單片機(jī)課程設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 12:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 備或機(jī)器，并進(jìn)行過程監(jiān)測和控制。圖4 DS18B20實(shí)物圖3 .LCD顯示模塊1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。特點(diǎn)：，對比度可調(diào)；內(nèi)含復(fù)位電路；提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能；有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器DDRAM；內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM；8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM。圖5 LCD1602實(shí)物圖函數(shù)中先提前設(shè)置好溫度上下限，也可以通過按鍵來改變上下限，按鍵在未按下之前，P1口全為高電平，為0xff，當(dāng)其中按鍵按下后，電平發(fā)生改變，P1口不會(huì)為全1，CPU檢測到電平的跳變后就可判斷出是哪個(gè)按鍵按下：如果是第一個(gè)按鍵按下，為0xfd，寫命令使其為溫度上限的增加按鍵，以此類推。同時(shí)按鍵可能會(huì)有抖動(dòng)，所以我們在設(shè)置按鍵時(shí)要進(jìn)行消抖。DS18B20只能保證125~55℃范圍內(nèi)的溫度精度。用判斷語句將 18B20 讀出的溫度與設(shè)定的溫度上下限進(jìn)行比較。如果不在此范圍內(nèi)則通過LED燈亮和蜂鳴器響進(jìn)行報(bào)警。LED是英文 light emitting diode (發(fā)光二極管)的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片，用銀膠或白膠固化到支架上，然后用銀線或金線連接芯片和電路板，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，最后安裝外殼，所以 LED 燈的抗震性能好。運(yùn)用領(lǐng)域涉及到手機(jī)、臺燈、家電等日常家電和機(jī)械生產(chǎn)方面。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。圖6 led小燈和蜂鳴器結(jié)構(gòu)圖四、仿真與實(shí)物演示溫度超出上下限時(shí)，第二行warning閃爍并且LED燈亮、蜂鳴器響進(jìn)行報(bào)警。圖7 超出界限顯示圖溫度在正常范圍內(nèi)時(shí)，不報(bào)警，溫度顯示在正中。圖8 未超出界限顯示圖（1）LCD引腳連接不正確： LCD默認(rèn)的RS、RW、E引腳和單片機(jī)的連接需要和電路板里的連接口一樣，，不可隨意連接，否則電路板在燒錄程序后不能顯示溫度。在我的程序中LCD1602的RS、RW、因此不能正確顯示。（2）DS18B20反接：根據(jù)硬件電路上的圖像方向接，一旦接反就會(huì)立刻發(fā)熱。我們第一次反接傳感器感覺到發(fā)燙立刻取下，沒有燒毀電路板釀成惡果。接反也是導(dǎo)致該傳感器總是顯示85℃的原因。實(shí)際操作中將正負(fù)反接，傳感器立即發(fā)熱，液晶屏不能顯示讀數(shù)，正負(fù)接好后顯示85℃。另外如果使用51單片機(jī)的話，—10K的上拉電阻，否則高電平不能正常輸入/輸出，要么通電后立即顯示85℃，要么用幾個(gè)月后溫度在85℃與正常值上亂跳。（3）將電路板上的杜邦線連接錯(cuò)誤也有時(shí)候接觸不良：線路一旦連接錯(cuò)誤或接觸不良，或者不顯示。（4）編寫LCD顯示閃爍時(shí)：有時(shí)上下限顯示會(huì)變成隨機(jī)數(shù)，這是因?yàn)閕f\else語句位置不正確。有時(shí)候會(huì)留下上一次顯示的數(shù)據(jù)，這是因?yàn)榈诙握Z句的空隙處沒有用空格進(jìn)行覆蓋，因此上一次的數(shù)據(jù)依然在顯示。顯示過快，是因?yàn)檠訒r(shí)函數(shù)延時(shí)不夠準(zhǔn)確。 圖9 實(shí)物演示效果五、總結(jié)“溫度報(bào)警器”課程設(shè)計(jì)課題中，自己全程獨(dú)立參與了硬件部分電路原理圖的設(shè)計(jì)到軟件部分軟件的設(shè)計(jì)再到最后的安裝和調(diào)試的全部過程。對于自己的課程設(shè)計(jì)的工作，大致的可以分為以下幾個(gè)階段： 首要階段，首先對課題的項(xiàng)目的設(shè)想與研究，通過參考大量的資料，擬定一個(gè)自己心目中理想的方案，對于自己想設(shè)計(jì)的器件實(shí)現(xiàn)的功能有個(gè)具體全面的認(rèn)識。第二階段，通過網(wǎng)絡(luò)、書籍、老師提供和的ppt,查找相應(yīng)的硬件元件，全面的了解每個(gè)元器件的功能(包括各個(gè)引腳功能、總體實(shí)現(xiàn)的功能)與具體的工作結(jié)構(gòu)（元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作時(shí)的復(fù)位、脈沖、初始化等）。第三階段，利用Protues軟件對該溫度報(bào)警器進(jìn)行電路原理圖的繪制與調(diào)試，通過該軟件測試制作一張連接正確的原理圖。 第四階段，根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行軟件部分的設(shè)計(jì)，通過keil軟件對程序進(jìn)行編譯與調(diào)試無誤后加載到Protues單片機(jī)中，仿真與調(diào)試到達(dá)預(yù)想的效果。最后階段，為了快速實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)物效果，直接選用實(shí)驗(yàn)室的電路板板，因?yàn)樵擁?xiàng)目比較常見，用到的元器件開發(fā)板上都有。只是電路板設(shè)計(jì)的管腳號和電路設(shè)計(jì)有點(diǎn)不同，需根據(jù)電路板的設(shè)定對自己設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，通過將程序加載到單片機(jī)，進(jìn)行調(diào)試達(dá)到自己預(yù)想設(shè)計(jì)的效果。針對自己設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器測量范圍在125℃～55℃，測量范圍廣，靈敏度高。通過這次課程設(shè)計(jì)，我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。我在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元
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