě)入操作之前必須先執(zhí)行擦除操作。 LJDZU070T實(shí)物 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的選擇 測(cè)量到的數(shù)據(jù)記錄時(shí)每條包括年、月、日、時(shí)、分，每個(gè)數(shù)據(jù)信息占用一個(gè)字節(jié)（共5B），瞬時(shí)能效比（2B），瞬時(shí)功率（2B），瞬時(shí)制冷量（2B）。ATmega系列單片機(jī)，它的精簡(jiǎn)指令集模式在效率、速度及指令格式上都有很大優(yōu)勢(shì)，而且部分產(chǎn)品價(jià)格甚至低于同類(lèi)中檔AT90系列單片機(jī)的價(jià)格，其性價(jià)比更高。 芯片的選擇與介紹 芯片的選取對(duì)與一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也是一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié)。單片機(jī)通過(guò)對(duì)測(cè)量到的七路信號(hào)的處理，算出系統(tǒng)的各個(gè)指標(biāo)，并把計(jì)算得到的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比較產(chǎn)生反饋信息作用于設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)工作狀況欠佳時(shí)單片機(jī)會(huì)輸出對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)空三色指示燈顯示不同顏色以提示用戶。 研究?jī)?nèi)容基于單片機(jī)的信號(hào)控制及采集系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)并用于家電設(shè)備的能效監(jiān)測(cè)上，如何把測(cè)量到的信息轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的性能指標(biāo)參數(shù)從而改善系統(tǒng)運(yùn)行狀況是信號(hào)控制及采集系統(tǒng)的主要目的。生活中人們通過(guò)各種設(shè)備獲得自己所需要的信息，工廠及單位需要及時(shí)而準(zhǔn)確的采集到所需目標(biāo)的各項(xiàng)數(shù)值信息。目前應(yīng)用的設(shè)備中大部分的耗電量很大，而且沒(méi)有一個(gè)有效的監(jiān)控設(shè)施來(lái)對(duì)其監(jiān)控，資源的浪費(fèi)比較嚴(yán)重，因而具有很大的節(jié)能潛力。大功率晶體管技術(shù)畢業(yè)論文1 緒論 選題背景上世紀(jì)末，隨著大功率晶體管技術(shù)發(fā)展、大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，交流電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)已日趨完善，并在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在暖通空調(diào)和加工領(lǐng)域其節(jié)能效益顯著。通過(guò)對(duì)設(shè)備的輸入輸出信號(hào)的采集與控制可以分析出設(shè)備的運(yùn)行狀況從而可以提示用戶如何提高設(shè)備的能效比。而實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)以單片機(jī)為核心的模塊就可以相對(duì)快速且準(zhǔn)確的對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)而通過(guò)把測(cè)量到的數(shù)據(jù)處理后實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備性能的控制。設(shè)計(jì)的要求：①采用單片機(jī)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)；②配備一個(gè)彩色顯示屏；③能測(cè)量電流、電壓、4~20mA模擬信號(hào)以及水的流量、溫度信號(hào)，并通過(guò)彩色液晶屏顯示一段時(shí)間內(nèi)的總功耗、總制冷量、溫度值、功率因數(shù)等；④配備一個(gè)電源模塊用于供電；⑤配備一個(gè)用于報(bào)警的三色指示燈；⑥配有4~20mA輸入和輸出接口電路；⑦電路可實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、信號(hào)流方向保護(hù)并可以吸收浪涌電壓；⑧所有數(shù)據(jù)可以保存2年。用戶通過(guò)顯示屏上顯示的結(jié)果設(shè)置相應(yīng)的PI參數(shù)，從而改善設(shè)備運(yùn)行狀況。芯片選取得當(dāng)不僅可以使硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，而且還可以節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期。而ATmega128單片機(jī)用有128KB Flash、4KB EEPROM、4KB RAM、48個(gè)I/O口、34個(gè)不同中斷源、ISP下載和JTAG仿真等功能，可以很好的完成對(duì)信息的處理。數(shù)據(jù)全都保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器里，保存期限2年，自動(dòng)覆蓋超過(guò)2年的數(shù)據(jù)記錄。flash存儲(chǔ)器市場(chǎng)上應(yīng)用較廣的有兩種類(lèi)型：NOR 型flash和NAND型 flash。NAND型 flash則是以頁(yè)（page）為單位進(jìn)行讀寫(xiě)操作，1頁(yè)為256B或512B；以塊為單位進(jìn)行擦除操作，1塊為4KB、8KB或16KB。NAND型器件在執(zhí)行擦除操作時(shí)十分簡(jiǎn)單，而NOR型器件則要求在進(jìn)行擦除前必須把目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫(xiě)為0。