【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的對(duì)比如下表 ，如果選用隔離運(yùn)放和繼電器的方法進(jìn)行電壓檢測(cè)，繼電器電壓范圍寬，但是價(jià)格比較高，不適合我們的多系統(tǒng)，因?yàn)槲覀儥z測(cè)下位機(jī)可能要每節(jié)蓄電池中放置一個(gè)，同理隔離運(yùn)放的價(jià)格相對(duì)更高，并且繼電器檢測(cè)不適合高速檢測(cè)，因此我們只能采用光藕或者是電阻分壓的方式，因?yàn)槲覀儗?duì)精度要求比較低，單個(gè)檢測(cè)裝置不需要太高精度，所以我們采用電阻分壓的方式。表 電壓采集比較類別 電壓范圍 精度 抗干擾能力 高速檢測(cè) 體積 溫度影響 價(jià)格繼電器 寬 高 強(qiáng) 不適合 大 小 較高電阻分壓 寬 一般 差 適合 大 大 低光耦 寬 高 強(qiáng) 適合 小 小 高隔離運(yùn)放 窄 很高 很強(qiáng) 適合 小 很小 很高 電流采集電路設(shè)計(jì)電流采集采用 TLC549 如下圖，數(shù)據(jù)線 DOUT 接于單片機(jī) AT89S52 的，由 、 控制 TLC549 的讀寫。不同的是，該電路的基準(zhǔn)電壓 REF+通過精密電阻 R2，R3，R14 分壓+5 伏得到 1 伏的基準(zhǔn)電壓，電流檢測(cè)元件采用康銅分流器，輸入的電流信號(hào)經(jīng) C11 濾波后接與 TLC549 的 AIN 端，選擇不同的分流器阻值，可以變換不同的量程，而且可以直接與 TLC459 相接，經(jīng) AD 變換后送入單片機(jī) AT89S52 計(jì)算處理，得到電流的實(shí)際值，并送 LCD12864 進(jìn)行顯示。 圖 電流檢測(cè)電路 溫度采集電路設(shè)計(jì)本文選擇的溫度檢測(cè)器件是 DS18B20，如圖 所示。D S 1 8 B 2 0123圖 DS18B20 引腳圖1 腳:地線 GND；2 腳:信號(hào)線 DQ；3 腳:電源 VDD。溫度傳感器:選用 DS18B20，DS18B2O 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 812 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20 的性能特點(diǎn)如下:獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；無須外部器件；可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ；零待機(jī)功耗；用戶可定義報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度(溫度報(bào)警條件)的器件；負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過軟件寫入用戶報(bào)警上下限。報(bào)警電路有一個(gè)運(yùn)放做開關(guān)來控制蜂鳴器，具體電路如下圖。圖 報(bào)警電路圖DS18B2O 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EERAM。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8 字節(jié)的存儲(chǔ)器，頭 2 個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第 5 個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20 工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。由于 DS18B20 接線少(只有三根線，分別為電源、數(shù)據(jù)、電源負(fù))，占用 1/0 資源少，使用方便，功能強(qiáng)大，而且以任意個(gè)并聯(lián)使用，極大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，所以在溫度檢測(cè)方面大顯身手。 顯示電路設(shè)計(jì)LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱，LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。比 CRT 要好的多，但是價(jià)錢較其貴。其主要技術(shù)參數(shù)有：對(duì)比度、亮度、信號(hào)響應(yīng)時(shí)間、可視角度。（1）對(duì)比度 　　LCD 制造時(shí)選用的控制 IC、濾光片和定向膜等配件，與面板的對(duì)比度有關(guān)，對(duì)一般用戶而言，對(duì)比度能夠達(dá)到 350:1 就足夠了，但在專業(yè)領(lǐng)域這樣的對(duì)比度平還不能滿足用戶的需求。