【文章內(nèi)容簡介】 顯示模塊設(shè)計(jì)顯示器模塊由四位一體的共陰數(shù)碼管和1個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片組成。 顯示模塊原理圖單個(gè)LED是由7段發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示單元。有10個(gè)引腳，對應(yīng)于7個(gè)段、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)和兩個(gè)公共端。在顯示電路中，這些發(fā)光二極管有兩種接法：共陽極接法和共陰極接法。本設(shè)計(jì)中需要用4個(gè)LED組成顯示單元，并采用動(dòng)態(tài)顯示方式。由于使用4個(gè)單個(gè)LED進(jìn)行顯示的連線比較復(fù)雜，同時(shí)單片機(jī)的端口驅(qū)動(dòng)能力也難以保證，而需要加入專門的驅(qū)動(dòng)芯片。所以，采用了4個(gè)LED連體的、內(nèi)部已將其相應(yīng)段接好的共陰極LED，它具有12個(gè)引腳，含7個(gè)段和4個(gè)公共端，為提高數(shù)碼管的亮度，可在位選線上加入一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)電路。由單片機(jī)控制的顯示電路中，要選取合適的電阻，才能保證LED的亮度，過大或者過小都無法讓LED正常顯示。若考慮印制板布線的方便，可以采用貼片電阻和排阻來節(jié)省空間。 按鍵模塊設(shè)計(jì)在一個(gè)系統(tǒng)中顯示部分是輸出部分，而按鍵則是系統(tǒng)的輸入部分，操作人員可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實(shí)現(xiàn)人機(jī)通信?，F(xiàn)在的設(shè)備中把按鍵作為輸入設(shè)備幾乎是必不可少的。按鍵作為控制的輸入其重要性不言而喻。普通的4腿按鍵實(shí)際上是分兩組，每組中的兩個(gè)是相通，而兩組直接是通過上面的按鈕來控制通段狀態(tài)的。簡單理解成開關(guān)就可以了，按下去兩端就形成短路，松開手就形成開路。單片機(jī)就是通過判斷是否短路，而獲得這個(gè)按鍵是否被人按下。 按鍵控制電路 報(bào)警模塊設(shè)計(jì)本文中所設(shè)計(jì)的報(bào)警電路較為簡單，由一個(gè)自我震蕩型的蜂鳴器（只要在蜂鳴器兩端加上超過3V的電壓，蜂鳴器就會(huì)叫個(gè)不停）。在溫度達(dá)到一定的上界或者下界時(shí)（在文中我們設(shè)置的上界溫度是100℃，下界溫度是0℃），報(bào)警電路開始工作。 報(bào)警電路原理圖3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法。整個(gè)系統(tǒng)由初始化模塊、溫度采集模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊，顯示、按鍵和報(bào)警模塊構(gòu)成。初始化模塊EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊溫度顯示模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊溫度采集模塊塊塊溫度顯示模塊E2PROM數(shù)據(jù)讀出模塊中斷服務(wù)模塊E2PROM數(shù)據(jù)讀出模塊 程序設(shè)計(jì)總體框圖 鍵盤/顯示程序設(shè)計(jì)顯示程序段八段LED數(shù)碼管顯示原理是通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二級(jí)管是否點(diǎn)亮從而顯示不同字形的。數(shù)碼管的顯示分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種，靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是各LED管能穩(wěn)定地同時(shí)顯示各字形；動(dòng)態(tài)顯示是指LED輪流地一遍一遍顯示各字符，人們由于視覺器官惰性，從而看到的是各LED似乎在同時(shí)顯示不同字形。為了減少硬件開銷，提高系統(tǒng)的可靠性并降低成本，單片機(jī)控制系統(tǒng)通常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，而在此程序中采用的就是動(dòng)態(tài)顯示。程序流程圖就不再介紹。動(dòng)態(tài)顯示采用軟件法把欲顯示的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)字形碼，故它通常需要在RAM區(qū)建立一個(gè)顯示緩沖區(qū)。