【正文】 加 1 輸入為高 ? 顯示計數(shù)值 停止 T0計數(shù) 等于設(shè)定值 ? 顯示回零 N N N N N N Y Y Y 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 21 圖 41 主流程圖 子程序 動態(tài)掃描子程序 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，為了方便 LED 顯示器進行管理，需要建立一個顯示緩沖區(qū)，顯示緩沖區(qū)是片內(nèi) RAM 的一個區(qū)域，作用是存放要顯示的字符，其長度與 LED 的位數(shù)相同。顯示程序的任務(wù)是把現(xiàn)實緩沖區(qū)中的顯示字符送往 LED 顯示器顯示。在這里采用動態(tài)掃描時，從中一次取出待顯示的字符，采用產(chǎn)表的方法得到相應(yīng)的字形代碼，逐個電量各位數(shù)碼管，每位顯示 1ms 左右，即可使各位數(shù)碼管顯示要顯示的字符。 這次顯示器由四位共陰極 LED 數(shù)碼管構(gòu)成。單片機的 P0 口輸出顯示段碼，由一片 74LS245 驅(qū)動輸出給 LED管，由 P1 口輸出位碼，給 LED 管顯示。 動態(tài)掃描子程序 DISPLAY 流程圖如下所示： 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 22 DISPLAY Ro 指向 DISPLAY 首地址 選右起第一個 LED 瞬時關(guān)顯示器 查表取對應(yīng)的字型碼 輸出字型碼 從中取出字符 點亮當前的 LED 顯 示位 是 第 四位 ？ RET 下一字符 Y N 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 23 圖 42 子程序流程圖 計數(shù)子程序分析 設(shè)計中，計數(shù)部分由單片機的內(nèi)部計數(shù)器來實現(xiàn)。 AT89C51 的內(nèi)部有兩個定時 /計數(shù)器 T0 和T1， 16 位是指定時 /計數(shù)器內(nèi)的計數(shù)器是 16 位的，由 2個 8位計數(shù)器組成。本設(shè)計用的是 T0，它的 2個 8位計數(shù)器 TH0 和 TL0， TH0 是高 8位， TL0 是低八位 【 28】 。所謂加法計數(shù)器，指其計數(shù)的方法是對計數(shù)脈沖每次加 1。在其它單片機和可編程計數(shù)器芯片中，有的計數(shù)器是減法計數(shù)器，如8155 的 14位計數(shù)器， 8253 的 16計數(shù)器，即先設(shè)置計數(shù)器的初值，然后對計數(shù)器脈沖每次減 1，減到 0，計數(shù)器溢出。而 AT89C51 內(nèi)部的計數(shù)器是加法計數(shù)器，需先設(shè)置計數(shù)器的初值，本實驗設(shè)置計數(shù)器初值為 0，然后對計數(shù)脈沖每次加 1，加到計數(shù)器滿后溢出。經(jīng)過整形后的脈沖由 引入定時器 T0。通過對輸入脈沖的檢測來實現(xiàn)對藥丸的計數(shù)工作。 本章小結(jié) 本章主要介紹軟件的系統(tǒng)構(gòu)思和設(shè)計。通過軟件的編譯與實現(xiàn)，使紅外傳感器檢測信號經(jīng)過信號處理后的整形脈沖進入單片機的 口，在進入計數(shù)器 T0 進行加法計數(shù)。然后，在由顯示部分將計數(shù)器 T0 記錄的結(jié)果實時動態(tài)顯示出來。使得硬件在軟件的驅(qū)動下完成事先預(yù)設(shè)的 任務(wù)。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 24 第 5 章 設(shè)計的調(diào)試 設(shè)計的 硬件的 仿真 制板、焊接與檢測 根據(jù)前面的具體設(shè)計，利用打印機對 PCB 電路進行打印，打印到熱轉(zhuǎn)印紙后用熱轉(zhuǎn)印機將其打印到覆銅板上，在進行大約二十分鐘的腐蝕，最后對腐蝕好的電路板進行打孔，最后按照 PCB設(shè)計圖對實物元件進行焊接，就得到了最終的 PCB 實物硬件。焊接過程中，使用數(shù)字萬用表對每個元件和焊接點進行檢測，以保證每個元器件的完好性和焊接點的接觸良好性 。 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試是在天煌教學(xué)實驗臺上完成的。