【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖212是1602的內(nèi)部顯示地址。圖2121602LCD內(nèi)部顯示地址在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖28所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、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(xiě)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(lái)，我們就能看到字母“A”。六、1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程延時(shí)15mS寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)5mS寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)5mS寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）以后每次寫(xiě)指令、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉寫(xiě)指令01H：顯示清屏寫(xiě)指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置 本章講述的是系統(tǒng)總體的方案設(shè)計(jì)，首先用一個(gè)系統(tǒng)的總體框圖來(lái)說(shuō)明本系統(tǒng)的總體方案。然后各個(gè)介紹分析各主控芯片的選型，其中包括溫濕度傳感器的選擇，控制器的選擇和顯示屏的選擇。通過(guò)本章，我們可以很清晰的了解本次設(shè)計(jì)的目的，設(shè)計(jì)目標(biāo)。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，電路導(dǎo)通，開(kāi)始測(cè)量車(chē)燈。測(cè)車(chē)燈電流，單片機(jī)只能認(rèn)識(shí)用二進(jìn)制數(shù)表示的電壓信號(hào)，采樣電流也要轉(zhuǎn)換成電壓。基于如此思路，在需要測(cè)量的回路中串接一分流器將采樣到的信號(hào)調(diào)理放大適當(dāng)幅度。送入ADC芯片的輸入腳或者是單片機(jī)的ADC輸入腳通過(guò)內(nèi)部的比較器等將電壓值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。這樣單片機(jī)就測(cè)到電流了。還有一個(gè)是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)讀取，不過(guò)一般只有5V的量程，要想擴(kuò)大量程，就要用電阻分壓，然后根據(jù)倍數(shù)來(lái)計(jì)算，不過(guò)，倍數(shù)越大，精度就越小，畢竟A/D的位數(shù)有限！還有一個(gè)照度信號(hào)，經(jīng)光傳感器將檢測(cè)到的照度送入A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)讀取。根據(jù)上述功能可知測(cè)試儀應(yīng)由主控制器、顯示屏、電源、按鈕等組成。硬件設(shè)計(jì)要解決的有以下三個(gè)主要問(wèn)題：；；。本次選用的單片機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的輸入輸出點(diǎn)決定；選用其他的各硬件設(shè)備時(shí)分別從經(jīng)濟(jì)、方便、耐用、安全問(wèn)題等方面考慮。（1）主控制器選擇，主控制器可采用以單片機(jī)為控制核心控制板，這里選用STC系列單片機(jī)控制。（2）在主控制器確定后，需要選擇的就是顯示屏，考慮到要顯示電流參數(shù)、照度信號(hào)，這里選用1602LCD液晶顯示屏。（3）測(cè)試儀讀入的信號(hào)有三個(gè)，一個(gè)是照度信號(hào)，照度信號(hào)由受光器將反映照度的光信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）送入單片機(jī)，一個(gè)是車(chē)燈燈泡的電流信號(hào)，由于單片機(jī)只能認(rèn)識(shí)用二進(jìn)制數(shù)表示的電壓信號(hào)。采樣電流也要轉(zhuǎn)換成電壓?；谌绱怂悸罚谛枰獪y(cè)量的回路中串接一分流器將采樣到的信號(hào)調(diào)理放大適當(dāng)幅度。送入ADC芯片的輸入腳或者是單片機(jī)的ADC輸入腳通過(guò)內(nèi)部的比較器等將電壓值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。這樣單片機(jī)就測(cè)到電流了。還有一個(gè)是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)讀取。電氣控制系統(tǒng)的核心原件主要是STC系列單片機(jī)。光敏電阻的測(cè)量信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換電路變?yōu)楣I(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后輸入單片機(jī)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后供液晶屏顯示。同時(shí)單片機(jī)根據(jù)實(shí)測(cè)電流，電壓判斷安裝是否正確和車(chē)燈電流，電壓是否正確。在這一過(guò)程中，我充分利用了PROTUES 7所提供的各種仿真圖繪圖工具、各種編輯功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)目的，即得到一張正確、精美的仿真圖。用protues軟件畫(huà)系統(tǒng)的硬件電路原理圖如下圖31所示。