【正文】 與單片機(jī)之間需要加驅(qū)動器，該設(shè)計中選用 7407，在 下面一部分中有詳細(xì)介紹。使外設(shè)在需要的時刻與總線相通，不需要的時候與總線隔開，這就是總線隔離問題。 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及工作原理 （ 1）數(shù)碼管結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 8 個發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字 0 ?字符 A ? F、 H、 L、 P、 R、 U、 Y、符號“ ?”及小數(shù)點“ ?”。當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為低電平時，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。 圖 數(shù)碼管引腳圖 圖 該設(shè)計中所選用的數(shù)碼管有 12 個引腳， 1 腳控制數(shù)碼管 0 的位選， 10 腳控制數(shù)碼管 1 的位 選， 11 腳控制數(shù)碼管 2 的位選， 7 腳控制數(shù)碼管 3 的位選； 8 腳控制數(shù)碼管 a 段， 12 腳控制數(shù)碼管 b 段， 3 腳控制數(shù)碼管 c 段， 5 腳控制數(shù)碼管 d 段， 6 腳控制數(shù)碼管 e 段， 9 腳控制數(shù)碼管 f 段， 2 腳控制數(shù)碼管 g 段， 4腳控制數(shù)碼管小數(shù)點 dp。由四個 9012 三極管進(jìn)行位選，分別接在單片機(jī) P2 口的低四位，加電阻為 。按鍵按照結(jié)構(gòu)原理可分為兩類，一類是觸點式開關(guān)按鍵，另一類是無觸點開關(guān)按鍵。即按鍵一次按下或釋放被錯誤地認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。 獨立式按鍵：單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個功能鍵，此時，可采用獨立式按鍵結(jié)構(gòu)。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 15 J un 2020 S he e t of F i l e : E : \韓偉娟 \畢業(yè)設(shè)計的 C 程序 \韓偉娟的圖 .D db D r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1A T 89S 52S2S1S3GNDR810KR610KR710KV C CAT89S52 圖 獨立式按鍵電 路 圖 輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時， I/O 口線有確定的高電平。 矩陣式按鍵：片機(jī)系統(tǒng)中，若使按鍵較多時，通常采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤。當(dāng)無鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時，行、列線將導(dǎo)通，此時，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。 報警電路 蜂鳴器有兩類 3 大品種 ， 一類是壓電式，一類是電磁式，電磁式又有兩大品種，鐵振膜式和動圈式，二者原理一樣只是結(jié)構(gòu)不同。這種能力緣于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)。 報警器需要的電流為 10mA，因此需要加驅(qū)動電路。 為了減少電源對無線傳送的干擾，我們采用 7812 和 7805 雙穩(wěn)壓管。 如果沒有散熱片的情況下，工作電流不要超過 200mA。輸入端最高輸入電壓為 35V。 16 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 5 J u n 2 0 03 S he e t o f F i l e : G : \ t u \ M y D e s i g n 1. d db D r a w n B y:1234D0C13 0u fC30 .1 u fC23 0u fC40 .1 u fV i n1GND2V o ut37 81 2V i n1GND2V o ut37 80 5+ 圖 穩(wěn)壓電源電路圖 在該設(shè)計中我們選用 5V 電源，當(dāng)需要治療時，接上 5V 電源后，按下開關(guān)即可看到指示燈亮，即開始治療，開始時，設(shè)置的默認(rèn)治療時間為 15： 00，如果 15 分鐘時間合適則開始治療，如果不合適則可以適當(dāng)?shù)募訙p時間。 治療激光醫(yī)療器械是我國的強(qiáng)項。 在激光的發(fā)展中，我們應(yīng)該開拓廣闊的視線，在更多方面設(shè)計出更多的人性化的器械，能夠讓我們的治療和健身變成日?；?。 