【文章內(nèi)容簡介】 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)部顯示地址在對液晶模塊的初始化中要先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。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)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如圖28所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。六、1602LCD的一般初始化（復位）過程延時15mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號寫指令38H：顯示模式設置寫指令08H：顯示關閉寫指令01H：顯示清屏寫指令06H：顯示光標移動設置寫指令0CH：顯示開及光標設置 本章講述的是系統(tǒng)總體的方案設計，首先用一個系統(tǒng)的總體框圖來說明本系統(tǒng)的總體方案。然后各個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。通過本章，我們可以很清晰的了解本次設計的目的，設計目標。第3章 系統(tǒng)硬件設計第3章 系統(tǒng)硬件設計啟動開關閉合，電路導通，開始測量車燈。測車燈電流，單片機只能認識用二進制數(shù)表示的電壓信號，采樣電流也要轉換成電壓。基于如此思路，在需要測量的回路中串接一分流器將采樣到的信號調(diào)理放大適當幅度。送入ADC芯片的輸入腳或者是單片機的ADC輸入腳通過內(nèi)部的比較器等將電壓值轉換為二進制數(shù)。這樣單片機就測到電流了。還有一個是電壓信號，電壓信號通過A/D轉換送入單片機讀取，不過一般只有5V的量程，要想擴大量程，就要用電阻分壓，然后根據(jù)倍數(shù)來計算，不過，倍數(shù)越大，精度就越小，畢竟A/D的位數(shù)有限！還有一個照度信號，經(jīng)光傳感器將檢測到的照度送入A/D轉換送入單片機讀取。根據(jù)上述功能可知測試儀應由主控制器、顯示屏、電源、按鈕等組成。硬件設計要解決的有以下三個主要問題：；；。本次選用的單片機，根據(jù)設計過程中用到的輸入輸出點決定；選用其他的各硬件設備時分別從經(jīng)濟、方便、耐用、安全問題等方面考慮。（1）主控制器選擇，主控制器可采用以單片機為控制核心控制板，這里選用STC系列單片機控制。（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，這里選用1602LCD液晶顯示屏。（3）測試儀讀入的信號有三個，一個是照度信號，照度信號由受光器將反映照度的光信號經(jīng)A/D轉換為電信號（數(shù)字信號）送入單片機，一個是車燈燈泡的電流信號，由于單片機只能認識用二進制數(shù)表示的電壓信號。采樣電流也要轉換成電壓?；谌绱怂悸?，在需要測量的回路中串接一分流器將采樣到的信號調(diào)理放大適當幅度。送入ADC芯片的輸入腳或者是單片機的ADC輸入腳通過內(nèi)部的比較器等將電壓值轉換為二進制數(shù)。這樣單片機就測到電流了。還有一個是電壓信號，電壓信號通過A/D轉換送入單片機讀取。電氣控制系統(tǒng)的核心原件主要是STC系列單片機。光敏電阻的測量信號經(jīng)轉換電路變?yōu)楣I(yè)標準信號后輸入單片機，經(jīng)過單片機處理后供液晶屏顯示。同時單片機根據(jù)實測電流，電壓判斷安裝是否正確和車燈電流，電壓是否正確。在這一過程中，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，來實現(xiàn)目的，即得到一張正確、精美的仿真圖。用protues軟件畫系統(tǒng)的硬件電路原理圖如下圖31所示。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 圖31仿真圖 圖32單片機最小系統(tǒng)圖第3章 系統(tǒng)硬件設計單片機的最小系統(tǒng)是由組成單片機系統(tǒng)必需的一些元件構成的，除了單片機之外，還需要包括電源供電電路、時鐘電路、復位電路。單片機最小系統(tǒng)電路（單片機電源和地沒有標出）如圖32所示。一 復位電路 圖33復位電路圖無論是在單片機剛開始接上電源時，還是運行過程中發(fā)生故障都需要復位。復位電路用于將單片機內(nèi)部各電路的狀態(tài)恢復到一個確定的初始值，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機的復位條件：必須使其RST引腳上持續(xù)出現(xiàn)兩個（或以上）機器周期的高電平。單片機的復位形式：上電復位、按鍵復位。二 晶振電路 圖34晶振電路圖在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡，電工學上這個網(wǎng)絡有兩個諧振點，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頻率的距離相當?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，也就是晶振電路。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 電流檢測電路設計 圖35電流檢測電路圖在電流檢測的過程中，電流檢測器件與負載串聯(lián)。因為單片機不能讀取電流，所以需要將電流轉換為電壓，然后送入單片機。，由于是對電流采樣，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電壓檢測電路圖在電壓檢測的過程中，電壓檢測器件與負載并聯(lián)，將檢測到的電壓模擬量送入A/D轉換成數(shù)字量，送入單片機讀取。第3章 系統(tǒng)硬件設計 液晶顯示電路設計圖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，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以串聯(lián)一個3K的電阻。第4腳RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，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。