課程設(shè)計(jì)—自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-25 22:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，可進(jìn)一步大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信以及實(shí)時(shí)控制中經(jīng)常作為信號(hào)隔離的接口器件，這樣就可以大大增加單片機(jī)工作的可靠性。下面就將6N137的應(yīng)用介紹一下：u 在邏輯電路上的應(yīng)用 光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路，因?yàn)楣怆婑詈掀鞯目垢蓴_性能和隔離性能比晶體管好，所以，由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。 u 作為固體開(kāi)關(guān)應(yīng)用 在開(kāi)關(guān)電路中，往往要求控制電路和開(kāi)關(guān)之間要有很高要求的電隔離，對(duì)于一般的電子開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)做到是很難的，但使用光電耦合器就可以很容易實(shí)現(xiàn)。 u 在觸發(fā)電路上的應(yīng)用 將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路，由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有效地解決輸出與負(fù)載隔離地問(wèn)題。 u 在脈沖放大電路中的應(yīng)用 光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。 u 在線性電路上的應(yīng)用 線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中，具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能。 u 特殊場(chǎng)合的應(yīng)用 光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場(chǎng)合。 AT24C02簡(jiǎn)介AT24C02是由CATALYST公司生產(chǎn)的一個(gè)串CMOS型的EEPROM非易失性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件。串行E2PROM是基于IIC總線的存儲(chǔ)器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不揮發(fā)等特點(diǎn)，在儀器儀表及工業(yè)自動(dòng)化控制中得到大量的應(yīng)用。隨著世界上各公司對(duì)該器件的開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)上推出了許多牌號(hào)的24C02器件，甚至還有一些冒牌的24C02器件，這樣就使批量生產(chǎn)的單片機(jī)控制系統(tǒng)的質(zhì)量出現(xiàn)時(shí)好時(shí)壞的問(wèn)題。所以選用時(shí)需要小心仔細(xì)選著AT24C02內(nèi)部含有256個(gè)8bit字節(jié)總?cè)萘看笮?X1024 bit的存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)器的最大擦除次數(shù)可達(dá)100萬(wàn)次。由于CATALYST公司采用了先進(jìn)的CMOS工藝技術(shù)，所以，大大降低了存儲(chǔ)器的能耗。此外，AT24C02還帶有有一個(gè)16字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器(BUFF)。AT24C02存儲(chǔ)器的通訊方式是通過(guò)IIC總線協(xié)議與單片機(jī)控制器進(jìn)行信息交互和數(shù)據(jù)傳輸，最高的數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)到400KHz。此外，為了保證寫(xiě)入信號(hào)的安全，AT24C02內(nèi)部還有一個(gè)專門的寫(xiě)保護(hù)功能。 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)單元主控機(jī)系統(tǒng)采用了 STC89S52單片機(jī)，它含有256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，內(nèi)置8K 的電可擦除FLASH ROM，可重復(fù)編程，大小滿足主控機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以不必再擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。復(fù)位電路和晶振電路是STC89S52 工作所需的最簡(jiǎn)外圍電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖下如圖所示。圖7 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖以使OUT口輸出的脈沖符合TTL電平，直接可輸入到STC89S52的P34口。，流過(guò)的電流為10mA，而電壓源為5V電壓，故R13兩端電壓為U=，流過(guò)的電流為I=10mA，因此R3=U/I=≈500Ω。而上拉電阻R2是用來(lái)限流，故R4≥10KΩ，故R12=10KΩ。設(shè)計(jì)中以槽型光耦作為傳感器元件，并且在實(shí)現(xiàn)階段用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模擬光電傳感器實(shí)現(xiàn)計(jì)程脈沖的形成。