匯編語言采用助記符來編寫程序，比起機(jī)器語言的二進(jìn)制代碼來說要方便一些，在一定程度上簡化了編程過程。 C 高級語言程序設(shè)計快、可 讀性好、可靠性高、可移植性好、代碼轉(zhuǎn)換質(zhì)量高。 因此，我們在該設(shè)計中選用 C 語言來編程。 主程序流程圖如下圖 所示。 顯示時，先從現(xiàn)實緩沖區(qū)中取出顯示信息，然后通過查表程序在字段碼表中查處顯示信息的字段碼，從 P0 口輸出，同時在 P2 口將相應(yīng)的位選碼輸出，選中顯示的數(shù)碼管，就能在相應(yīng)的數(shù)碼管上顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容。 定時器 /計數(shù)器 T0 中斷服務(wù)子程序 在該課題設(shè)計中，定時器 /計數(shù)器 T0 中用于時間計時、報警延時、治療燈高低電平切換延時。在報警電路中，先對 置高位，等有按鍵按下或者治療結(jié)束時，通過對 取反就可以實現(xiàn)對 清 0，蜂鳴器發(fā)出聲音報警。 } } else ligh = 0。 fm_time = 0。 采用上述兩種鍵盤掃描方式時，無論是否按鍵， CPU 都要定時掃描鍵盤，而單片 機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時，并非經(jīng)常需要鍵盤輸入，因此， CPU 經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)，為提高 CPU 工作效率，可采用中斷掃描工作方式。抖動時間的 長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為 5?10ms。在鍵數(shù)較少時，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時，采用軟件去抖。 25 結(jié) 論 該課題設(shè)計的激光治療儀是一種醫(yī)用器械，以 AT89S52 單片機(jī)為核心，采用 5V 電源供電，利用激光發(fā)射器件發(fā)射激光 ， 作用于人體敏感部位 ， 產(chǎn)生輔助治療作用。 (3) 設(shè)計的激光治療儀具有時間顯示功能，開機(jī)時有預(yù)設(shè)值，通過倒計時功能，即使到了蜂鳴器發(fā)出報警聲結(jié)束治療。但 是也存在很多缺點， 不能夠 根據(jù)加減按鍵按下的時間長短進(jìn)行快速加減時間。在 曹 老師 和劉老師 的引導(dǎo)下 ， 我不僅開拓了思路、擴(kuò)大了視野、豐富了知識面 ， 還初步掌握了分析和處理問題的科學(xué) 方法。 Industrial Research． :249~255 ［ 25］ ZHU Shaoying， XU Yu， HE Zhengwen． The PLC Control System of Vacuum Resin Shot Dosing Equipment． [J]International Journal of Plant Engineering and Management. : 149~153 ［ 26］ 楊金巖，鄭應(yīng)強(qiáng)，張振仁 ． 8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳。在此，我向曹毅 老 師表達(dá)我最誠摯的謝意。 26 致 謝 在完成這次畢業(yè)設(shè)計之際，我要感謝指導(dǎo)老師 老 師 和 工程師 指導(dǎo)。 (5) 采用 C 語言編程，設(shè)計基本實現(xiàn)預(yù)期功能。 主要做了 以下 工作： (1) 設(shè)計的激光治療儀具有的激光發(fā)射的功能，能夠針對穴位進(jìn)行治療。對于后沿抖動，只是在接受一個鍵位后，經(jīng)過一段時間再去檢測有無按鍵，這樣自然就跳過了后沿抖動。即按鍵一次按下或釋放被錯誤地認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。 如下圖 所示，為鍵盤處理子程序。 CPU 對鍵盤的響應(yīng)取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)中 CPU 的工作狀況而定，其選取的原則是既要保證 CPU 能及時響應(yīng)按鍵操作，又不要過多 23 占用 CPU 的工作時間。 //啟動蜂鳴器，報警 if(fm_time 1000) { warn = 1。 // 治療燈亮延時 if(light_time 4000) { ligh = ~ligh。 在各單元計數(shù)的同時，把它們的值放在存儲單元的指定位置。 20 本設(shè)計用的是共陽極數(shù)碼管，所選用的數(shù)碼管在前面有詳細(xì)介紹，在該設(shè)計中根據(jù)硬件電路得到了相對應(yīng)的字段碼，見下表 和 所示，表 是不帶小數(shù)點的相應(yīng)的 0~9 字段碼，表 是帶小數(shù)點的 0~9 字段碼。數(shù)碼管閑事的信息用 6 個內(nèi)存單元存放，這 6 個內(nèi)存單元分別為顯示緩沖區(qū)，其中秒十位和秒個位、分十位和分個位分別由秒數(shù)據(jù)、分?jǐn)?shù)據(jù)分拆得到。