【正文】 15KSPS 的采樣速率。可選的 的 ADC 參考電壓源。由于是單片集成，故其控制更容易，干攏也最小。其 A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖如圖所示： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 11 AD 轉(zhuǎn)換程序流程圖 各個(gè)測(cè)量參數(shù)計(jì)算的程序設(shè)計(jì) 峰峰值的計(jì) 算 首先來計(jì)算最大值 采樣 100 次后通過比較得到最大值，源碼如下： if(Ad_Max = adbuffer[i1]) // adbuffe 數(shù)組為 AD 采樣后數(shù)值存放的數(shù)組 { Ad_Max = adbuffer[i1]。 } 其次是最小值的計(jì)算 采樣 100 次后通過比較得到最小值，源碼如下： if(Ad_Min = adbuffer[i1]) //同上 { Ad_Min = adbuffer[i1]。 } 而峰峰值可以由最大值減去最小 值得出，即為 Ad_MaxAd_Min 平均值的計(jì)算 平均值即是電壓信號(hào)中直流分量，實(shí)現(xiàn)源碼如下： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 AdAverage += adbuffer[i1]。//作累加 采樣累加完成后： AdAverage /= ADHITS。// ADHITS 為一宏定義，采樣的點(diǎn)數(shù) 有效值計(jì)算 . 在前面的設(shè)計(jì)討論中，我們分析了一個(gè)電壓信號(hào)有效值在數(shù)學(xué)上的定義，這個(gè)數(shù)學(xué)算術(shù)表達(dá)式的應(yīng)用可以推廣到任何其它的周期信號(hào)中。模擬信號(hào)量經(jīng)離散化后。在數(shù)字系統(tǒng)中，上述計(jì)算 公式應(yīng)該校正為 : ??? NRM S NV 1i 2 iv1 ）（ （ 11） 其中： VRMS 是被測(cè)量信號(hào)的真有效值， N 是每周期采樣點(diǎn)數(shù)， v(i)是被測(cè)信號(hào)瞬時(shí)采樣的數(shù)字量。程序中計(jì)算該值的算法可簡(jiǎn)述如下：先對(duì)采樣轉(zhuǎn)換后的每一點(diǎn)數(shù)據(jù)平方，平方后的數(shù)作累加，全部累加完成后，除以采樣的點(diǎn)數(shù)，再將這個(gè)數(shù)進(jìn)行開方運(yùn)算，所得的結(jié)果就是所要求的 RMS 值。源碼如下： if(adbuffer[i1]Ad_adjust) { AdMidRms = (double) (adbuffer[i1]Ad_adjust) 。//Ad_adjust 是將最最前端輸入的電壓為零伏時(shí)信號(hào)經(jīng)電平遷移電路抬升后的電壓經(jīng) AD 轉(zhuǎn)換后的值。 } else { AdMidRms = (double) (Ad_adjustadbuffer[i1]) 。 } AdMidRms=AdMidRms*AdMidRms。 //每個(gè)采樣的后數(shù)平方 AdRms += AdMidRms。 //作累加 AdRms /= 。 //100 個(gè)采樣點(diǎn)，浮點(diǎn)數(shù)作除法運(yùn)算 AdRms = sqrt(AdRms)。 //開方，在 k LCD1602 液晶顯示程序設(shè)計(jì) LCD1602 的顯示操作 LCD 有四種基本操作，具體如表 1 所示。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 表 1 LCD 與單片機(jī)之間有四種基本操作 (1)讀狀態(tài)字：執(zhí)行讀狀態(tài)字 操作，如表 31 滿足 RS=0， R/W=1。根據(jù)管腳功能，當(dāng)為有效電平時(shí)，狀態(tài)命令字可從 LCD 模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總線。同時(shí)可以保持一段時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)讀狀態(tài)字的功能。讀狀態(tài)字流程如圖 12 所示。 圖 12 讀入狀態(tài)字流程圖 (2)命令字 表 2 所示為命令字，其主要介紹了指令名稱、控制信號(hào)及控制代碼。其指令名稱是指要實(shí)現(xiàn)的功能；控制代號(hào)是采用的十六進(jìn)制的數(shù)值表示的。 1）清零操作是指輸入某命令字后即能將整個(gè)屏幕顯示的內(nèi)容全部清除； 2）歸 home 位：將光標(biāo)送到初始位；其中的＊號(hào)為任意，高低電平均可； 3）輸入方式：設(shè)光 標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示，是否移動(dòng)。 