相對(duì) CRT 顯示器輕易達(dá)到 500：1 甚至更高的對(duì)比度而言。只有高檔液晶顯示器才能達(dá)到這樣如此程度，由于對(duì)比度很難通過儀器準(zhǔn)確測(cè)量，所以挑的時(shí)候還是要自己親自去看才行。 　　提示：對(duì)比度很重要，可以說是選取液晶的一個(gè)比亮點(diǎn)更重要的指標(biāo)，當(dāng)你了解到你的客戶買的液晶是用來娛樂看影碟，你們就可以強(qiáng)調(diào)對(duì)比度比無壞點(diǎn)更重要，我們?cè)诳戳髅襟w時(shí)，一般片源亮度不大，但要看出人物場(chǎng)景的明暗對(duì)比，頭發(fā)絲灰到黑的質(zhì)感變化，就要靠對(duì)比度的高低來顯現(xiàn)了．優(yōu)派的 VG和 VX 一直強(qiáng)調(diào)對(duì)比度的指標(biāo)，VG910S 是 1000：1 的對(duì)比度，我們當(dāng)時(shí)拿這款和三星的一款用雙頭顯卡對(duì)比測(cè)試，三星液晶就明顯比不過，大家有興趣可以試試．測(cè)試軟件中的 256 級(jí)灰度測(cè)試中在平視時(shí)能看清楚更多的小灰格即是對(duì)比度好! （2）亮度 　　LCD 是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì)，本身是不能發(fā)光的，需借助要額外的光源才行。因此，燈管數(shù)目關(guān)系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個(gè)燈管，發(fā)展到現(xiàn)在，普及型的最低也是四燈，高端的是六燈。四燈管設(shè)計(jì)分為三種擺放形式：一種是四個(gè)邊各有一個(gè)燈管，但缺點(diǎn)是中間會(huì)出現(xiàn)黑影，解決的方法就是由上到下四個(gè)燈管平排列的方式，最后一種是“U”型的擺放形式，其實(shí)是兩燈變相產(chǎn)生的兩根燈管。六燈管設(shè)計(jì)實(shí)際使用的是三根燈管，廠商將三根燈管都彎成“U”型，然后平行放置，以達(dá)到六根燈管的效果。 　　提示：亮度也是一個(gè)比較重要的指標(biāo)，越亮的液晶給人很遠(yuǎn)一看，就從一排液晶墻中脫穎而出，我們?cè)?CRT 中經(jīng)常見到的高亮技術(shù)（優(yōu)派叫高亮，飛利浦叫顯亮，明基叫銳彩）都是通過加大陰罩管的電流，轟擊熒光粉，產(chǎn)生更亮的效果，這樣的技術(shù)，一般是以犧牲畫質(zhì)，和顯示器的壽命來換取的，所有采用此類技術(shù)的產(chǎn)品在缺省狀態(tài)下都是普亮的，總要按個(gè)鈕才能實(shí)行，按一下 3X亮玩游戲。再按一下變成 5X 亮看影碟，細(xì)一看都變糊了，要看文本還得老實(shí)的回到普通的文本模式，這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)就是讓大家不要常用高亮．LCD 顯示亮度的原理和 CRT不一樣，他們是靠面板后面的背光燈管的亮度來實(shí)現(xiàn)的．所以燈管要設(shè)計(jì)的多，發(fā)光才會(huì)均勻．早期賣液晶時(shí)和別人說液晶是三根以是很牛的事了，但當(dāng)時(shí)奇美 CRV，就搞出了一個(gè)六燈管技術(shù)，其實(shí)也就是把三管彎成了“U”型，變成了所謂的六根；這樣的六燈管設(shè)計(jì)，加上燈管發(fā)光本身就很強(qiáng)，面板就看到很亮，這樣的代表作在優(yōu)派中以 VA712 為代表；但所有高亮的面板都會(huì)有一個(gè)致命傷，屏?xí)┕?，這個(gè)術(shù)語一般人很少提及，編者個(gè)人認(rèn)為他很重要，漏光是指在全黑的屏幕下，液晶不是黑的，而是發(fā)白發(fā)灰．所以好的液晶不要一味的強(qiáng)調(diào)亮度，而是要多強(qiáng)調(diào)對(duì)比度，優(yōu)派的 VP 和 VG 系列就是不講亮度，講對(duì)比度的產(chǎn)品！ （3） 信號(hào)響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間指的是液晶顯示器對(duì)于輸入信號(hào)的反應(yīng)速度，也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時(shí)間,通常是以毫秒（ms）為單位。要說清這一點(diǎn)我們還要從人眼對(duì)動(dòng)態(tài)圖像的感知談起。人眼存在“視覺殘留”的現(xiàn)象，高速運(yùn)動(dòng)的畫面在人腦中會(huì)形成短暫的印象。動(dòng)畫片、電影等一直到現(xiàn)在最新的游戲正是應(yīng)用了視覺殘留的原理，讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續(xù)顯示，便形成動(dòng)態(tài)的影像。