由于定時器 /計數(shù)器采用中斷方式處理，因此還要編寫定時器 /中斷服務(wù)子程序，在定時器 /計數(shù)器中斷服務(wù)子程序中隊倒計時進(jìn)行調(diào)整，對蜂鳴器報警時間和激光閃爍燈的閃爍延時時間進(jìn)行調(diào)整。 C 高級語言目標(biāo)模塊還可以同匯編連接組成一個完整的程序，目前在單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域， C 高級語言越來越受到人們的重視。但是匯編語言不容易理解，編程難度大。激光發(fā)射電路如下圖 所示。因此開發(fā)激光輔助治療儀有很好的技術(shù)支持和市場 前景。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 18 J un 2020 S he e t of F i l e : C : \ D oc um e nt s a nd S e t t i ngs \ m a r t i n\ 桌面 \韓偉娟打印 \韓偉娟的圖 .D dbD r a w n B y :D2R 10S0+ 5VGND12J1C O N 2 圖 開關(guān)設(shè)置 激光發(fā)射電路 該課題設(shè)計的激光治療儀是一種醫(yī)用器械，以單片機(jī)為核心，采用 5V 電源供電 ， 利用激光發(fā)射器件發(fā)射激光 ， 作用于人體敏感部位 ， 產(chǎn)生輔助治療作用。 輸入輸出之間的電壓差不可小于 2V，最好在 5V左右，輸入輸出之間的電壓差小于 2V 時將會影響穩(wěn)壓效果。 7812 為正三端穩(wěn)壓： 1 腳輸入， 2腳接地， 3 腳輸出。 三極管型的 7812 排列方式是入、出、地（圓切面朝內(nèi)）。報警電路設(shè)計如下圖 所示。反之亦然。一般所指的蜂鳴器是以壓電陶瓷為主要元件的。然而，矩陣鍵盤中的行線、列線和多個鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響， 因此，必須將行線、列線信號配合起來作適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。 14 0 1 2 34 5 6 7812 139 1014 1511+ 5 V01230 1 2 3 圖 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu) 由圖 可知，一個 4 4 的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個含有 16 個按鍵的鍵盤，顯然，在按鍵數(shù)量較多時，矩陣式鍵盤較之獨立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多 I/O口。 獨立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu)：獨立式按鍵軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。獨立式按鍵的典型應(yīng)用如圖 6 所示。在鍵數(shù)較少時，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時，采用軟件去抖。抖動時間的長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為 5?10ms。 顯示電路如下圖 所示。 顯示電路 LED 七段數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。 11 該課題采用了共陽極數(shù)碼管。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖 （ b）和圖 （ c）所示。因此，為了驅(qū)動負(fù)載，往往采用緩沖 /驅(qū)動器， 7407就具有數(shù)據(jù)隔離緩沖和驅(qū)動 的作用，其輸入阻抗抗較抵，常用做想三態(tài)緩沖輸出，圖 。通?？偩€上連接著多個數(shù)據(jù)源設(shè)備（向總線輸入數(shù)據(jù)）和多個數(shù)據(jù)負(fù)載設(shè)備（向總線輸出數(shù)據(jù)）。在該設(shè)計中選擇 9012 三極管作為驅(qū)動管，電阻選擇 。 顯示電路 數(shù)碼管驅(qū)動電路 晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。只要保證 RST 為高電平的時間大于 2 個機(jī)器周期，便能正常復(fù)位。 單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使 RST/VPD 或 RST 引腳（ 9）加上持續(xù)二個機(jī)器周期（即 24 個振蕩周期）的高電平。該電路選擇兩個 30PF 電容，晶振為 12MHZ。 7 3 硬件設(shè)計 晶振電路 時鐘電路是單片機(jī)的心臟，各部分都以時鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。利用按鍵對激光器發(fā)送的脈沖形式和時間進(jìn)行控制，從而使末端激光器發(fā)射出最適宜身體接受的光波。 激光發(fā)射器