I/D=0：減量方式，S=1：移位方式， S=0：不移位； 4）顯示狀態(tài)： D 指設(shè)置整體顯示開關(guān)； C 指設(shè)置光標(biāo)顯示開關(guān)； B 指設(shè)置光標(biāo)的字符閃耀； 5）光標(biāo)畫面滾動(dòng)： R/L 指右移或左移； S/C 指移動(dòng)總體或光標(biāo)； 6）功能設(shè)置： DL 接口數(shù)位， L 指顯示行數(shù)， F 顯示字型；如 DL=1： 8 位 =0，4 位 N=1： 2 行 =0： 1 行， G=1： 510=0： 57(點(diǎn)陣 )； 7） CGRAM 地址設(shè)制：相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫，可以在其中選擇所需要的符號(hào)； 8） DDRAM 地址設(shè)制：顯示定位； 9）讀 BF 和 AC： B 為最高位忙的標(biāo)志， F 為標(biāo)志位； 10）寫數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)按要求寫入到對(duì)應(yīng)的單元； RS R/W 操作 0 0 寫命令操作 (初始化，光標(biāo)定位等 ) 0 1 讀狀態(tài)操作 (讀忙標(biāo)志位 ) 1 0 寫數(shù)據(jù)操作 (要顯示內(nèi)容 ) 1 1 讀數(shù)據(jù)操作 (可以把顯示存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來 ) 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 11）讀數(shù)據(jù)：讀相應(yīng)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)； 表 2 命令字 指令名稱 控制信號(hào) 控制代碼 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 歸 HOME 位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 輸入方式設(shè)制 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 顯示狀態(tài)設(shè)制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 無標(biāo)畫面滾動(dòng) 0 0 0 0 0 1 S/C RL * * 功能設(shè)置 0 0 0 0 1 DL N F * * CGRAM 地址設(shè)制 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 DDRAM 地址設(shè)制 0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 讀 BF 和 AC 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 寫數(shù)據(jù) 1 0 數(shù) 據(jù) 讀數(shù)據(jù) 1 1 數(shù) 據(jù) (3)寫命令字 由 表 2 可知當(dāng) RS=0， R/W=0 時(shí)，才可以通過單片機(jī)或用戶指令把數(shù)據(jù)寫到LCD 模塊，此時(shí)就對(duì) LCD 進(jìn)行調(diào)制?？刹捎貌樵兎绞剑合茸x入狀態(tài)字，再判 斷忙標(biāo)志位，最后寫命令字。圖 13 所示為寫命令字的流程圖。 圖 13 寫命令字流程圖 1）定義光標(biāo)位置 顯示數(shù)據(jù)的某位，就是把顯示數(shù)據(jù)寫在相應(yīng)的 DDRAM 地址中， DDRAM 地武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 址占 7 位。 Set DDRAM address 命令如表 3 所示。光標(biāo)定位，寫入一個(gè)顯示字符后，DDRAM 地址會(huì)自動(dòng)加 1 或減 1，加或減由輸入方式設(shè)置。 表 3 Set DDRAM address 命令 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 第 1 行 DDRAM 地址與第 2 行 DDRAM 地址并不連續(xù)，如表 4 所示。 表 4 DDRAM 地址 row 1 2 3 4 5 … 14 15 16 line1 80H 81H 82H 83H 84H … 8dH 8eH 8fH line2 0c0H 0c1H 0c2H 0c3H 0c4H … 0cdH 0ceH 0cfH 2） LCD 初始化 從通電開始延時(shí)，先經(jīng)過判忙后再進(jìn)行功能設(shè)置，過一段時(shí)間后可以設(shè)制顯示狀態(tài)（如設(shè)制行、位或陣列）再經(jīng)過延時(shí)清屏后才可以設(shè)置輸入方式，具體實(shí)現(xiàn)過程如圖 14 所示。 圖 14 LCD 初始化流程圖 LCD1602 顯示程序設(shè)計(jì) LCD 顯示程序的設(shè)計(jì)一般先要確定 LCD 的初始化、光標(biāo)定位、確定顯示字符后，顯示流程如圖 15 顯示。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 15 LCD 顯示程序流程圖 LCD12864 模塊顯示程序設(shè)計(jì) LCD12864 的指令系統(tǒng) 模塊控制芯片提供兩套控制命令，基本指令和擴(kuò)充指令如下： 表 5（ RE=0：基本指令） 指 令 碼 功 能 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清除 顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 將 DDRAM 填滿 20H,并且設(shè)定DDRAM 的地址計(jì)數(shù)器 (AC)到 00H 地址 歸位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 設(shè)定 DDRAM 的地址計(jì)數(shù)器 (AC)到00H,并且將游標(biāo)移到開頭原點(diǎn)位置 。