人能夠接受的畫面顯示速度一般為每秒 24 張，這也是電影每秒 24幀播放速度的由來，如果顯示速度低于這一標(biāo)準(zhǔn)，人就會(huì)明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標(biāo)計(jì)算，每張畫面顯示的時(shí)間需要小于 40ms。這樣，對(duì)于液晶顯示器來說，響應(yīng)時(shí)間 40ms 就成了一道坎，低于 40ms 的顯示器便會(huì)出現(xiàn)明顯的畫面閃爍現(xiàn)象，讓人感覺眼花。要是想讓圖像畫面達(dá)到不閃的程度，則就最好要達(dá)到每秒 60 幀的速度。（4） 可視角度 LCD 的可視角度是一個(gè)讓人頭疼的問題，當(dāng)背光源通過偏極片、液晶和取向?qū)又?，輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來的，所以從某一個(gè)較大的角度觀看液晶顯示器時(shí)，便不能看到原本的顏色，甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個(gè)問題，制造廠商們也著手開發(fā)廣角技術(shù)，到目前為止有三種比較流行的技術(shù)，分別是：TN+FILM、IPS(INPLANE SWITCHING)和 MVA(MULTIDOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)。帶中文字庫的 12864 是一種具有 4 位/8 位并行、2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊。其顯示分辨率為 128x64，內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ACII 字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。可以顯示 8x4 行 16x16 點(diǎn)陣的漢字。也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。基本特性:低電源電壓(VDD:+ +)；顯示分辨率:12864 點(diǎn)。內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個(gè) 16x16 點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選)；內(nèi)置 128 個(gè) 16x8 點(diǎn)陣字符；2MHZ 時(shí)鐘頻率；顯示方式:STN、半透、正顯。驅(qū)動(dòng)方式:1/32DUTY，1/32BIAS；視角方向:6 點(diǎn)；背光方式:側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/51/10；通訊方式:串行、并口可選；工作溫度:0℃55℃，存儲(chǔ)溫度:20℃60℃。如表 為 LCD 的引腳介紹。圖 接線圖表 LCD 接口引腳圖管腳號(hào) 名稱 LEVEL 功能1 VSS 0V 電源地2 VDD +5V 電源正3 VO 對(duì)比度調(diào)整4 CS H/L 模組片選端，高電平有效5 SID H/L 竄行輸入端6 CLK H/L 同步時(shí)鐘，上升沿讀取 SID 數(shù)據(jù)15 PSB L 串口方式17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效19 A VDD 背光源電壓+5V20 K VSS 背光源負(fù)端 0V如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將 PSB 接固定高電平，也可以將模塊上的 J8 和 VCC，用焊錫短接。模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場(chǎng)合可將該端懸空。如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK 用焊錫短接。表 主要介紹了，LCD 顯示的主要功能說明。表 LCD 的功能介紹S R/W 功能說明L L MPU 寫指令到指令暫存器（IR）L H 讀出忙標(biāo)志（BF）及地址計(jì)數(shù)器（AC）的狀態(tài)H L MPU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)E 狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果高? 低 I/O 緩沖?DR 配合/W 進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令高 DR?I/O 緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低? 