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖31仿真圖 圖32單片機(jī)最小系統(tǒng)圖第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由組成單片機(jī)系統(tǒng)必需的一些元件構(gòu)成的，除了單片機(jī)之外，還需要包括電源供電電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路（單片機(jī)電源和地沒(méi)有標(biāo)出）如圖32所示。一 復(fù)位電路 圖33復(fù)位電路圖無(wú)論是在單片機(jī)剛開(kāi)始接上電源時(shí)，還是運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障都需要復(fù)位。復(fù)位電路用于將單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)恢復(fù)到一個(gè)確定的初始值，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。單片機(jī)的復(fù)位條件：必須使其RST引腳上持續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)（或以上）機(jī)器周期的高電平。單片機(jī)的復(fù)位形式：上電復(fù)位、按鍵復(fù)位。二 晶振電路 圖34晶振電路圖在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，也就是晶振電路。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 圖35電流檢測(cè)電路圖在電流檢測(cè)的過(guò)程中，電流檢測(cè)器件與負(fù)載串聯(lián)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)不能讀取電流，所以需要將電流轉(zhuǎn)換為電壓，然后送入單片機(jī)。，由于是對(duì)電流采樣，所以電阻的阻值較小。這里采樣電阻阻值越小，精度越高。圖36電壓檢測(cè)電路圖在電壓檢測(cè)的過(guò)程中，電壓檢測(cè)器件與負(fù)載并聯(lián)，將檢測(cè)到的電壓模擬量送入A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，送入單片機(jī)讀取。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 液晶顯示電路設(shè)計(jì)圖37顯示電路圖顯示電路采用1602LCD顯示，第1腳VSS為地電源。第2腳VDD接5V正電源。第3腳接地，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以串聯(lián)一個(gè)3K的電阻。第4腳RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第6腳E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)。第15腳背光源正極。第16腳背光源負(fù)極。同時(shí)為保證顯示質(zhì)量，各口采用灌電流帶阻，加入上拉電阻低電平有效。保證LCD顯示器的亮度。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖38調(diào)理電路圖本設(shè)計(jì)要測(cè)試車(chē)燈燈的電流，由于單片機(jī)不能測(cè)電流，經(jīng)采樣電阻將電流轉(zhuǎn)換成電壓，由于單片機(jī)測(cè)得是采樣電阻上的電壓，采集到的到的電壓大約是車(chē)燈亮兩端電壓的1/10,所以要將采集到的電壓經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理放大10倍，而后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī)，這時(shí)的電流約為I=Vcc/(R1+)。 A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)圖39A/D轉(zhuǎn)換電路圖第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換電路由ADC0808支持。ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0808是ADC0809的簡(jiǎn)化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真時(shí)采用ADC0808進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。因?yàn)殡娏?，電壓，照度是模擬量，單片機(jī)是模擬量，所以要送入A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，送入單片機(jī)讀取。26,27,28端口，電流電壓照度模擬信號(hào)輸入，23,24,24數(shù)字信號(hào)輸出。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)圖310報(bào)警電路圖 本設(shè)計(jì)采用軟件處理報(bào)警，利用有LED燈進(jìn)行報(bào)警輸出，采用直流供電。當(dāng)所測(cè)電流，電壓，照度值超過(guò)或低于所預(yù)設(shè)的參數(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報(bào)警輸出。報(bào)警電路如圖34所示。 按鍵電路的設(shè)計(jì)圖311按鍵電路圖車(chē)等參數(shù)測(cè)試儀參數(shù)設(shè)置包括四個(gè)按鍵：（1）模式切換鍵：進(jìn)行模式之間的切換，模式包括設(shè)置電流，電壓，照度參數(shù)模式，每次按下該鍵就在這三種模式間切換。（2）測(cè)試鍵：規(guī)定車(chē)燈測(cè)試與否。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（3）加減鍵：增加減少設(shè)定車(chē)燈電流電壓照度的值。 焊接電路板本次焊接當(dāng)然是純手工焊接，手工焊接握電烙鐵的方法,有正握、反握及握筆式三種。焊接元器件及維修電路板時(shí)以握筆式較為方便。 手工焊接一般分四步驟進(jìn)行。