【正文】 判 定 是 否 結(jié) 束 測(cè) 溫 ?是 否 測(cè) 量 溫 度 ？YYNNYN 圖 31 主程序流程圖 167。 紅外測(cè)溫程序模塊 該紅外測(cè)溫模塊的數(shù)據(jù)輸出信號(hào)和脈沖信號(hào)分別接單片機(jī) ， 口 ,測(cè)溫控制端接 口。它 的程序流程圖如圖 32 所示，此模塊首先定義一個(gè)字符型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù)，然后啟動(dòng)測(cè)溫，讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是在脈沖的下降沿一位一位傳送的。把五個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)都讀完后判斷第一個(gè)字節(jié)是否為 0x4c 或0x66 并且第五個(gè)字節(jié)為 0x0d，若是則計(jì)算溫度值返回，否則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。 19 開 始定 義 數(shù) 組 存 放 測(cè) 溫 數(shù) 據(jù)開 啟 測(cè) 溫讀 取 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 溫 度 值第 一 個(gè) 字 節(jié) 為 0 x 4 c 或 0 x 6 6并 且 第 五 個(gè) 字 節(jié) 為 0 x 0 d返 回NY 圖 32 紅外測(cè)溫流程圖 在此紅外測(cè)溫儀的軟件設(shè)計(jì)中，溫度值的計(jì)算也是一個(gè)非常重要的部分，它關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度，因此把它的溫度數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算用單獨(dú)的程序給出，其流程圖如圖 33。因?yàn)榧t外測(cè)溫模塊的數(shù)據(jù)是一位一位地送入單片機(jī)的，所以用雙重循環(huán)，內(nèi)循環(huán)接收一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，外循環(huán)接收五個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 20 判 斷 P 1 . 6 是 否 為 0接 收 一 位 數(shù) 據(jù) 存 放 在 數(shù) 組中 ， 變 量 加 1開 始變 量 等 于 7 ？變 量 清 0 ， 接 收 下 一 個(gè) 字 節(jié) 的數(shù) 據(jù)NNYY 圖 33 讀測(cè)量數(shù)據(jù)流程圖 167。 鍵盤掃描程序模塊 鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用中不可缺少的一部分。本鍵盤的設(shè)計(jì)采用 1 列 8 行 (1X8)的設(shè)計(jì)思想， 74HC164 在鍵盤中充當(dāng)行驅(qū)動(dòng)，列線接在單片機(jī)的 口上，在固定的極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)鍵盤的列線進(jìn)行掃描，進(jìn)而判斷是否有鍵按下，有鍵按下再判斷是哪個(gè)鍵按下從而根據(jù)按鍵值在程序中做出進(jìn)一步 的判斷。它的 程序流程圖如下圖 34： 21 開 始返 回判 斷 是 否 有 鍵 按 下延 時(shí) 1 0 m s根 據(jù) 取 得 鍵 值 處 理 相 應(yīng) 子 程 序掃 描 鍵 盤 ， 獲 得 鍵 值判 斷 是 否 有 鍵 按 下YNYN 圖 34 鍵盤掃描程序 由于系統(tǒng)采用由機(jī)械觸點(diǎn)構(gòu)成的獨(dú)立式按鍵，它存在按鍵開關(guān)的抖動(dòng)問題，這種抖動(dòng)的暫態(tài)過程大約經(jīng)過 5～ 10ms 的時(shí)間，人的肉眼是覺察不到的，但對(duì)高速的 CPU 來說，這個(gè)抖動(dòng)容易影響到單片機(jī)對(duì)按鍵的正確判斷。下圖 35 是按鍵抖動(dòng)示意圖： 圖 35按鍵抖動(dòng)示意圖 為使單片機(jī)能夠正確地讀出 口的狀態(tài)，對(duì)每一次按鍵 只作一次響應(yīng)，必須采取措施以消除抖動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用軟件方法消除抖動(dòng)，它通過延時(shí)來躲過暫態(tài)抖動(dòng)過程，執(zhí)行一段 10ms 的延時(shí)程序后，再讀取穩(wěn)定的鍵狀態(tài)。在沒有鍵按下時(shí) 口是高電平，在單片機(jī)獲得 口為低電平的信息后，不立即認(rèn)定鍵盤已被按下， 執(zhí)行 10 毫秒延時(shí)函數(shù)后再次檢測(cè) 口，如果仍為低，說明鍵盤被按下 22 了。這就消除了按鍵按下時(shí)前沿的抖動(dòng)對(duì)單片機(jī)正確判斷按鍵造成的影響。 167。 顯示程序模塊 在顯示模塊 中， 我們采用兩片 74HC164,4個(gè) 8段 LED數(shù)碼管組成。它的工作原理是主控單片機(jī) STC89C51通過控制位選的 74HC164去控制點(diǎn)亮不同的數(shù)碼管，而另一片 74HC164是用來根據(jù)主控單片機(jī)給出的不同信息，給出不同數(shù)碼管所要顯示的不同內(nèi)容，在給出點(diǎn)亮信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管就顯示出 74HC164輸出端的信息。 4個(gè) 8段數(shù)碼管是定時(shí)循環(huán)按順序被點(diǎn)亮，由于每次被點(diǎn)亮的時(shí)間間隔極短，也由于人眼對(duì)光亮的感覺延遲效應(yīng)，所以在顯示不斷被刷新的同時(shí)，人眼不會(huì)有閃爍感。 本顯示程序首先定義了數(shù)碼管的字型和字位口編碼表， 然后根據(jù)要讓哪個(gè)數(shù)碼管亮和讓它亮什么數(shù)據(jù)來選擇不同的字型字位口再進(jìn)行查表，把查到的編碼一位位送到兩片 164的數(shù)據(jù)端進(jìn)行顯示。