【正文】 到的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。發(fā)射模塊是對(duì)發(fā)送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)制編碼，后經(jīng)發(fā)射管的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外光脈沖并發(fā)射到空中；接收模塊對(duì)接收到的紅外光脈沖進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、解調(diào)譯碼后恢復(fù)原數(shù)字信號(hào)。 專業(yè)班級(jí) 測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué)生 設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期 指導(dǎo)教師簽字 日期 專業(yè)（系）主任簽字 日期 1 紅外抄表電度表 —— 抄表器 摘 要 近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線技術(shù)正在向各個(gè)領(lǐng)域滲透，特別是紅外線無(wú)線技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。 利用一個(gè)紅外抄表器來(lái)完成瑣碎的抄表工作。目前在我國(guó)，抄表工作大多數(shù)還是采用“肉眼觀察”。從而從根本上杜絕“肉眼觀察”所帶來(lái)的隨機(jī)誤差，并大大提高了抄表的效率。 圖 11 電源、電池供電電路設(shè)計(jì)圖 本系統(tǒng)具有掉電保護(hù)功能，以便在停電時(shí)保護(hù)所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息。 AT89S51 單片機(jī) 可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。這就是在 VCC 管腳處接上 5V 電源。具體設(shè)計(jì)的 AT89S51 的最基本外圍電路就設(shè)計(jì)完成了，如圖 22 所示為最小系統(tǒng)原理圖 。 本系統(tǒng)采用的是紅外的940nm 波段。 11 圖 25 發(fā)射管內(nèi)部工作流程圖 接收模塊 一體化的紅外接收模塊將數(shù)據(jù)信號(hào)的接收、放大、檢波、整形集于一體，并且輸出可以讓單片機(jī)識(shí)別的信號(hào)，這樣大大簡(jiǎn)化了接收電路的復(fù)雜程度和電路的設(shè)計(jì)工作，方便使用。三個(gè)管腳分別是地、＋ 5 V 電源、解調(diào)信號(hào)輸出端。 圖 29 接收管原理連接圖 13 顯示模塊 液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)， 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣 就 可以顯示出圖形。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。 (2)CGROM 為字符產(chǎn)生器ROM，可供使用者存儲(chǔ)特殊造型的字符碼， CGROM 最多可存放 8個(gè)字符。如圖211為模擬接線方式圖。 C語(yǔ)言功能豐富，表達(dá)能力強(qiáng)，使用靈活方便，應(yīng)用面廣，目標(biāo)程序效率高，可移植性好，既具有高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，又具有低級(jí)語(yǔ)言的許多特點(diǎn)。 兩種語(yǔ)言都有其 獨(dú)有的特性，結(jié)合自身的情況，對(duì) C 語(yǔ)言比匯編語(yǔ)言要熟悉，并且應(yīng)用 C的時(shí)間比匯編長(zhǎng)， 18 所以我最終選擇了以 C語(yǔ)言來(lái)編寫系統(tǒng)的程序。再經(jīng)過 D 觸發(fā)器構(gòu)成的 2 分頻 /整形電路變成 38kHz的方波信號(hào)。 while(i0)i。發(fā)送完畢指令 kHz(20)，后停止發(fā)送。0x001) delayms(93)。如個(gè)、十、百位各按一下，則得數(shù)據(jù) 111。 beer=0。把上面的流程以一定的速度循環(huán)執(zhí)行就可以顯示出“ 12”，由于交替的速度非?？?，人眼看到的就是連續(xù)的“ 12”。 P0=dispbitcode[3]。 （ 1） 線段的顯示 點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128列，每 8列對(duì)應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416個(gè)顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。如圖 35 所示為 LCD 液晶顯示流程圖。部分 程序如下： void adr_write(unsigned char adr) delay(20)。部分程序如下： adr_write(0x38)。 void display_init() str_write(Please Power On!)。 ddr_write(table[num1/100])。