高 無動(dòng)作 系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)主機(jī)部分設(shè)計(jì)電路圖如下圖 所示，設(shè)計(jì)的主電路圖的核心部分是單片機(jī) AT89552，檢測(cè)出的電壓和電流直接送到 A/D 轉(zhuǎn)換器 TLC549，溫度檢測(cè)出的數(shù)據(jù)直接送單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，送到 LCD 圖 是 LCD 和單片機(jī)的接口連接圖，通過連接 LCD，單獨(dú)的檢測(cè)裝置既可以通過和單片機(jī)相連接的 5個(gè)按鍵進(jìn)行設(shè)置，包括可以設(shè)置報(bào)警范圍。以及顯示數(shù)據(jù)之間的切換。檢測(cè)出的主要數(shù)據(jù)電壓和電流以及溫度，既可以在 LCD 上顯示，并且通過和單片機(jī)相連的五個(gè)按鍵對(duì) LCD 顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行切換，并且可以設(shè)定一個(gè)報(bào)警范圍，當(dāng)超出報(bào)警范圍的時(shí)候自動(dòng)報(bào)警。圖 檢測(cè)系統(tǒng)總電路圖4 系統(tǒng)通信電路設(shè)計(jì)目前采用 PC 與多臺(tái)單片機(jī)構(gòu)成的分布式系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等越來越受到廣泛應(yīng)用。在這類應(yīng)用系統(tǒng)中，穩(wěn)定可靠、方便快捷的數(shù)據(jù)通訊是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)和保障。因此，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際工作環(huán)境條件，合理設(shè)計(jì)硬件控制電路就顯得十分重要了。RS485 是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口，它以支持多點(diǎn)連接，允許創(chuàng)建多達(dá) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)(某些驅(qū)動(dòng)器模塊可增加至 128 個(gè))，具有傳輸距離遠(yuǎn)(最大傳輸距離 1200m)，傳輸速率快等優(yōu)點(diǎn)，用于多站互連時(shí)，便于組建成本低廉、可靠性高及分布范圍較大的總線網(wǎng)絡(luò)。目前常用的通訊標(biāo)準(zhǔn)是 RS232 和 RS485。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)制定的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)。RS232 標(biāo)準(zhǔn)是單端信號(hào)傳輸，接收器和發(fā)送器之間有公共信號(hào)地，共模噪聲會(huì)禍合到系統(tǒng)中，不適于長距離傳輸。另外，RS485 最大的優(yōu)點(diǎn)在于它的多點(diǎn)總線互連功能，它可以連接 1 臺(tái)主機(jī)和多臺(tái)終端同時(shí)通信，由于它是半雙工的方式，只能有一方發(fā)送，一方接收，而且它采用差動(dòng)電平接收的方法提高抗干擾能力，適合在比較惡劣的環(huán)境下工作。RS485 標(biāo)準(zhǔn)是利用平衡雙絞線作傳輸線，采用差分信號(hào)進(jìn)行傳輸最大傳輸距離可達(dá) ，最大可連接犯?jìng)€(gè)接收器和收發(fā)器，接收器最小靈敏度可達(dá)土 200mA，最大傳輸速率可達(dá) ，RS485 標(biāo)準(zhǔn)還允許雙絞線上一個(gè)發(fā)送器驅(qū)動(dòng) 32 個(gè)負(fù)載設(shè)備，負(fù)載設(shè)備可以是被動(dòng)發(fā)送器、接收器或收發(fā)器。RS485 電路允許公用電話線通信，電路結(jié)構(gòu)是在平衡連接電纜兩端加有終端電阻，在平衡電纜上掛發(fā)送器、接收器、組合收發(fā)器，RS485 標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定在何時(shí)控制發(fā)送器發(fā)送或接收機(jī)接收數(shù)據(jù)的規(guī)則。在開發(fā)一般的單片應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，人們都希望能用簡(jiǎn)單的電路和通訊協(xié)議完成數(shù)據(jù)交換。所以常利用單片機(jī)本身所提供的簡(jiǎn)單串行接口，加上總線驅(qū)動(dòng)器如 MAX485 等組合成簡(jiǎn)