【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 示兩行。每行可以 顯示 16 個(gè)字符。顯示器一共有 16 個(gè)管腳 [12]，其通信方式為并行通信。顯示器如下圖所示 。 圖 實(shí)物圖 圖 LCD16022 管腳圖 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 LCD1602 基本操作時(shí)序 ： LCD1602 存在四個(gè)狀態(tài)，分別為讀狀態(tài)，讀數(shù)據(jù)，寫指令。寫數(shù)據(jù)。在其中都是通過設(shè)置 RS， R/W， E 的電平狀態(tài)來完成對(duì)狀態(tài)字和數(shù)據(jù)的讀寫操作。基本的操作時(shí)序如下表格 所示。操作時(shí)序圖如圖 所示 。 表 讀狀態(tài) 輸入： RS=0： R/W=1； E=1 輸出： D0~D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù) 輸入： RS=1； R/W=0； E=1 輸出：無 寫指令 輸入： RS=0； R/W=0； E=高脈沖 D0~D7=指令碼 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入： RS=1； R/W=0； E=高脈沖 D0~D7=數(shù)據(jù) 輸出；無 圖 讀操作的時(shí)序圖 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 圖 LCD602 的寫操作 RAM 地址映射以及數(shù)據(jù)指針的設(shè)置 在單片機(jī)的內(nèi)部帶有 80B的 RAM緩沖區(qū)，圖 就可以反映出對(duì)應(yīng)關(guān)系。 圖 液晶地址圖 當(dāng)我們向其中的 00~0F,40~4F 中的任何一處地址寫入顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候都可以顯示出，當(dāng)我們寫入數(shù)據(jù)到 10~27 或者 50~67 地址中的時(shí)候我們都必須通過移屏指令將他們移植到可顯示的區(qū)域才可以實(shí)現(xiàn)顯示。 LCD1602 操作 在對(duì)液晶 LCD1602 進(jìn)行寫命令操作和寫數(shù)據(jù)操作之前我們需要首先進(jìn)行液晶的初始化的操作。那該如何來進(jìn)行初始化呢？第一步我們應(yīng)該設(shè)置液晶的顯示方式，包括格式顯示光標(biāo)的顯示。第二部來一個(gè)大約 5ms~10ms 的延時(shí)，為了顯示器的穩(wěn)定。第三步進(jìn)行顯 示緩存的清理，讓顯示清 0.。第四步進(jìn)行設(shè)置顯示的模式。以上四步操作便完成了液晶的初始化的操作。然后就可以進(jìn)行液晶的讀寫操作了。分別利用寫命令操作的函數(shù)和寫數(shù)據(jù)操作的函數(shù)來完成在進(jìn)行寫數(shù)據(jù)的時(shí)候一定要有一個(gè)短暫的延時(shí)大約 5ms 因?yàn)檫@樣可以保證寫南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。時(shí)間太短不穩(wěn)定，太長(zhǎng)了顯示速度太慢。在寫到第二行的時(shí)候需要重新進(jìn)行定位數(shù)據(jù)指針，利用 0x80+地址來進(jìn)行定位第二行的數(shù)據(jù)指針。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 4 軟件設(shè)計(jì) 紅 外編碼特點(diǎn) 紅外編碼信號(hào)構(gòu)成是：引導(dǎo)碼 +客戶碼 1+客戶碼 2+操作碼 +操作反碼 引導(dǎo)碼 ：如下圖 所示其中的 9ms 高電平與 4ms 低電平組成引導(dǎo)碼，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)引導(dǎo)碼的信號(hào)就會(huì)準(zhǔn)備 接收后面的數(shù)據(jù)。 圖 引導(dǎo)碼 客戶碼 ：客戶碼就是每個(gè)紅外設(shè)備的特征，使得不同的設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生干擾。 