【正文】 判 定 是 否 結(jié) 束 測 溫 ?是 否 測 量 溫 度 ？YYNNYN 圖 31 主程序流程圖 167。 紅外測溫程序模塊 該紅外測溫模塊的數(shù)據(jù)輸出信號和脈沖信號分別接單片機 ， 口 ,測溫控制端接 口。它 的程序流程圖如圖 32 所示，此模塊首先定義一個字符型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù)，然后啟動測溫，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。把五個字節(jié)數(shù)據(jù)都讀完后判斷第一個字節(jié)是否為 0x4c 或0x66 并且第五個字節(jié)為 0x0d，若是則計算溫度值返回，否則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。 19 開 始定 義 數(shù) 組 存 放 測 溫 數(shù) 據(jù)開 啟 測 溫讀 取 數(shù) 據(jù)計 算 溫 度 值第 一 個 字 節(jié) 為 0 x 4 c 或 0 x 6 6并 且 第 五 個 字 節(jié) 為 0 x 0 d返 回NY 圖 32 紅外測溫流程圖 在此紅外測溫儀的軟件設計中，溫度值的計算也是一個非常重要的部分，它關系到整個產(chǎn)品的設計精度，因此把它的溫度數(shù)據(jù)讀取與計算用單獨的程序給出，其流程圖如圖 33。因為紅外測溫模塊的數(shù)據(jù)是一位一位地送入單片機的，所以用雙重循環(huán)，內(nèi)循環(huán)接收一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，外循環(huán)接收五個字節(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 字 節(jié) 的數(shù) 據(jù)NNYY 圖 33 讀測量數(shù)據(jù)流程圖 167。 鍵盤掃描程序模塊 鍵盤是單片機應用中不可缺少的一部分。本鍵盤的設計采用 1 列 8 行 (1X8)的設計思想， 74HC164 在鍵盤中充當行驅(qū)動，列線接在單片機的 口上，在固定的極短的時間內(nèi)對鍵盤的列線進行掃描，進而判斷是否有鍵按下，有鍵按下再判斷是哪個鍵按下從而根據(jù)按鍵值在程序中做出進一步 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 1 0 m s根 據(jù) 取 得 鍵 值 處 理 相 應 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)采用由機械觸點構(gòu)成的獨立式按鍵，它存在按鍵開關的抖動問題，這種抖動的暫態(tài)過程大約經(jīng)過 5～ 10ms 的時間，人的肉眼是覺察不到的，但對高速的 CPU 來說，這個抖動容易影響到單片機對按鍵的正確判斷。下圖 35 是按鍵抖動示意圖： 圖 35按鍵抖動示意圖 為使單片機能夠正確地讀出 口的狀態(tài)，對每一次按鍵 只作一次響應，必須采取措施以消除抖動。本設計采用軟件方法消除抖動，它通過延時來躲過暫態(tài)抖動過程，執(zhí)行一段 10ms 的延時程序后，再讀取穩(wěn)定的鍵狀態(tài)。在沒有鍵按下時 口是高電平，在單片機獲得 口為低電平的信息后，不立即認定鍵盤已被按下， 執(zhí)行 10 毫秒延時函數(shù)后再次檢測 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前沿的抖動對單片機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 8段 LED數(shù)碼管組成。它的工作原理是主控單片機 STC89C51通過控制位選的 74HC164去控制點亮不同的數(shù)碼管，而另一片 74HC164是用來根據(jù)主控單片機給出的不同信息，給出不同數(shù)碼管所要顯示的不同內(nèi)容，在給出點亮信號時，數(shù)碼管就顯示出 74HC164輸出端的信息。 4個 8段數(shù)碼管是定時循環(huán)按順序被點亮，由于每次被點亮的時間間隔極短，也由于人眼對光亮的感覺延遲效應，所以在顯示不斷被刷新的同時，人眼不會有閃爍感。 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行查表，把查到的編碼一位位送到兩片 164的數(shù)據(jù)端進行顯示。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)幾個月的畢業(yè)設計即將結(jié)束，回想這段時間收獲頗多。所做的設計基本上達到了任務書上的要求，能夠顯示環(huán)境溫度和目標溫度，而且溫度值分辨力達到 ℃ ，比任務書要求的還要高。 本設計主要包括兩大部分：硬件設計部分和軟件設計部分，硬件部分包括了單片機處理模塊、紅外測溫模塊、 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、紅外測溫程序模塊、 LED 顯示程序模塊。單片機負責控制紅外測溫把接收到的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送 LED 顯示。 通過對硬件電路的設計我對 Protel 軟件的使用更加熟練，而通過運用 Keil進行軟件的設計使我的編程和調(diào)試能力也有很大的提高。這不僅使我對課本上所學的知識有了更進一步的了解，而且也提高了我的動手能力、理論聯(lián)系實際能力。為今后的學習和工作打下了很好的基礎。但同時也明顯感覺到還有很多地方需要完善和提高，設計的產(chǎn)品與實際應用還有一定的差距。例如可以通過按鍵更靈活的控制測溫，如果再加上語音播報功能就更加完 善了。所以在今后的工作中，還要不斷的學習充電，掌握更多的技能。爭取能夠在此基礎上設計出更先進、功能更強大、結(jié)構(gòu)更簡單的智能化儀器。 24 參考文獻 [1] 宋文 、 楊帆．傳感器與檢測技術(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 .第三版 .高等教育出版社， [3] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎 .第四版 .高等教育出版社， [4] 莫力 .Protel 電路設計 .國防工業(yè)出版社， [5] 姚四改 .Protel99SE 電子線路設 計教程 .上海交通大學出版社， [6] 李建忠 .單片機原理及應用 .西安電子科技大學出版社， [7] 蔡惟錚 .常用電子元器件手冊 . 哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,1998 [8] 王武江 、 陳樹凱．常用集成電路速查手冊 .北京 :冶金工業(yè)出版社 ,2021 [9] 張俊謨．單片機中級教程．北京：北京航空航天大學出版社， 1999 [10] 胡漢才．單片機原理及系統(tǒng)設計．北京 :清華大學出版社 ,2021。 [11] 魏澤鼎．單片機應用技術(shù)與實例．北京：電子工業(yè)出版社， [12] 宗光華、李大寨．多單片機系統(tǒng)與應用技術(shù)．北京：北方交通大學出版社 , [13] 朱定華、戴汝平．單片微機原理與應用．北京：北方交通大學出版社， [14] 王福端．單片機測控系統(tǒng)設計大全． 北京： 北京航空航天大學出版社， [15] 李昌禧．智能儀表原理與設計．北京：化學工業(yè)出版社， [16] 盧勝利、胡新宇、程森林．智能儀器設計與實現(xiàn)．重慶：重慶大學出版社 [17] 何力民 .智能單片機應用文集 . 北京： 北京航空航天大學出版社 ,1993 [18] 戴義 保．高精密溫度測量的研究與實現(xiàn) [J]．上海：自動化儀表第 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)代檢測技術(shù)與測試系統(tǒng)設計 [M].西安：西安交通大學出版社，1999 [21] 求是科技．單片機通信技術(shù)與工程實踐．北京：人民郵電出版社， 附 錄 25 電路原理圖