這個(gè)指令不改變 DDRAM 的內(nèi)容 顯示狀態(tài)開 /關(guān) 0 0 0 0 0 0 1 D C B D=1: 整體顯示 ON C=1: 游標(biāo) ON B=1:游標(biāo)位置反白允許 進(jìn)入點(diǎn) 設(shè)定 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 指定在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時(shí) ,設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)方向及指定顯示的移位 游標(biāo)或顯示移位控制 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)與顯示的移位控制位 。這個(gè)指令不改變 DDRAM 的內(nèi)容 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 功能 設(shè)定 0 0 0 0 1 DL X RE X X DL=0/1： 4/8 位數(shù)據(jù) RE=1: 擴(kuò)充指令操作 RE=0: 基本指令操作 設(shè)定CGRAM 地址 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 CGRAM 地址 設(shè)定DDRAM 地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址） 第一行： 80H－ 87H 第二行： 90H－ 97H 讀取忙標(biāo)志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 讀取忙標(biāo)志 (BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成 ,同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器 (AC)的值 寫數(shù)據(jù)到RAM 1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7——D0 寫入到內(nèi)部的RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 讀出RAM的值 1 1 數(shù)據(jù) 從內(nèi)部 RAM 讀取數(shù)據(jù) D7——D0 (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 由于擴(kuò)充指令在本文 中應(yīng)用不大，所以這里不再贅述，下面將對(duì) 12864 的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)要描述一下。 指令描述 顯示開 /關(guān)設(shè)置 表 6 顯示開 /關(guān)設(shè)置 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L H H H H H H/L 功能：設(shè)置屏幕顯示開 /關(guān)。 DB0=H，開顯示； DB0=L，關(guān)顯示。不影響顯示 RAM(DD 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 RAM)中的內(nèi)容。 設(shè)置顯示起始行 表 7 顯示起始行設(shè)置 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L H H 行地址（ 063） 功能：執(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。顯示起始行是由 Z 地址計(jì)數(shù)器控制的，該命令自動(dòng)將 A0A5 位地址送入 Z 地址計(jì)數(shù)器，起始地址可以是 063 范圍內(nèi)任意一行。 Z 地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)計(jì)數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動(dòng)加一。 設(shè)置頁地址 表 8 頁地址設(shè)置 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L H L H H H 頁地址（ 07） 功能：執(zhí)行本指令后，下面的讀寫操作將在指定頁內(nèi)，直到重新設(shè)置。頁地址就是 DD RAM 的行地址，頁地址存儲(chǔ)在 X 地址計(jì)數(shù)器中， A2A0 可表示 8 頁，讀寫數(shù)據(jù)對(duì)頁地址沒有影響，除本指令可改變頁地址外，復(fù)位信號(hào) (RST)可把頁地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容清零。 設(shè)置列地址 表 9 列地址設(shè)置 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L H 列地址（ 063） 功能： DD RAM 的列地址存儲(chǔ)在 Y 地址計(jì)數(shù)器中，讀寫數(shù)據(jù)對(duì)列地址有影響，在對(duì) DD RAM 進(jìn)行讀寫操作后， Y 地址自動(dòng)加一。 狀態(tài)檢測(cè) 表 10 狀態(tài)檢測(cè) R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 H L BF L ON/OFF RET L L L L 功能：讀忙信號(hào)標(biāo)志位 (BF)、復(fù)位標(biāo)志位 (RST)以及顯示狀態(tài)位 (ON/OFF)。 BF=H：內(nèi)部正在執(zhí)行操作； BF=L：空閑狀態(tài)。 RST=H：正處于復(fù)位初始化狀態(tài)； RST=L：正常狀態(tài)。 ON/OFF=H：表示顯示關(guān)閉； ON/OFF=L：表示顯示 開。 寫顯示數(shù)據(jù) 表 11 寫顯示數(shù)據(jù) R/W D/I D