①準(zhǔn)備焊接:清潔被焊元件處的積塵及油污,再將被焊元器件周?chē)脑骷笥谊魂?讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處,以免烙鐵頭伸向焊接處時(shí)燙壞其他元器件。焊接新的元器件時(shí),應(yīng)對(duì)元器件的引線(xiàn)鍍錫。②加熱焊接:將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或鑷子輕輕拉動(dòng)元器件,看是否可以取下。③清理焊接面:若所焊部位焊錫過(guò)多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!),用光烙錫頭沾些焊錫出來(lái)。若焊點(diǎn)焊錫過(guò)少、不圓滑時(shí),可以用電烙鐵頭蘸些焊錫對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。④檢查焊點(diǎn):看焊點(diǎn)是否圓潤(rùn)、光亮、牢固,是否有與周?chē)骷B焊的現(xiàn)象。本章著重講述了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。先是介紹了是系統(tǒng)的原理圖的設(shè)計(jì)，首先給出了原理圖，然后是分別說(shuō)明原理圖的布局中各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。再后來(lái)講的是焊接電路板的問(wèn)題，讓我們了解到在焊接過(guò)程中要做的準(zhǔn)備和要注意的問(wèn)題以及解決問(wèn)題的方案。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本測(cè)試儀的軟件設(shè)計(jì)主要圍繞實(shí)現(xiàn)手動(dòng)參數(shù)設(shè)定、報(bào)警提示、檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳等功能進(jìn)行單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)。 圖 41 系統(tǒng)軟件總流程圖 從上面主程序看出，主程序的組成是通過(guò)分別調(diào)用各子程序組成總體系統(tǒng)功能，能很直觀的看出主程序所要完成的功能，首先是初始化各模塊，之后K4判別是否測(cè)試，如果是的話(huà)，直接獲取電流，電壓，照度AD值。對(duì)于超過(guò)測(cè)量范圍的給予報(bào)警。如果否的話(huà)，直接轉(zhuǎn)入按鍵程序，修改車(chē)等參數(shù)，對(duì)于不合格的報(bào)警提示。主程序流程圖如圖41所示。主程序編程框圖如圖41。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)開(kāi)始K1按下 N Y flag+1flag=4 N Y LCD清屏 ，flag=3flag=2flag=1 N N YK3K3K2K2K3K2按下 N N N N N Y Y Y Y Y Y照度減50照度加50 返回圖 42 按鍵子程序流程圖 多功能鍵盤(pán)程序的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，也是完成本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。其中K1鍵功能最多，本鍵盤(pán)深度為三級(jí)，即連續(xù)按鍵4次返回原來(lái)的界面。當(dāng)判斷鍵值為4時(shí)，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)，當(dāng)判斷按鍵為1時(shí)是電流設(shè)定狀態(tài)，當(dāng)判斷按鍵為2時(shí)是電壓設(shè)定狀態(tài)，當(dāng)判斷按鍵為3時(shí)是照度設(shè)定狀態(tài)。設(shè)定電流參數(shù)時(shí)，按下K3鍵。設(shè)定電壓參數(shù)時(shí)，按下K2鍵，按下K3鍵。設(shè)定照度參數(shù)時(shí)，按下K2鍵，照度加50，按下K3鍵，照度減50。第4章 系統(tǒng)軟件件設(shè)計(jì)開(kāi)始不發(fā)生報(bào)警，燈滅超出報(bào)警范圍報(bào)警提示，燈亮 返回 圖43報(bào)警子程序框圖按下測(cè)試鍵后，當(dāng)測(cè)得的參數(shù)超出設(shè)定范圍時(shí)，報(bào)警提示，燈亮，沒(méi)超出設(shè)定范圍時(shí)，不發(fā)生報(bào)警，燈滅。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 44獲取AD值子程序流程圖判別通道是否為0，為0，返回0通道，數(shù)據(jù)處理。通道不為0，轉(zhuǎn)到判別通道是否為1，為1，返回1通道，數(shù)據(jù)處理。通道不為1，轉(zhuǎn)到判別通道是否為2，為2，返回2通道，數(shù)據(jù)處理，不為2，直接數(shù)據(jù)處理，返回。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 45轉(zhuǎn)換子程序流程圖轉(zhuǎn)換子程序涉及到，電壓，電流，照度設(shè)置模式間的轉(zhuǎn)換。模式為0時(shí)，直接處理電流，電壓，照度值。將電流，電壓送到LCD第一行顯示，照度送到第二行顯示。當(dāng)模式不為時(shí)，轉(zhuǎn)到判斷是否選擇模式1，模式為1時(shí)，設(shè)置電流。模式不為1時(shí)，轉(zhuǎn)到判別是否選擇模式2，模式為2時(shí)，設(shè)置電壓。模式不為2時(shí)，轉(zhuǎn)到判別是否選擇模式3，模式為3時(shí)，設(shè)置照度。模式不為3時(shí)，直接返回。本設(shè)計(jì)顯示的難點(diǎn)在于將各個(gè)需要顯示的信息按坐標(biāo)顯示在液晶屏相應(yīng)的位置上，并通過(guò)程序循環(huán)不斷刷新數(shù)據(jù)，顯示流程如圖46 47所示。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 46LCD初始化流程圖 47顯示流程圖本章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部