小區(qū)自動(dòng)售水機(jī)設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-02-14 21:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A/D轉(zhuǎn)換的基本原理是：將參考電平按最大的轉(zhuǎn)換值量化，再利用輸入模擬電平與參考電平的比例來(lái)求得輸入電平的測(cè)量值（V測(cè)=V參*（AD量化值/AD轉(zhuǎn)換的最大值））。有些MCUA/D轉(zhuǎn)換的參考電平可以選擇由一個(gè)外部引腳輸入，這樣使得用戶可以對(duì)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行更好的控制。值得注意的一點(diǎn)就是A/D轉(zhuǎn)換的輸入電平必須比參考電平低或相等，不然測(cè)試的結(jié)果就會(huì)有很大的偏差。下面以參考電平為5V，轉(zhuǎn)換的精度為8位為例來(lái)說(shuō)明如何取得實(shí)際的測(cè)量值是多少。如果AD量化值為128，則V測(cè)=5*128/256=。因?yàn)閂測(cè)=V參*（AD量化值/AD轉(zhuǎn)換的最大值）=AD量化值*（V參/AD轉(zhuǎn)換的最大值），而針對(duì)具體的硬件電路，“V參/AD轉(zhuǎn)化的最大值”是一個(gè)固定的系數(shù)。而這個(gè)系數(shù)，就相當(dāng)于測(cè)試的精度了。對(duì)于10位的A/D，5V的參考電壓的測(cè)試精度約5毫伏，精度就可以達(dá)到2毫伏。當(dāng)然測(cè)試的電壓范圍相應(yīng)的也減小了。我曾經(jīng)就用這種減小測(cè)量范圍來(lái)提高精度，使用PIC16F76做A/D測(cè)量，使得正負(fù)誤差不超過(guò)5毫伏的高精度測(cè)試電源。當(dāng)誤差超過(guò)5毫伏時(shí)，電路發(fā)出報(bào)警聲，提示操作員，重新調(diào)解電壓到規(guī)定范圍內(nèi)。圖11 PCF8591電路圖器件尋址：PCF8591采用典型的I2C總線接口器件尋址方法,即總線地址由器件地址、引腳地址和方向位組成。由PHILIPS公司規(guī)定AD器件地址為1001，引腳地址為A2A1A0,其值由用戶選擇因此 系統(tǒng)中最多可接8個(gè)具有I2C接口的器件，地址的最后一位為方向?yàn)镽/W,當(dāng)單片機(jī)對(duì)A/D器件進(jìn)行讀操作時(shí)為 1，進(jìn)行寫操作時(shí)為0，總線操作時(shí)，由器件地址、引腳地址和方向位組成的從地址為主控器發(fā)送的第一字節(jié)。 按鍵工作原理按鍵模塊電路圖：圖12 按鍵電路按鍵連接方式：⑴ 獨(dú)立式按鍵獨(dú)立式按鍵是每個(gè)按鍵占用一根I/O端線。特點(diǎn)：①各按鍵相互獨(dú)立，電路配置靈活；②按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O端線耗費(fèi)較多，電路結(jié)構(gòu)繁雜；③軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。適用于按鍵數(shù)量較少的場(chǎng)合。 ⑵ 矩陣式鍵盤I/O端線分為行線和列線，按鍵跨接在行線和列線上，按鍵按下時(shí)，行線與列線發(fā)生短路。特點(diǎn)：①占用I/O端線較少；②軟件結(jié)構(gòu)教復(fù)雜。適用于按鍵較多的場(chǎng)合。鍵盤掃描控制方式：⑴ 程序控制掃描方式鍵處理程序固定在主程序的某個(gè)程序段。特點(diǎn)：對(duì)CPU工作影響小，但應(yīng)考慮鍵盤處理程序的運(yùn)行間隔周期不能太長(zhǎng)，否則會(huì)影響對(duì)鍵輸入響應(yīng)的及時(shí)性。⑵ 定時(shí)控制掃描方式利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器每隔一段時(shí)間產(chǎn)生定時(shí)中斷，CPU響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。特點(diǎn)：與程序控制掃描方式的區(qū)別是，在掃描間隔時(shí)間內(nèi)，前者用CPU工作程序填充，后者用定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)控制。