8個(gè)引腳用來(lái)傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。③可靠性和耐用性：NAND flash中每個(gè)塊的最大擦寫(xiě)次數(shù)是一百萬(wàn)次，而NOR flash的擦寫(xiě)次數(shù)是十萬(wàn)次。它是一款NAND型flash芯片。缺點(diǎn)是隨機(jī)讀取速度比較慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程、存儲(chǔ)位錯(cuò)誤率較高。它是TI公司推出的一款新型高性能8通道12位低功耗、高速CMOS串行A/D轉(zhuǎn)換芯片。 模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器K9F1208U0CP芯片中。它的輸出信號(hào)可以是電流信號(hào)，也可以是電壓信號(hào)。10V電壓。 因?yàn)閱纹瑱C(jī)只能處理電壓信號(hào)，所以要對(duì)測(cè)量到的電流信號(hào)進(jìn)行I/V變換，系統(tǒng)中選用LM39391M芯片作為I/V變換模塊的轉(zhuǎn)換芯片。 因?yàn)橐陨纤x的芯片電壓等級(jí)各不相同，所以要提供+ 、+5V、+12V電源。電壓轉(zhuǎn)換模塊的型號(hào)分別為：HAD105W（輸入85~265VAC，輸出+5V和5VDC）、SR5S12/100（輸入+5VDC，輸出+12VDC）每個(gè)電壓等級(jí)都并一個(gè)發(fā)光二極管用于指示有無(wú)電壓輸出。與芯片連接的電阻電容等元件要靠近所連接的芯片布置，這樣可以減小信號(hào)誤差與干擾。從電源板上引出來(lái)的電源有+5V、5V、+12V、DGND、AGND。、。通過(guò)測(cè)量到的電流電壓值以及功率因數(shù)算出有功功率、總功率、總制冷量、總耗電量以及能效比等等。 彩色觸摸屏接口事宜圖 單片機(jī)與flash接口設(shè)計(jì) 因?yàn)閒lash的數(shù)據(jù)總線和地址總線共享，都通過(guò)8個(gè)I/O口來(lái)實(shí)現(xiàn)，由命令CLE、ALE和WE來(lái)選擇。右邊為信號(hào)輸出端，接入ATmega128單片機(jī)。兩線若是交差相連的則要在交差點(diǎn)加點(diǎn)注明，否則用跨越線連接。這樣可保證導(dǎo)線與元件引腳平滑地連接。 添加PCB封裝界面如果PCB封裝庫(kù)中沒(méi)有所需的封裝，自己就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)PCB封裝庫(kù)，繪制好后把自建庫(kù)添加進(jìn)工程，就可以引用了。PCB板上布元件時(shí)，原理圖中靠近芯片連接的元器件一定也要靠近該芯片的封裝放置。布完線檢查無(wú)誤后，最好把PCB板上電源的正負(fù)極、膽電容的正負(fù)極和二極管的正負(fù)極等帶正負(fù)極的元器件用標(biāo)簽標(biāo)注出來(lái)極性， PCB板上最好引出一些測(cè)試點(diǎn)（test point），,5V,12電源，數(shù)字地和模擬地等等，這樣在焊接和調(diào)試時(shí)會(huì)比較方便。由于觸屏作為人機(jī)界面，需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能，所以在屏幕的右下角建立了一個(gè)數(shù)字鍵盤(pán)用于設(shè)定參數(shù)。 信號(hào)的采集與處理 七路信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器后接到TLV2548D的A0~A6引腳，程序中通過(guò)對(duì)這幾路的循環(huán)掃描后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信息送入單片機(jī)中，在單片機(jī)中把測(cè)到的數(shù)字信號(hào)換算成電壓值進(jìn)行計(jì)算，得到所需的溫度值、電壓值等等。 單片機(jī)與flash通訊流程圖 單片機(jī)與flash通訊是先向I/O發(fā)送命令，然后發(fā)送地址，最后發(fā)送不同功能的數(shù)據(jù)。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷子程序流程圖 用INT0、INT1啟動(dòng)和停止計(jì)數(shù)器，來(lái)測(cè)量電流與電壓的相位差。4 系統(tǒng)調(diào)試 在硬件調(diào)試過(guò)程中首先調(diào)試的是電源板，其次調(diào)試信號(hào)板。一定確保芯片的相鄰引腳沒(méi)有短接。 編寫(xiě)程序時(shí)，盡量少用全局變量，多用局部變量?？赡苁前l(fā)光二極管的極性焊接反了導(dǎo)致其不亮。 電源板調(diào)試好后，用排線把信號(hào)控制與采集板上的電源從電源板上接進(jìn)來(lái)調(diào)試信號(hào)板。檢查不出板子哪有問(wèn)題后，仔細(xì)分析了一下原理圖中的電路，最后發(fā)現(xiàn)是電源的地沒(méi)有接對(duì)。圖4. 3 改正后的原理圖 單片機(jī)的調(diào)試電源部分調(diào)試好后，把ATmega128單片機(jī)最小系統(tǒng)焊接好后連上仿真器，接通電源，運(yùn)行AVR Studio，選擇仿真器為JTAGICE mkll型號(hào)選擇ATmega128，進(jìn)入運(yùn)行界面后在“AVR”： 讀回來(lái)的電壓值 如果讀回來(lái)的電壓不是三點(diǎn)幾伏，則說(shuō)明單片機(jī)沒(méi)有連上。UART要設(shè)置，因?yàn)橐肬ART0來(lái)與觸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 DDRA = 0xFF。 //m103 output only DDRC = 0xFF。 DDRE = 0xCE。 DDRG = 0x1F。 彩色觸摸屏的調(diào)試單片機(jī)部分正常后，把觸屏的外圍元器件焊接好，用導(dǎo)線把觸屏的電源與信號(hào)控制與采集板的對(duì)應(yīng)電源、通訊端口等通過(guò)端子接好， 為觸屏端子分配圖。程序中通過(guò)UART0實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與觸屏的通訊。在程序編寫(xiě)時(shí)需要特別注意的是：LJD