智能光柱顯示儀的設(shè)計(jì)研制畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-19 12:31本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】智能光柱顯示儀通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)光柱和數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)。它采用光柱/數(shù)字同時(shí)顯示，使。起來(lái)，是當(dāng)前國(guó)際上顯示儀表的流行款式。壽命長(zhǎng)、可靠性好。而且顯示直觀醒目，色彩豐富，LED光柱采用進(jìn)口高亮度管芯制成，有橙紅、黃綠、琥珀黃等多種顏色。1%分辨率、性能穩(wěn)定、亮度均勻。同時(shí)又配有數(shù)碼管。顯示當(dāng)前數(shù)值，精確度高，一目了然。壟斷光柱的顯示技術(shù)，又給拓寬應(yīng)用的使用者帶來(lái)很大的不便。發(fā)展，技術(shù)不斷成熟，成本大幅度下降，從而使得單片機(jī)廣泛的應(yīng)用于個(gè)方面。對(duì)壓力、溫度、流量、液位、電壓、電流等各種工業(yè)參數(shù)的指示、調(diào)節(jié)或自動(dòng)報(bào)警。測(cè)量值超出安全工作區(qū)域即報(bào)警，對(duì)過(guò)程監(jiān)視特別有效。源等七部分電路組成。由各種一次儀表送來(lái)的信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換電路變成額定的電壓信號(hào)。況以啟動(dòng)系統(tǒng)的控制電路。信號(hào)的第三部分進(jìn)入模擬量輸出電路變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。顯示方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【正文】 設(shè)計(jì)人員必須對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有相當(dāng)深入的了解。 ? 匯編語(yǔ)言能直接訪問(wèn)存儲(chǔ)器及接口電路，也能處理中斷，因此匯編語(yǔ)言程序能直接管理 和控制硬件設(shè)備。 ? 匯編語(yǔ)言缺乏通用性，程序不易移植，各種計(jì)算機(jī)都有自己的匯編語(yǔ)言，不用匯編語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)之間不能通用。 2. 匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式 各種計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則是基本相同的，且具有相同的語(yǔ)句格式。 MCS51匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式表示如下： [標(biāo)號(hào) ]:操作碼 [操作數(shù) ]； [注釋 ] 即一條語(yǔ)句是由標(biāo)號(hào)、操作碼、操作數(shù)、注 釋 4 個(gè)部分所組成的，其中括號(hào)括起來(lái)的是可選擇部分，可有可無(wú)，視需要而定。 1. 標(biāo)號(hào) 標(biāo)號(hào)是語(yǔ)句地址的標(biāo)志符號(hào)，有了標(biāo)號(hào)，程序中的其它語(yǔ)句才能訪問(wèn)該語(yǔ)句。有關(guān)標(biāo)號(hào)的規(guī)定如下： 標(biāo)號(hào)是由 1~8 個(gè) ASCII 字符組成，但頭一個(gè)字符必須是字母，其余字符可以是字母、數(shù)字或其它特定字符。 不能使用本匯編語(yǔ)言已經(jīng)定義了的符號(hào)作為標(biāo)號(hào)，如指令助記符、偽指令記憶符以及寄存器的符號(hào)名稱(chēng)等。 標(biāo)號(hào)后邊必須跟以冒號(hào)（：）。 同一標(biāo)號(hào)在一個(gè)程序中只能定義一次，不能重復(fù)定義。 一語(yǔ)句可以有標(biāo)號(hào)，也可以沒(méi)有標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)的有無(wú)取決于本程序中的 其它語(yǔ)句是否需要訪問(wèn)這條語(yǔ)句。 2. 操作碼 操作碼用于規(guī)定語(yǔ)句執(zhí)行的操作內(nèi)容，操作碼是以指令助記符表示的，操作碼是匯編指令格式中唯一不能空缺的部分。 3. 操作數(shù) 操作數(shù)用于給指令的操作提供數(shù)據(jù)或地址。在一條語(yǔ)句中，操作數(shù)可能是空白的，也可能只包括一項(xiàng)，還可能包括二項(xiàng)、三項(xiàng)，各操作數(shù)之間以逗號(hào)分隔。 MCS51 的操作數(shù)可能有寄存器、直接、間接等 7 種不同的尋址方式。 4. 注釋 注釋不屬于語(yǔ)句的功能部分，它只能對(duì)語(yǔ)句的解釋說(shuō)明，只要用“；”開(kāi)頭，即表明以下為注釋內(nèi)容。使用注釋可使程序的文件編制顯得更加清楚，幫助程序人員閱讀程 序，簡(jiǎn)化軟件的維護(hù)。注釋的長(zhǎng)度不限，一行不夠時(shí)可以換行接著書(shū)寫(xiě)，但換行時(shí)應(yīng)注意在開(kāi)頭使用“；”號(hào)。 5. 分界符（分隔符） 分界符用于把語(yǔ)句格式中的各部分隔開(kāi)，以便于區(qū)分，包括空格、冒號(hào)、分號(hào)或逗號(hào)等多種符號(hào)。這些分界符號(hào)在 MCS51 匯編語(yǔ)言中使用情況如下： 冒號(hào) 用于標(biāo)號(hào)之后 空格 用于操作碼和操作數(shù)之間 逗號(hào) 用于操作數(shù)之間 分號(hào) 用于注釋之前 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 所謂程序設(shè)計(jì)就是編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序。匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，就是使用匯編指令來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序。