【文章內(nèi)容簡介】 有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動（Static）、單純矩陣驅(qū)動（Simple Matrix）和主動矩陣驅(qū)動（Active Matrix）三種。3 液晶顯示器各種圖形的顯示原理:（1）線段的顯示點陣圖形式液晶由MN個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個點組成，屏上6416個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當(dāng)（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。（2）字符的顯示用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因為一個字符由68或88點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。（3）漢字的顯示漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機中提取要顯示的漢字的點陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占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及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對應(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，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié)……直到32B顯示完就可以LCD上得到一個完整漢字。在本設(shè)計中LCD1602液晶屏接口如下圖所示：圖310 LCD602液晶屏接口 負(fù)離子空氣凈化器既是負(fù)離子產(chǎn)生源又是空氣凈化裝置。主要構(gòu)件是負(fù)電暈放電區(qū)和通風(fēng)風(fēng)扇。電暈線上加有負(fù)高壓,形成負(fù)電暈放電,在其周圍形成空間電荷區(qū),產(chǎn)生大量的負(fù)離子,負(fù)離子隨著氣流進入室內(nèi),起著空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)和凈化作用,負(fù)直流高壓電源接到電暈線上,對地線開始電暈放電。電暈線周圍的空氣在高壓下電離,其中,正離子在強大的負(fù)電壓電場下,被吸引至電暈線上,負(fù)離子則向正極方向移動,一部分達到網(wǎng)狀電極,另一部分在風(fēng)機的作用下,進入到外部空氣,這部分負(fù)離子部分與空氣中的粉塵結(jié)合,迅速下降,起到凈化空氣的作用。 圖311 電暈放電示意圖 負(fù)離子發(fā)生器結(jié)構(gòu)負(fù)離子濃度和臭氧濃度是負(fù)離子發(fā)生器的兩個主要性能參數(shù)。其中負(fù)離子的濃度決定著凈化效率,而臭氧濃度則決定著負(fù)離子發(fā)生器是否能被選用。前者越高越好,后者越低越好。這里采用線網(wǎng)狀電極電暈放電,電極結(jié)構(gòu)與負(fù)離子濃度和臭氧濃度有一下關(guān)系:(1)負(fù)離子濃度、臭氧濃度、電暈電流隨著放電電壓的升高增加。(2)其它條件相同,電暈線加熱(加熱電壓在電暈線承受范圍內(nèi))可以提高負(fù)離子濃度、增加電暈電流,而降低臭氧濃度。(3)其它條件相同,電極間距減小(保證在該結(jié)構(gòu)下起暈電壓、火花放電電壓之間有足夠的變化空間),負(fù)離子濃度、臭氧濃度、電暈電流都上升,反之則下降。(4)其它條件相同,接地電極線間距增大,負(fù)離子濃度、臭氧濃度、電暈電流下降,反之上升。(5)其它條件相同,電暈線并聯(lián)時各參數(shù)都要高于電暈線串聯(lián)時的情況。(6)其它條件相同,電暈線長度增大,負(fù)離子濃度上升,臭氧濃度和電暈電流降低。4 軟件設(shè)計 軟件是計算機系統(tǒng)的大腦，沒有軟件的計算機就像沒有大腦的人一樣，不能充分發(fā)揮它的功能。在本次設(shè)計的控制系統(tǒng)中，硬件設(shè)備的功能是通過軟件來賦予其意義的，如系統(tǒng)要控制負(fù)離子空氣凈化裝置，首先要通過有線串行通信程序來完成控制功能，其次在定義按鍵功能，通過編程完成LED數(shù)碼顯示等等，綜上所訴，軟件是控制系統(tǒng)中的一個非常重要組成部分。 本次設(shè)計的控制系統(tǒng)的軟件程序包括：風(fēng)扇開關(guān)控制程序、負(fù)離子空氣凈化開關(guān)控制程序、報警掃描控制程序、傳感器數(shù)據(jù)采集程序、液晶屏顯示控制程序、紅外遙控程序以及按鍵功能程序等。