操作碼： 操作碼就是與操作執(zhí)行相匹配的指令?？梢宰寛?zhí)行電路有不同的操作的指令編碼。 操作反碼： 操作碼的反碼，當(dāng)接收到操作碼時(shí)將操作碼取反，然后與操作碼進(jìn)行比較，然后確定是否相等?？梢蕴岣邆鬏斝盘?hào)覺得準(zhǔn)確度。 客戶碼 ，客戶反碼，操作碼和操作反碼都是有 8 位的二進(jìn)制編碼 我們知道二進(jìn)制編碼都是用 0,1 來表示的，在紅外編碼中利用 的高電平信號(hào) + 的低電平信號(hào)組合來表示二進(jìn)制中的 0，利用 的高電平信號(hào) + 的低電平信號(hào)來表示二進(jìn)制中的 1（如圖 所示）。 圖 紅外編碼中的 0,1 狀態(tài) 利用紅外編碼的 0 和 1 就可以進(jìn)行編碼了。一個(gè)完整的紅外編碼格式（如圖 所示）。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 圖 紅外編碼格式 發(fā)射部分軟件設(shè)計(jì) 發(fā)射程序由按 鍵掃描程序，編碼發(fā)送程序和主函數(shù)構(gòu)成。在主程序開始后就開始對(duì)程序進(jìn)行初始化，然后就調(diào)用按鍵的掃描程序，假如檢測(cè)到按鍵按下然后就完成對(duì)應(yīng)的編碼發(fā)送操作（如圖 ）。 圖 發(fā)射部分主程序 在發(fā)送的過程中首先發(fā)送 9ms 高電平 + 低電平的引導(dǎo)碼。當(dāng)發(fā)送完成時(shí)便開始發(fā)送客戶碼 1 和客戶碼 2.。最后發(fā)送操作碼和操作反碼（紅外編碼以及發(fā)送程序流程圖如圖 所示） 最后還發(fā)送一個(gè) 9ms 高電平和 的低電平，開始 初始化 調(diào)用掃描按鍵程序 是否按下按鍵 執(zhí)行紅外編碼程序發(fā)送編碼 YES NO 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 然后將標(biāo)志位置于初始狀態(tài)，為下一次的發(fā)射做 好準(zhǔn)備 。在發(fā)送前調(diào)用定時(shí)器 0 來產(chǎn)生 38KHZ 的信號(hào) [10]。當(dāng)檢測(cè)到紅外發(fā)送的標(biāo)志位為 1，然后就發(fā)送 38KHZ 的方波信號(hào)作為作為載波信號(hào)。在發(fā)射編碼信號(hào)的時(shí)候編碼經(jīng)過 38K 的載波信號(hào)調(diào)制而后發(fā)射出去。在其中通過設(shè)置定時(shí)器 0 工作在 2 的方式下。也就是設(shè)定 TMOD=0x02，然后再來設(shè)定 TH0=0xFF。 TL0=0xE6。這樣我們就可以通過計(jì)算得到一次計(jì)時(shí)為 13us，在檢測(cè)到紅外發(fā)射標(biāo)志位為 1 的時(shí)候就對(duì)載波信號(hào)取反。就是 13us 的高電平和 13us 的低電平，于是就可以求到載波信號(hào)的頻率為 大約為 38KHZ 的載波信號(hào)，于是編碼信號(hào)就通過載波信號(hào)的調(diào)制后發(fā)射出去。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 紅外編碼流程圖 等待引導(dǎo)碼發(fā)送完畢 發(fā)送 9MS 高電平信號(hào) 發(fā)送 低電平信號(hào) 等待結(jié)果碼發(fā)送完畢 發(fā)送客戶碼 1 發(fā)送操作反碼 發(fā)送操作碼 發(fā)送客戶碼 2 發(fā)送重復(fù)碼 發(fā)送完畢 開始 開定時(shí)器 延時(shí)等待 信號(hào)發(fā)送完畢 是否發(fā)送完畢 發(fā)送 低電平信號(hào) 是否發(fā)送 8 位 結(jié)束 YES YES NO NO 發(fā)送紅外編碼軟件流程 8 位紅外 編碼軟件流程 開始 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 接收部分的軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 接收部分的軟件主要有兩部分構(gòu)成解碼部分和操作執(zhí)行部分。操作執(zhí)行部分的軟件有 LCD1602 顯示部分和繼電器控制部分。