【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（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(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)。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(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，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(shí)，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(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)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(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)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(jiǎn)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(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)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(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。在本設(shè)計(jì)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(jìn)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(duì)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(qiáng)大的負(fù)電壓電場(chǎng)下,被吸引至電暈線上,負(fù)離子則向正極方向移動(dòng),一部分達(dá)到網(wǎng)狀電極,另一部分在風(fēng)機(jī)的作用下,進(jìn)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(gè)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(shí)各參數(shù)都要高于電暈線串聯(lián)時(shí)的情況。(6)其它條件相同,電暈線長(zhǎng)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(jì) 軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的大腦，沒有軟件的計(jì)算機(jī)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(jì)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(gè)非常重要組成部分。 本次設(shè)計(jì)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(bào)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(jì)的基本方法此次設(shè)計(jì)控制程序的軟件設(shè)計(jì)方法是利用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法來完成的。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法雖然是早期的程序設(shè)計(jì)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(jì)貫穿整個(gè)軟件設(shè)計(jì)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(duì)所有模塊進(jìn)行初始化配置，延時(shí)5S對(duì)傳感器預(yù)熱處理，預(yù)熱時(shí)間到達(dá)后系統(tǒng)模塊進(jìn)入正常工作模式。首先是QS01傳感器正常開啟后對(duì)傳感器檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)，單片機(jī)讀取到監(jiān)測(cè)初始數(shù)據(jù)后需要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理函數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并與設(shè)定的預(yù)警值進(jìn)行比較，將比較后所得到的標(biāo)志位數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警電路和設(shè)備驅(qū)動(dòng)電路的觸發(fā)，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到LCD1602液晶顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)環(huán)境狀態(tài)參數(shù)的顯示。如果檢測(cè)到的環(huán)境參數(shù)超過預(yù)警值時(shí)，單片機(jī)IO口將驅(qū)動(dòng)繼電器電路工作，繼電器電路工作后會(huì)接通負(fù)離子空氣凈化裝置和排風(fēng)裝置，通過運(yùn)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(shí)，顯示屏上顯示檢測(cè)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(shí)本設(shè)計(jì)也設(shè)定了手動(dòng)啟動(dòng)程序，不論傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)是否超過基礎(chǔ)值，當(dāng)你手動(dòng)打開時(shí)，都可以進(jìn)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(dú)開啟。同樣，當(dāng)設(shè)備工作的時(shí)候也可以手動(dòng)停止設(shè)備的運(yùn)行，當(dāng)按下停止遙控按鈕時(shí)，風(fēng)扇和負(fù)離子空氣凈化裝置同時(shí)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(jì)當(dāng)中，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，在一定范圍內(nèi)可以通過紅外遙控器對(duì)該設(shè)備進(jìn)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(jì)采用的是LCD1602液晶顯示屏，單片機(jī)將檢測(cè)并處理完成的傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到液晶屏，然后顯示屏通過一個(gè)直觀的數(shù)據(jù)顯示出來，使操作人員可以更直觀的觀測(cè)到所想檢測(cè)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(jì) QS01傳感器，當(dāng)接通電源后，該傳感器啟動(dòng)并預(yù)熱完成后開始工作，通過內(nèi)部的電路檢測(cè)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(jī)，單片機(jī)內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字量，單片機(jī)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)函數(shù)的運(yùn)行。圖44 QS01傳感器工作流程圖5 系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果焊接硬件電路板。給單片機(jī)燒寫控制一個(gè)I/O點(diǎn)亮LED燈的測(cè)試程序確保單片機(jī)最小系統(tǒng)能夠正常工作。給單片機(jī)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(jī)硬件電路連接正確。給單片機(jī)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(jī)硬件電路連接正確。將單片機(jī)、QS01空氣質(zhì)量傳感器、LCD602液晶顯示屏、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警電路的所有驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)行整合，燒寫入單片機(jī)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。系統(tǒng)地功能調(diào)試完成后，對(duì)相應(yīng)的外管的設(shè)計(jì)安裝。經(jīng)過整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試，系統(tǒng)地功能基本實(shí)現(xiàn)了