本著軟件設(shè)計的基本方法此次設(shè)計控制程序的軟件設(shè)計方法是利用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計方法來完成的。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法雖然是早期的程序設(shè)計方法，但該方法還一直被廣泛地使用。結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析與設(shè)計貫穿整個軟件設(shè)計過程，遵循“自頂向下，逐步求精”的基本原則。圖41 空氣凈化控制系統(tǒng)軟件程序總體結(jié)構(gòu)圖 本系統(tǒng)在接通電源后，首先對所有模塊進行初始化配置，延時5S對傳感器預(yù)熱處理，預(yù)熱時間到達后系統(tǒng)模塊進入正常工作模式。首先是QS01傳感器正常開啟后對傳感器檢測區(qū)域進行數(shù)據(jù)的收集，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳送到單片機，單片機讀取到監(jiān)測初始數(shù)據(jù)后需要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理函數(shù)，對數(shù)據(jù)進行處理并與設(shè)定的預(yù)警值進行比較，將比較后所得到的標(biāo)志位數(shù)據(jù)進行報警電路和設(shè)備驅(qū)動電路的觸發(fā)，并將實時數(shù)據(jù)傳送到LCD1602液晶顯示屏進行實時環(huán)境狀態(tài)參數(shù)的顯示。如果檢測到的環(huán)境參數(shù)超過預(yù)警值時，單片機IO口將驅(qū)動繼電器電路工作，繼電器電路工作后會接通負(fù)離子空氣凈化裝置和排風(fēng)裝置，通過運行相關(guān)凈化裝置使室內(nèi)的空氣質(zhì)量保持到安全閾值范圍，此時，顯示屏上顯示檢測的空氣污染程度已經(jīng)低于基礎(chǔ)設(shè)定，風(fēng)扇以及負(fù)離子空氣凈化裝置停止工作?？梢酝ㄟ^本地設(shè)置和紅外遙控設(shè)定預(yù)警值，同時本設(shè)計也設(shè)定了手動啟動程序，不論傳感器檢測到的數(shù)據(jù)是否超過基礎(chǔ)值，當(dāng)你手動打開時，都可以進行空氣凈化過程，風(fēng)扇和負(fù)離子空氣凈化裝置可以單獨開啟。同樣，當(dāng)設(shè)備工作的時候也可以手動停止設(shè)備的運行，當(dāng)按下停止遙控按鈕時，風(fēng)扇和負(fù)離子空氣凈化裝置同時停止。具體工作流程如下圖所示： 圖42 主程序工作流程圖 在本次的設(shè)計當(dāng)中，當(dāng)系統(tǒng)啟動時，在一定范圍內(nèi)可以通過紅外遙控器對該設(shè)備進行控制。并且遙控器也可以設(shè)定系統(tǒng)的預(yù)警值和開啟或關(guān)閉風(fēng)扇以及負(fù)離子空氣凈化裝置。本設(shè)計采用的是LCD1602液晶顯示屏，單片機將檢測并處理完成的傳感器數(shù)據(jù)實時發(fā)送到液晶屏，然后顯示屏通過一個直觀的數(shù)據(jù)顯示出來，使操作人員可以更直觀的觀測到所想檢測的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。 圖43 液晶屏顯示流程圖 QS01傳感器工作設(shè)計 QS01傳感器，當(dāng)接通電源后，該傳感器啟動并預(yù)熱完成后開始工作，通過內(nèi)部的電路檢測所在空間的空氣污染程度，然后將這種模擬量傳送到單片機，單片機內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為單片機可識別的數(shù)字量，單片機根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行相關(guān)函數(shù)的運行。圖44 QS01傳感器工作流程圖5 系統(tǒng)的調(diào)試及實驗結(jié)果焊接硬件電路板。給單片機燒寫控制一個I/O點亮LED燈的測試程序確保單片機最小系統(tǒng)能夠正常工作。給單片機燒寫讀取QS01空氣質(zhì)量傳感器數(shù)據(jù)的C程序，通過串口調(diào)試助手打印到電腦上，以確保QS01空氣質(zhì)量傳感器與單片機硬件電路連接正確。給單片機燒寫讀取LCD1602液晶顯示器液晶顯示程序數(shù)據(jù)的C程序，通過串口調(diào)試助手打印到電腦上，以確保LCD1602液晶顯示器與單片機硬件電路連接正確。將單片機、QS01空氣質(zhì)量傳感器、LCD602液晶顯示屏、繼電器驅(qū)動電路、報警電路的所有驅(qū)動程序，進行整合，燒寫入單片機進行整個系統(tǒng)的調(diào)試。系統(tǒng)地功能調(diào)試完成后，對相應(yīng)的外管的設(shè)計安裝。經(jīng)過整個系統(tǒng)的測試，系統(tǒng)地功能基本實現(xiàn)了