在進(jìn)入主程序進(jìn)行定時(shí)器和中斷的初始化，然后就準(zhǔn)備來接收引導(dǎo)碼 [11]。假如已經(jīng)成功的接收到引導(dǎo)碼那就進(jìn)入紅外解碼。當(dāng)完成了紅外解碼就開始進(jìn)入操作執(zhí)行的部分通過控制繼電器來完成對(duì)汽車的控制。同時(shí)利用 LCD1602 來進(jìn)行顯示控制的狀態(tài)。主程序的軟件流程圖如圖 所示 。 圖 紅外接收主程序流程圖 開始 初始化 是否接收完引導(dǎo)碼 接受客戶碼，操作碼，操作反碼 是否完整接收客戶碼，操作碼操作反碼 驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行和顯示 YES NO YES NO 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 紅外解碼程序設(shè)計(jì) 紅外指令編碼由引導(dǎo)碼，客戶碼 1，客戶碼 2，操作碼和操作反碼構(gòu)成。所以在接收的時(shí)候也是按照這個(gè)順序。定時(shí)器和中斷初始化完成后解碼程序就等著引導(dǎo)碼的出現(xiàn)，通過延時(shí)來判斷是否為是否為引導(dǎo)碼。等待 9ms 的引導(dǎo)碼的結(jié)束。再來等待 的結(jié)果碼。假如完成則進(jìn)入高電平等待。假如高電平的時(shí)間超過 則儲(chǔ)存 1 否則保存 。假如接收完了 8 位則可以進(jìn)入接收操作碼和操作反碼。最后來判斷操作碼和操作反碼是否相匹配，假如相匹配紅外線則接收完成，紅外線接收流程如圖 所示 。在其中利用定時(shí)器來計(jì)時(shí)。通過定時(shí)器來判斷信號(hào)的時(shí)間的長(zhǎng)度從而來判斷傳來的信號(hào)是 0 還是1。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 紅外接收子程序 保存為“ 1” 等待進(jìn)入高電平狀態(tài) 接收無效 保存為“ 0” 等待引導(dǎo)碼出現(xiàn) 延時(shí)判斷是否為引導(dǎo)碼 等待引導(dǎo)碼結(jié)束 等待結(jié)果碼結(jié)束 操作反碼的反碼是否為操作碼 是否接收完操作碼，操作反碼 是否接收完 8 位 是否大于 退出 YES NO NO YES YES NO YES NO 圖 紅外譯碼子程序 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 LCD1602 顯示軟件設(shè)計(jì) 在對(duì) LCD1602 進(jìn)行讀寫操作之前需要對(duì) LCD1602 進(jìn)行初始化操作，首先設(shè)置液晶的顯示的 模式的設(shè)置，再來讀取忙信號(hào)狀態(tài)，調(diào)用寫入地址的函數(shù)，然后便可以把需要顯示的數(shù)據(jù)寫入。最后液晶內(nèi)部讀出字的字符型點(diǎn)陣并顯示出來。整體的操作流程如圖 所示 。 圖 操作流程 開始 設(shè)置顯示的方式 延時(shí) 5ms 清理顯示緩存 設(shè)置顯示模式 結(jié)束 開始 初始化 設(shè)置顯示地址 寫入顯示字符 結(jié)束 LCD1602 初始化流程 LCD1602 顯示操作流程 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 5 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試的過程主要通過利用 KEIL 單片機(jī)編譯軟件來行程序編譯。當(dāng)編譯結(jié)束時(shí)加載完了就可以進(jìn)入調(diào)試了。然后就可以把代碼編譯成匯編代碼，然后按照指令執(zhí)行順序去執(zhí)行指令，在此過程中可以看到變量的 數(shù)據(jù)的變化。通過調(diào)試的過程可以矯正程序，發(fā)現(xiàn)程序中的不合理的部分，然后進(jìn)行修改，使得程序更加正確。而且通過調(diào)試的這個(gè)過程可以很直觀的看到程序是如何執(zhí)行的，加深自己對(duì)于整個(gè)軟件的了解。在調(diào)試發(fā)現(xiàn)代碼無誤就可以產(chǎn)生 HEX 文件燒錄到單片機(jī)中，通過加載到硬件的平臺(tái)上，通過與預(yù)期的功能進(jìn)行對(duì)比，在從這個(gè)過程中來不斷調(diào)試來達(dá)到預(yù)期的效果。 