顯示緩沖區(qū)內(nèi)包含的存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)常和系統(tǒng)中LED顯示器的個(gè)數(shù)相等。顯示緩沖區(qū)的起始地址很重要，它決定了顯示緩沖區(qū)在RAM中的位置。顯示緩沖區(qū)中的每個(gè)存儲(chǔ)單元用于存放相應(yīng)LED顯示管欲顯示字符在字形碼表中的地址偏移量，故CPU可以根據(jù)這個(gè)地址偏移量通過查字形碼表找出所需顯示的字形碼，以便送到字形口顯示。鍵盤的處理程序在設(shè)計(jì)中，對于按鍵的消抖采用了軟件消抖的方法，有效的節(jié)約了成本。按鍵的處理程序流程圖略。4 系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試使用的測試工具有：DT92N萬用表一塊；+12V直流電源一個(gè)；MCS51C語言編譯器；AT89S51串行下載線一條；本設(shè)計(jì)的測試分為硬件測試和軟件測試兩類。 系統(tǒng)硬件測試自制前應(yīng)先對各元件其質(zhì)量及參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的檢測，再根據(jù)所需的體積設(shè)計(jì)一款合適的線路板?？偠灾?，良好的元件質(zhì)量、合適的印板布局是有效提高自制成功率的保證。用數(shù)字集成電路檢測儀對LED數(shù)碼管進(jìn)行檢測，檢測方法由自己確定。 (1)將元器件插入印制板相應(yīng)位置，并焊接、剪腳。(2)焊接電源引腳。在整機(jī)調(diào)試前還需仔細(xì)檢查如下幾個(gè)方面：(1) 各級(jí)不同的半導(dǎo)體管有無誤裝，管腳安裝是否正確，線路的連接和元件的安裝是否有誤，電解電容“+”，“﹣”極性是否裝接正確。(2) 輸入輸出是否焊對。(3) 各焊點(diǎn)有無虛焊、漏焊、碰焊，多股線有無斷股。(4) 將歪斜的元件扶直排齊，排除元器件裸線相碰之處。線頭等異物應(yīng)清理干凈。 系統(tǒng)軟件測試用Keil uvision2對51系列單片機(jī)程序編寫時(shí)，可借助該軟件對所編寫的程序進(jìn)行調(diào)試，將源程序按規(guī)定的格式輸入到PC機(jī)。手工編寫：這種方法是最原始，但又是一種最簡捷的調(diào)試方法，且不必增加調(diào)試設(shè)備。這種方法的實(shí)質(zhì)就是按照單片機(jī)的一些C語言編程，將源程序輸入計(jì)算機(jī)。在進(jìn)行編程時(shí)，要特別注意延時(shí)程序、采集數(shù)據(jù)、計(jì)算的程序。必須準(zhǔn)確無誤地計(jì)算，以免出錯(cuò)。同時(shí)，在編寫顯示和按鍵程序時(shí)需注意以下問題：(1)顯示部分必須要保證顯示無閃爍既無錯(cuò)誤。(2)在某個(gè)鍵按下的時(shí)候，被按鍵的簧片總會(huì)有輕微抖動(dòng)，這種抖動(dòng)常會(huì)持續(xù)10ms左右，因此，CPU在按鍵抖動(dòng)期間掃描鍵盤必然會(huì)得到錯(cuò)誤的鍵號(hào)，因此軟件的消抖對系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。5 總 結(jié)隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越重視溫度因素，許多產(chǎn)品對溫度范圍要求嚴(yán)格，而目前市場上普遍存在的溫度檢測儀器大都是單點(diǎn)測量，同時(shí)還有溫度信息傳遞不及時(shí)、精度不夠的缺點(diǎn)，不利于控制者根據(jù)溫度變化及時(shí)做出決定。因此，一種能夠同時(shí)測量多點(diǎn)，并且實(shí)時(shí)性高、精度高，能夠綜合處理多點(diǎn)溫度信息的測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為當(dāng)今的熱點(diǎn)。本課題就是在這樣的形式下，提出一種基于單片機(jī)的溫度測控系統(tǒng)用于溫室大棚內(nèi)溫度的控制，以提高大棚農(nóng)作物的產(chǎn)量，增加其經(jīng)濟(jì)效益。本次設(shè)計(jì)主要是針對溫室大棚內(nèi)溫度因子的檢測與控制，主要涉及單片機(jī)、傳感器等元件的選取與應(yīng)用，以及鍵盤輸入、顯示電路、報(bào)警電路等硬件方面的設(shè)計(jì)。這樣由單片機(jī)、傳感器及外圍設(shè)備組成一個(gè)完整的溫室溫度檢測與控制系統(tǒng)。通過這次制作，我有很大的收獲。首先，在制作過程中使理論和實(shí)踐相結(jié)合，加深了對理論知識(shí)的理解。理論是在理想狀態(tài)下的真理，所以我們應(yīng)該