系統(tǒng)采用外部中斷方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的識(shí)別和解碼。解碼部分程序如下： if(fleg) 27 delayms(72)。 if(in) delayms(31)。所以為了獲得更好的效果，我們一般都使用腐蝕板，這樣我們就首先的步驟就是在 protel 99SE 中繪制電路原理圖。然后就是生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表，顯示所有的元器件的封裝號(hào)，編號(hào)等。焊接完后進(jìn)行電路板檢查，將原線路圖與實(shí)際 焊接的電路板進(jìn)行對(duì)比，由于線路不多，所以用萬(wàn)用表的歐姆檔或是短路聲響指示功能來(lái)做焊點(diǎn)的檢測(cè)，如此可以避免焊接時(shí)漏焊、虛焊和配線錯(cuò)誤的問題，同時(shí)保證了所制作出來(lái)的線路與原設(shè)計(jì)線路的一致性 。只要確保遙控器工作正常，很容易判斷紅外接收頭的優(yōu)劣。在保證安裝無(wú)誤后，用替換方法排除錯(cuò)誤。 31 LED 顯示問題：本設(shè)計(jì)的最終方案是采用 LED顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示功能，最初數(shù)碼管顯示不正常，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)子程序本身所產(chǎn)生的延時(shí)已能夠滿足按鍵消抖時(shí)間延遲的要求，因此在鍵盤控制程序中無(wú)需再加入專門的按鍵消抖程序。 （ 5）繪制原理圖時(shí)還學(xué)會(huì)了使用其他的軟件進(jìn)行電路的仿真，比如 EWB。老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。雖說(shuō)老師說(shuō)的話讓此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)看起來(lái)不是那么的可怕，但是當(dāng)我真的開始著手時(shí)，還的確是困難重重。 unsigned char code dispcode[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 sbit beer=P3^7。 bw=0。k)。 _nop_()。 // 38kHZ out=0。//發(fā)射 3ms 38khz delayms(125)。 } khz(20)。 } 41 } if(key2==0) { delay_ms(10)。 if(key3==0) { while(!key3)。 P0=dispbitcode[0]。 P0=dispbitcode[2]。 //加上拉 sbit rw=P1^1。 uchar i,a,shuzhi,kaiji,show,save。 in=1。_nop_()。y0。 e=0。 adr_write(0x80)。 e=1。x0。i) { _nop_()。 key2=1。 sbit beer=P3^7。 fashu(zong)。 P0=dispbitcode[3]。 } } zong=bai*100+shi*10+ge。 beer=0。 delay_ms(100)。//delay else delayms(65)。// //delayms(93)。 i=7。 _nop_()。j) for(k=113。 key2=1。 sbit gw=P0^0。感謝 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院信息系 的領(lǐng)導(dǎo)老師對(duì)我這 四 年的培養(yǎng)、關(guān)懷，為我們順利的完成學(xué)業(yè) 營(yíng)造了一 35 個(gè)如此美麗寧?kù)o的校園和人文環(huán)境。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)如是把以前的小課程設(shè)計(jì)綜合在一起的過程，只要把握住每個(gè)小課設(shè)的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強(qiáng)邏輯，那么這次的任務(wù)也就不難了。總體上講，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程里，能將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，感受到了設(shè)計(jì)的樂趣。 （ 3）整個(gè)系統(tǒng)模塊化，每單個(gè)模塊進(jìn)行比較設(shè)計(jì)，編程時(shí)也是單個(gè)模塊先進(jìn)行編程，然后各個(gè)模塊整合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的 要求。這是因?yàn)樵阪I盤控制程序中，除了消抖程序外，還加入了按鍵提示音程序（每次按壓鍵盤時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“嗶”的一聲提示音）。各軟件模塊首先要通過 PC 和仿真器進(jìn)行軟件調(diào)試，當(dāng)仿真效果符合要求后，再燒寫進(jìn)單片機(jī)看能否在實(shí)際電 路板上正常工作。 排除元件失效： 造成這類錯(cuò)誤的原因有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買來(lái)時(shí)就已壞了；另一個(gè)是由于安裝錯(cuò)誤，造成器件燒壞。