發(fā)射部分調(diào)試 在設(shè)置按鍵消抖的過程中開始設(shè)置的調(diào)用延時(shí)的函數(shù)，設(shè)置的延時(shí)時(shí)間為 圖 發(fā)射部分調(diào)試結(jié)果 5ms。但是設(shè)置 的效果并不好。然后設(shè)置為 10ms 效果較為理想，在此過程中并不能產(chǎn)生精確 38K 的方波信號(hào)。所以會(huì)造成發(fā)射的效果并不是特別理想。這是由于單片機(jī)本身的頻率決定的。當(dāng)然也不會(huì)影響基本功能的實(shí)現(xiàn)。在開始完成按鍵操作沒有延時(shí)立馬進(jìn)行紅外編碼發(fā)射的操作。發(fā)射的效果很差。所以在紅外編碼發(fā)射的時(shí)候需要一個(gè)簡(jiǎn)短的延時(shí)。發(fā)射部分的調(diào)試結(jié)果如圖 所示 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 接收部分調(diào)試 在開始的時(shí)候在液晶進(jìn)行寫程序的時(shí)候并沒有延時(shí)，于是就會(huì)出現(xiàn)液晶在開始顯示的時(shí)候會(huì)有些不穩(wěn)定。在加入了一個(gè)短暫的延時(shí)后效果好很多。還有在接收編碼指令的時(shí)候 也是。當(dāng)接收完了操作碼執(zhí)行操作顯示和控制的時(shí)候也需要做一個(gè)延時(shí)。接收部分軟件調(diào)試的結(jié)果如圖 所示 圖 接收部分調(diào)試結(jié)果 軟件的燒錄 在編譯完軟件調(diào)試時(shí)生成了 HEX 文件時(shí)，然后就需要利用燒錄軟件將軟件燒錄在單片機(jī)中。利用 stcisp 進(jìn)行軟件的燒錄，首先找到與單片機(jī)進(jìn)行通信的端口。設(shè)置合適的波特率，然后打開程序文件，就可以點(diǎn)擊下載了。有一個(gè)問題需要注意的是：在燒錄完程序的時(shí)候需要將單片機(jī)立馬斷電。然后再打開單片機(jī)運(yùn)行程序，這是為了保護(hù)單片機(jī)，反之燒錄程序過程和軟件在單片機(jī)運(yùn)行的那瞬間 產(chǎn)生沖突。軟件燒錄的截圖如圖 所示。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 軟件的燒錄 軟件調(diào)試結(jié)果 按鍵 K1,K2 車門的鎖定和開鎖。實(shí)際效果如圖 所示。 圖 軟件調(diào)試結(jié)果 按鍵 K3 車子處于報(bào)警狀態(tài)，實(shí)際結(jié)果如圖 所示。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 圖 軟件調(diào)試結(jié)果 按鍵 K4， K5 后備箱的鎖定解鎖。實(shí)際的結(jié)果如圖 所示 圖 軟件調(diào)試結(jié)果 在按下按鍵 K1 的時(shí)候就是車門鎖上，當(dāng)按下按鍵 K2 于是就完成解鎖。當(dāng)車門處于開的狀態(tài)的時(shí)候，當(dāng)過了 30 秒后車門會(huì)自動(dòng)鎖上。當(dāng)按下按鍵 K3 的時(shí)候車子就處于報(bào)警 的狀態(tài)。當(dāng)按下按鍵 K4 的時(shí)候后備箱便打開。當(dāng)按下按鍵K5 的時(shí)候后備箱就鎖上。每當(dāng)完成一個(gè)操作的時(shí)候液晶便會(huì)完成相應(yīng)的顯示。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)校在即將畢業(yè)之際對(duì)學(xué)生在大學(xué)的最后一次檢驗(yàn)，從某種程度上來說也是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)的一次考核。在本次的選題的過程中我選擇了自己比較感興趣的課題，無線控制這一塊。因?yàn)榇髮W(xué)是自動(dòng)化專業(yè)。本專業(yè)并沒有接觸過無線控制，在無線控制中紅外控制又是最常見的。所以就選擇了吳國輝老師課題下的一種微功率的汽車遙控鑰匙（軟件部分） 在本次的設(shè)計(jì)中首先對(duì)紅外線有一個(gè)整體的介紹。然后再來選擇不同的方案對(duì)比找出最適合的方案。然后就這這個(gè)方案來說明軟件控制的方法，首先從硬件層的控制來