圖8 光電脈沖的轉(zhuǎn)換電路 有無(wú)車輛顯示電路該電路用不同的顏色的LED燈顯示出租車此時(shí)是否有車輛，紅色表示有車輛，綠色則表示無(wú)車輛，通過(guò)指示燈確定停車場(chǎng)的空間狀況。電路中用了，兩個(gè)10k的電阻，和兩個(gè)不同顏色的LED燈。具體電路如下圖所示：圖9 有無(wú)乘客顯示電路 雙層停車場(chǎng)顯示電路顯示電路的設(shè)計(jì)LED顯示器結(jié)構(gòu)常用的LED顯示器分為8段（或7段，8段比7段多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)dp段）。每一個(gè)段對(duì)應(yīng)1個(gè)發(fā)光2極管。這種顯示器有共陽(yáng)極和共陰極兩種，共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被現(xiàn)實(shí)。同樣，共陽(yáng)極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，通常此公共陽(yáng)極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接地電平時(shí)發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。為了使LED顯示器的顯示不同的符號(hào)和數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因此這些代碼可使LED相應(yīng)的短發(fā)光，從而顯示不同的字型，因此該代碼稱之段碼u 顯示器的工作原理由N個(gè)LED顯示塊課拼連接成N位的LED顯示器，N個(gè)LED顯示塊有N位為線和8xN根段碼線。段碼線控制顯示字符的字型，而位選線各個(gè)LED顯示塊中各段的公共端，它控制該LED顯示位的亮和暗。u 點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法所謂的靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止，例如7段顯示器a、b、c、d、e、f導(dǎo)通，g截止，顯示0。這種顯示方式每一位都需要有一個(gè)8位輸出控制。靜態(tài)顯示時(shí)，較小的電流能得到較高的亮度且字符不閃爍，所以可由8255A的輸出口直接驅(qū)動(dòng)。在單片機(jī)串口方式0應(yīng)用中，也是采用靜態(tài)顯示方法。當(dāng)顯示器位數(shù)較少時(shí)，采用靜態(tài)顯示的方法是合適的。當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需要的I/O太多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示方法。靜態(tài)顯示方式：各位的共陰極或共陽(yáng)極連接在一起并接地；每位的段碼線分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出連。之所以稱為靜態(tài)顯示，是因?yàn)楦鱾€(gè)LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器所存的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)字符的段碼為止。正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示方式接口編程容易，付出的代價(jià)是占用的口線較多。如果顯示器的位數(shù)增多，則需要增加鎖存器。因此在顯示器位數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)顯示方式：在多位LED顯示時(shí)，為簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位的共陽(yáng)極或共陰極分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時(shí)選通。若要各位LED能夠同時(shí)顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位線處于選通狀態(tài)，而其它各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的字符的段碼。這樣，在同一時(shí)刻，4位LED中的只有選通的哪一位顯示出字符，而其它各位則是熄滅的，如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出相應(yīng)的字符，雖然這些字符是不同時(shí)刻顯示的，而在下一時(shí)刻，只有一位顯示，而其它各位熄滅，但由于LED顯示器的余暉和人眼的視覺(jué)暫留作用，只要每位顯示器間隔足夠短，則可以造成多位同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)亮的效果。LED不同位顯示的時(shí)間間隔應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光的延時(shí)，導(dǎo)致時(shí)間太短，則發(fā)光太弱，人眼無(wú)法看清，但也不能太長(zhǎng)因?yàn)槭芟抻谂R界閃爍頻率，而且次時(shí)間越長(zhǎng)，占用CPU時(shí)間也越長(zhǎng)。另外，顯示位數(shù)增多，也將占用大量的CPU時(shí)間，因此動(dòng)態(tài)顯示實(shí)質(zhì)是以犧牲CPU時(shí)間來(lái)?yè)Q取器件的減少的。綜上所述，此次設(shè)計(jì)選取靜態(tài)顯示是最合適的方法，顯示器原理圖如下：圖10 LED燈顯示電路 AT24C02硬件電路設(shè)計(jì) AT24C02的封裝通常采用一種最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的封裝技，即雙列直插式(DIP)封裝。AT24C02共有8個(gè)引腳：A0，A1，A2為器件
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