定時(shí)控制掃描方式也應(yīng)考慮定時(shí)時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則會(huì)影響對(duì)鍵輸入響應(yīng)的及時(shí)性。⑶ 中斷控制方式中斷控制方式是利用外部中斷源，響應(yīng)鍵輸入信號(hào)。特點(diǎn)：克服了前兩種控制方式可能產(chǎn)生的空掃描和不能及時(shí)響應(yīng)鍵輸入的缺點(diǎn)，既能及時(shí)處理鍵輸入，又能提高CPU運(yùn)行效率，但要占用一個(gè)寶貴的中斷資源。按鍵開(kāi)關(guān)去抖動(dòng)問(wèn)題:鍵盤的抖動(dòng)時(shí)間一般為5～10ms，抖動(dòng)現(xiàn)象會(huì)引起CPU對(duì)一次鍵操作進(jìn)行多次處理，從而可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。消除抖動(dòng)不良后果的方法：⑴ 硬件去抖動(dòng) 其中RC濾波電路去抖動(dòng)電路簡(jiǎn)單實(shí)用，效果較好。⑵ 軟件去抖動(dòng) 檢測(cè)到按鍵按下后，執(zhí)行延時(shí)10ms子程序后再確認(rèn)該鍵是否確實(shí)按下，消除抖動(dòng)影響。 考慮到本系統(tǒng)使用按鍵較少，僅使用了2個(gè)按鍵，為簡(jiǎn)化程序，因此使用短路冒將2和3短接在一起，將第一列按鍵當(dāng)做獨(dú)立按鍵來(lái)使用。4 軟件部分設(shè)計(jì) 主程序流程圖:圖13 主程序流程圖主程序主要完成各模塊子程序的調(diào)用，在這里先初始化定時(shí)器，以100ml/s的速度來(lái)模擬流量的增加，然后不斷掃描按鍵信息和采集AD值，當(dāng)按下響應(yīng)的按鍵時(shí)即進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，對(duì)于AD的設(shè)定值，因PCF8591為一個(gè)8位AD轉(zhuǎn)換芯片，*255=64，可得對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)為64，將采集到的AD值與64進(jìn)行比較即可確定LED燈的亮滅狀態(tài)。程序清單如下：void main(){ buzz=0。 relay=0。 ULN2003_Latch()。 TimerInit()。 disData[1]=0。disData[2]=5。disData[3]=0。 disData[4]=0。disData[5]=0。disData[6]=0。disData[7]=0。 display(disData)。 while(1) { Key_flag=Scankey()。 AD_Val=AD()。 if(Key_flag==0amp。amp。!full) { if(c==1) ge=shi=bai=qian=0。 TR0=1。 buzz=0。 relay=1。 ULN2003_Latch()。 if(ge==10) { ge=0。 shi++。 if(shi==10) { shi=0。 bai++。 if(bai==10) { bai=0。 qian++。 if(qian==10) { buzz=0。 relay=0。 ULN2003_Latch()。 full=1。 } } } } disData[4]=qian。 disData[5]=bai。 disData[6]=shi。 disData[7]=ge。 display(disData)。 Key_flag=Scankey()。 c=0。 } if(Key_flag==1||full) { TR0=0。 buzz=0。 relay=0。 ULN2003_Latch()。 count=5*(100*qian+10*bai+shi)。 disData[4]=count/1000。 disData[5]=count%1000/100。 disData[6]=count%100/10。 disData[7]=count%10。 display(disData)。 Key_flag=Scankey()。 c=1。 } if(AD_Val64) { L1=0。 LED_Latch()。 }
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