第15腳背光源正極。第16腳背光源負極。同時為保證顯示質量，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。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 圖38調(diào)理電路圖本設計要測試車燈燈的電流，由于單片機不能測電流，經(jīng)采樣電阻將電流轉換成電壓，由于單片機測得是采樣電阻上的電壓，采集到的到的電壓大約是車燈亮兩端電壓的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轉換器送入單片機，這時的電流約為I=Vcc/(R1+)。 A/D轉換電路的設計圖39A/D轉換電路圖第3章 系統(tǒng)硬件設計A/D轉換電路由ADC0808支持。ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模/數(shù)轉換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。ADC0808是ADC0809的簡化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真時采用ADC0808進行A/D轉換，實際使用時采用ADC0809進行A/D轉換。因為電流，電壓，照度是模擬量，單片機是模擬量，所以要送入A/D轉換器進行轉換，轉換成數(shù)字量，送入單片機讀取。26,27,28端口，電流電壓照度模擬信號輸入，23,24,24數(shù)字信號輸出。 報警電路的設計圖310報警電路圖 本設計采用軟件處理報警，利用有LED燈進行報警輸出，采用直流供電。當所測電流，電壓，照度值超過或低于所預設的參數(shù)時，數(shù)據(jù)口相應拉高電平，報警輸出。報警電路如圖34所示。 按鍵電路的設計圖311按鍵電路圖車等參數(shù)測試儀參數(shù)設置包括四個按鍵：（1）模式切換鍵：進行模式之間的切換，模式包括設置電流，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）測試鍵：規(guī)定車燈測試與否。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書（3）加減鍵：增加減少設定車燈電流電壓照度的值。 焊接電路板本次焊接當然是純手工焊接，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以握筆式較為方便。 手工焊接一般分四步驟進行。①準備焊接:清潔被焊元件處的積塵及油污,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰,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燙壞其他元器件。焊接新的元器件時,應對元器件的引線鍍錫。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元器件,看是否可以取下。③清理焊接面:若所焊部位焊錫過多,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。若焊點焊錫過少、不圓滑時,可以用電烙鐵頭蘸些焊錫對焊點進行補焊。④檢查焊點:看焊點是否圓潤、光亮、牢固,是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。本章著重講述了系統(tǒng)硬件設計。先是介紹了是系統(tǒng)的原理圖的設計，首先給出了原理圖，然后是分別說明原理圖的布局中各個子系統(tǒng)的設計問題。再后來講的是焊接電路板的問題，讓我們了解到在焊接過程中要做的準備和要注意的問題以及解決問題的方案。第4章 系統(tǒng)軟件設計第4章 系統(tǒng)軟件設計本測試儀的軟件設計主要圍繞實現(xiàn)手動參數(shù)設定、報警提示、檢測數(shù)據(jù)上傳等功能進行單片機的程序設計。 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判別是否測試，如果是的話，直接獲取電流，電壓，照度AD值。對于超過測量范圍的給予報警。如果否的話，直接轉入按鍵程序，修改車等參數(shù)，對于不合格的報警提示。主程序流程圖如圖41所示。主程序編程框圖如圖41。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書開始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 多功能鍵盤程序的設計是本設計的難點，也是完成本設計的重點。其中K1鍵功能最多，本鍵盤深度為三級，即連續(xù)按鍵4次返回原來的界面。當判斷鍵值為4時，進入?yún)?shù)設定狀態(tài)，當判斷按鍵為1時是電流設定狀態(tài)，當判斷按鍵為2時是電壓設定狀態(tài)，當判斷按鍵為3時是照度設定狀態(tài)。設定電流參數(shù)時，按下K3鍵。設定電壓參數(shù)時，按下K2鍵，按下K3鍵。設定照度參數(shù)時，按下K2鍵，照度加50，按下K3鍵，照度減50。第4章 系統(tǒng)軟件件設計開始不發(fā)生報警，燈滅超出報警范圍報警提示，燈亮 返回 圖43報警子程序框圖按下測試鍵后，當測得的參數(shù)超出設定范圍時，報警提示，燈亮，沒超出設定范圍時，不發(fā)生報警，燈滅。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 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)軟件設計 45轉換子程序流程圖轉換子程序涉及到，電壓，電流，照度設置模式間的轉換。模式為0時，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。當模式不為時，轉到判斷是否選擇模式1，模式為1時，設置電流。模式不為1時，轉到判別是否選擇模式2，模式為2時，設置電壓。模式不為2時，轉到判別是否選擇模式3，模式為3時，設置照度。模式不為3時，直接返回。本設計顯示的難點在于將各個需要顯示的信息按坐標顯示在液晶屏相應的位置上，并通過程序循環(huán)不斷刷新數(shù)據(jù)，顯示流程如圖46 47所示。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 46LCD初始化流程圖 47顯示流程圖本章是系統(tǒng)的軟件設計部