下圖 36是具體的 LED顯示程序圖： 開 始定 義 字 型 字 位 編 碼 表指 定 字 型 口查 表 得 字 型 碼指 定 字 位 口顯 示 要 顯 示 的 數(shù) 據(jù) 圖 36 LED 顯示程序流程圖 23 總 結(jié) 歷經(jīng)幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回想這段時(shí)間收獲頗多。所做的設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了任務(wù)書上的要求，能夠顯示環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度，而且溫度值分辨力達(dá)到 ℃ ，比任務(wù)書要求的還要高。 本設(shè)計(jì)主要包括兩大部分：硬件設(shè)計(jì)部分和軟件設(shè)計(jì)部分，硬件部分包括了單片機(jī)處理模塊、紅外測(cè)溫模塊、 LED 顯示模塊、鍵盤模塊和 RS232 電平轉(zhuǎn)換模塊，軟件部分主要包括 主程序模塊、紅外測(cè)溫程序模塊、 LED 顯示程序模塊。單片機(jī)負(fù)責(zé)控制紅外測(cè)溫把接收到的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送 LED 顯示。 通過對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)我對(duì) Protel 軟件的使用更加熟練，而通過運(yùn)用 Keil進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)使我的編程和調(diào)試能力也有很大的提高。這不僅使我對(duì)課本上所學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，而且也提高了我的動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力。為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了很好的基礎(chǔ)。但同時(shí)也明顯感覺到還有很多地方需要完善和提高，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與實(shí)際應(yīng)用還有一定的差距。例如可以通過按鍵更靈活的控制測(cè)溫，如果再加上語音播報(bào)功能就更加完 善了。所以在今后的工作中，還要不斷的學(xué)習(xí)充電，掌握更多的技能。爭(zhēng)取能夠在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出更先進(jìn)、功能更強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的智能化儀器。 24 參考文獻(xiàn) [1] 宋文 、 楊帆．傳感器與檢測(cè)技術(shù) . 北京：高等教育出版社， 2021 [2] 華成英、童詩白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .第三版 .高等教育出版社， [3] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .第四版 .高等教育出版社， [4] 莫力 .Protel 電路設(shè)計(jì) .國防工業(yè)出版社， [5] 姚四改 .Protel99SE 電子線路設(shè) 計(jì)教程 .上海交通大學(xué)出版社， [6] 李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社， [7] 蔡惟錚 .常用電子元器件手冊(cè) . 哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,1998 [8] 王武江 、 陳樹凱．常用集成電路速查手冊(cè) .北京 :冶金工業(yè)出版社 ,2021 [9] 張俊謨．單片機(jī)中級(jí)教程．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 [10] 胡漢才．單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021。 [11] 魏澤鼎．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例．北京：電子工業(yè)出版社， [12] 宗光華、李大寨．多單片機(jī)系統(tǒng)與應(yīng)用技術(shù)．北京：北方交通大學(xué)出版社 , [13] 朱定華、戴汝平．單片微機(jī)原理與應(yīng)用．北京：北方交通大學(xué)出版社， [14] 王福端．單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全． 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， [15] 李昌禧．智能儀表原理與設(shè)計(jì)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [16] 盧勝利、胡新宇、程森林．智能儀器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)．重慶：重慶大學(xué)出版社 [17] 何力民 .智能單片機(jī)應(yīng)用文集 . 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1993 [18] 戴義 保．高精密溫度測(cè)量的研究與實(shí)現(xiàn) [J]．上海：自動(dòng)化儀表第 2021，24（ 3）： 2427 [19] 謝光忠、蔣亞東．溫濕度智能數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的研制 [J]. 哈爾濱：傳感器技術(shù) 2021， 19（ 4）， 2933 [20] 劉君華 . 現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1999 [21] 求是科技．單片機(jī)通信技術(shù)與工程實(shí)踐．北京：人民郵電出版社， 附 錄 25 電路原理圖