在進(jìn)行單片機(jī)的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)注意如 下特點(diǎn)： 在程序中對(duì)數(shù)據(jù)的存放、寄存器和工作單元的使用等作出具體安排。 設(shè)計(jì)人員必須對(duì)所使用的單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)有較為詳細(xì)的了解，特別是對(duì)各類(lèi)寄存器、端口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷等內(nèi)容更應(yīng)了如指掌，以便在程序設(shè)計(jì)中熟練使用。 對(duì)程序設(shè)計(jì)的技巧性要求較高。 本軟件主要用于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)光柱、數(shù)碼管顯示及上、下限報(bào)警設(shè)置。輸入信號(hào)經(jīng)運(yùn)放電路和 A/D 轉(zhuǎn)換后進(jìn)入單片機(jī)處理。主程序單片機(jī)檢測(cè)鍵盤(pán)，檢測(cè)到后分別執(zhí)行相應(yīng)程序，主要是上、下限的設(shè)置，及相對(duì)應(yīng)的光柱顯示和 LED 指示。中斷程序是單片機(jī)執(zhí)行 中斷響應(yīng)，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行光柱顯示和數(shù)碼管顯示。 中斷程序流程圖 主程序流程圖 把經(jīng)處理后的信號(hào)數(shù)字除以 8，得商和余數(shù)分別放入指定寄存器中，由光柱共陽(yáng)型電路圖可知， Ci 為“ 1”， Si 為“ 0”時(shí)第 i根二極管點(diǎn)亮。從可把掃描程序分成三個(gè)循環(huán)，第一個(gè)循環(huán)中給 P0 口覆 0， P2 口覆“ 00010000” ~“ 10000000”循環(huán)一次覆一個(gè)，以商為循環(huán)次數(shù)。 第二個(gè)循環(huán)給 P2覆前一循環(huán)后的 A的值，即選中商加 1 的 C，給 P0覆“ 00000001”~“ 10000000”，以余數(shù)為循環(huán)次數(shù)。第三個(gè)循環(huán)給 P0 口覆 1， P2 口覆前次循環(huán)后下一個(gè)Ci~“ 10000000”循環(huán)一次覆一個(gè)，以商為循環(huán)次數(shù)。這樣周而復(fù)始就形成了光柱的動(dòng)態(tài)掃描程序。 程序見(jiàn)附 2 程序見(jiàn)附 3 第五章 結(jié)束語(yǔ) 本系統(tǒng)主要根據(jù)現(xiàn)有各類(lèi)數(shù)字顯示儀模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。它可用于各類(lèi)模擬輸入信號(hào)定量和定性的顯示。用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)光柱， 使技術(shù)不斷成熟，成本大幅度下降。 在系統(tǒng)中，我完成的設(shè)計(jì)包括以下兩大部分： ：主要是系統(tǒng)原理圖和 PCB 圖的設(shè)計(jì)，包括運(yùn)放電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)與光柱的接口電路、數(shù)字顯示電路、報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)以可靠性和實(shí)用性為原則，選用的元器件，在保證可用的基礎(chǔ)上，盡力使電路簡(jiǎn)單化。 ：采用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)。包括光柱顯示程序，數(shù)碼管顯示程序，鍵盤(pán)程序等。 由于設(shè)計(jì) PCB 時(shí)考慮不周全，使得三片 164 放不下，導(dǎo)致數(shù)碼管不能工作，硬件電路設(shè)計(jì)不夠成熟，在調(diào)試中雖得到了改進(jìn)，但影響了板子的美 觀。等等類(lèi)似的錯(cuò)誤，在今后的學(xué)習(xí)工作中將進(jìn)一步改進(jìn)。 致 謝 本文的研究工作是在于慶豐老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著指導(dǎo)老師辛勤的汗水和心血。指導(dǎo)老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受的啟迪。從尊敬的指導(dǎo)老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 感謝和我一起學(xué)習(xí)潘偉英、張登輝、徐國(guó)祥、方建良、王建飛等同學(xué)給予的關(guān)心和幫助。 在多年的學(xué)習(xí)生活中，還得 到了許多領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱情關(guān)心和幫助，在此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意 ! 衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專(zhuān)家、教授 ! 參考文獻(xiàn) [1] 張友德 ，趙志英，《單片微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)踐 》 ，復(fù)旦大學(xué)出版社 [2] 王福瑞，《單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全》，北京航天航空大學(xué)， 2020 [3] 李廣弟，《單片機(jī)基礎(chǔ)》，北京航天航空大學(xué)， 2020 [4] 夏路易，《電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程 Protel99SE》，北京希望電子出 版社 [5] 李維，郭強(qiáng)，《液晶顯示應(yīng)用技術(shù)》，電子工業(yè)出版社， 2020 [6] 張毅剛，《 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1992 [7] 康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社
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