最后再焊接上去。利用 PROTEL 軟件模擬實(shí)際電路板的線路走向，盡量避免線路出現(xiàn)交叉短路，電源線路盡量安排在電路板的最外圈。 電阻： ～ 其中 ～ 指電阻的長(zhǎng)度，一般用 瓷片電容： ～ 其中 ～ 指電容大小，一般用 電解電容： ～ ～ .4/.8 指電容大小。 如果使用的是萬(wàn)能板，則不需要繪制電路圖，只要根據(jù)原理圖的元器件在萬(wàn)能板上擺放好，用導(dǎo)線將其焊接起來(lái)即可。 delayms(86)。//延時(shí) 判斷 5次 5*＝ 進(jìn)行 5 次判斷，如圖 37所示：發(fā)射模塊發(fā)射了 3ms38kHz 頻率，接收模塊進(jìn)行了 時(shí)間的判斷。 ddr_write(table[num2%10])。由于本設(shè)計(jì)顯示屏比較小，所以只設(shè)置顯示 4個(gè)讀數(shù)。接著按照同樣顯示定位顯示 Has Boot!和 Think You!。 e=0。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 （ 3） 漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5?? 右邊為 6?? 根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個(gè)字節(jié)，換行 23 按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié) ?? 直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個(gè)完整漢字。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。 P0=dispbitcode[0]。在編程時(shí)，需要輸出段選和位選信號(hào)，位選信號(hào)選中其中 一個(gè)數(shù)碼管，然后輸出段碼，使該數(shù)碼管顯示所需要的內(nèi)容，延時(shí)一段時(shí)間后，再選中另一個(gè)數(shù)碼管，再輸出對(duì)應(yīng)的段碼，高速交替。 beer=1。利用軟件編程對(duì)各位進(jìn)行相加計(jì)算。num1) khz(40)。一個(gè)數(shù)據(jù)為發(fā)送完畢， num=num1 數(shù)據(jù)位右移一位后判斷發(fā)送。a) out=1。 由 455kHz 的晶振 CRY,反相器74HC04 及電阻、電容構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生 455kHz 的方波信號(hào)。通過對(duì)以上兩種語(yǔ)言的分析， 由于 C 語(yǔ)言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，同時(shí)該程序也比較復(fù)雜，要控制多個(gè)部件模塊。 15 表 22 LCD1602的主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量 16 2個(gè)字符 芯片工作電壓 工作電流 () 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 （ W H） mm 表 23 LCD1602液晶顯示屏接口信號(hào)的說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫選擇端 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)極 圖 211 模擬接線圖 16 圖 212 讀操作時(shí)序的控制器接口圖 17 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序的編寫就要涉及到程序語(yǔ)言的選擇，下面先看看匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言的特性，再進(jìn)行語(yǔ)言的選擇。當(dāng) RS 引腳信號(hào)為1， R/W 引腳信號(hào)為 0 且 E 引腳信號(hào)為由 1 變?yōu)?0時(shí)，存入數(shù)據(jù) 。 LCD1602 內(nèi)部結(jié)構(gòu)由 DDRAM、 CGROM、 IR、 DR、 BF、 AC等大規(guī)模集成電路組成。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮 。 圖 28 接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 本系統(tǒng)在使用接收模塊時(shí)在電源端和地端之間加了個(gè)電容，主要是因?yàn)殡娫床ㄐ斡绊懶盘?hào)的輸入，而加 個(gè)電容有濾波的效果和提高靈敏度。 HS0038為直立側(cè)面收光型。兩個(gè)電阻是限流的作用， R121 是防止電流過大燒壞三極管， R122 是防止電流過大燒壞紅外發(fā)射管 D121，三極管起到放大電流的主要作用，使得紅外發(fā)射的更遠(yuǎn)，當(dāng)單片機(jī)的 口賦值 1時(shí)，三極管工作，紅外發(fā)射管 工作發(fā)射紅外線，當(dāng)單片機(jī)的 0 的時(shí)候三極管不工作，紅外發(fā)射管不工作。 紅外線發(fā)射