由于無法接入紅外傳感 器，并且實驗臺上也沒有安裝類似的傳感器，所以使用了一個脈沖發(fā)射器代替?zhèn)鞲衅鳟a(chǎn)生的脈沖進行軟件的仿真和調(diào)試 【 29】 。調(diào)試結(jié)果基本正確。在調(diào)試過程中，為證明結(jié)果的正確性，使用 LED數(shù)碼管和把為邏輯電平進行驗證顯示，結(jié)果是一模一樣的，說明檢測結(jié)果正確 系統(tǒng)的 軟件 調(diào)試 設(shè)計的軟件仿真 本設(shè)計選用的就是 Proteus ISIS 仿真平臺，對設(shè)計出的微型電子體溫計進行實時動態(tài)仿真。Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它不僅具有其它 EDA 工 具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。Proteus 是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計軟件和虛 擬 模 型 仿 真 軟 件 三 合 一 的 設(shè) 計 平 臺 ， 其 處 理 器 模 型 支 持 8051 、 HC11 、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等 . 在仿真過程中，由于紅外傳感器的藥丸信號無法獲 得，因此，采取相近的信號源來代替，經(jīng)過 Proteus 仿真，達到了相應(yīng)的設(shè)計要求。 本章小結(jié) 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 25 本章主要對設(shè)計的總體部分包括硬件和軟件的調(diào)試。軟件部分的調(diào)試主要通過 Protues軟件進行仿真。硬件部分的調(diào)試包括在 PCB板的制作、焊接，以及焊點檢測和軟件在實物設(shè)計中的調(diào)試。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 26 結(jié) 論 本次設(shè)計的是一個 藥丸檢測和計數(shù)模塊 。它采用紅外傳感器和單片機的結(jié)合，應(yīng)用單片機的數(shù)據(jù)處理和計數(shù)功能將所檢測到的值進行實時計數(shù)并輸出顯示。按照預(yù)先程序的設(shè)定，在達到預(yù)定值時輸出信號并計數(shù)歸零，計數(shù)結(jié)果顯示在 LED數(shù)碼管上，從而實現(xiàn)藥物生產(chǎn)線中藥丸的檢測和計數(shù)。 經(jīng)過這幾個月的努力，基本達到了任務(wù)要求，并通過 Protel制作出了實物板。通過對設(shè)計實物的調(diào)試總結(jié)如下： （ 1）設(shè)計的軟件部分各個模塊仿真成功，完成了從紅外傳感器發(fā)出脈沖、電壓比較和濾波去抖的處理電路，到單片機記錄脈沖通過顯示部分顯示出來的過程。并且在實驗臺上成功仿真，測試結(jié)果比較準確。 （ 2）由于實際的裝藥生產(chǎn)線肯定不止一條檢測和計數(shù)通道，因此，僅用一個傳感器是遠遠不足的，在實際中還要進行相應(yīng)的改進。 （ 3）本次設(shè)計由于對外間條件的考慮不是十分充足，較易受 外界影響。 （ 4）由于實際的藥丸的大小形狀的差別會很大，因此，對于實際應(yīng)用中要根據(jù)不同的藥丸對傳感器的型號進行相應(yīng)的調(diào)整。 在此次設(shè)計中，通過理論課的實踐和研討，取得了初步成果。在這次設(shè)計中，紅外傳感器的的選擇和電路設(shè)計是重點的部分，檢測電路的好壞直接影響設(shè)計的成敗，與此同時，對于信號處理電路，在各個元件的值的計算精度方面有很多不足，存在一定的誤差，對設(shè)計的結(jié)果可能會有一定的影響。軟件方面基本已經(jīng)實現(xiàn)預(yù)期的功能，每個模塊都正常運作。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 信息工程系 27 參 考 文 獻 [1] 楊國光 .近代光學(xué)測試 技術(shù) .杭州：浙江大學(xué)出版社 ， 2021： l8 [2] 黃章勇．光纖通信用光電子 和組件北京：北京郵電大學(xué)出版社， 200l ： 4548 [3] 鐘麗云 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