【正文】 U頻率(fCPU)一樣的值。圖410 電容充放電時間測量對電極進行兩次連續(xù)的測量，可以提高其在溫度和電壓變化時的穩(wěn)定性。第一次測量直至輸入電壓升到VIH。第二次測量直至輸入電壓降到VIL。電極的電容值(CX)由以下幾個因素決定：電極的形狀、大小、觸摸感應(yīng)控制器到電極之間的布線(特別是地耦合)，以及接電面板的材料和厚度。所以，RC充放電時間直接和電容值有關(guān)。圖411給出了這種“觸摸的效果”，時間t1’ 比t1長；與此同時對于降至VIL電平的時間t2’也比t2長。圖411 觸摸效果實例圖觸摸鍵的程序設(shè)計部分包括對按鍵的定義、按鍵的掃面與處理、按鍵消抖以及按鍵的緩沖保存。其中按鍵的掃描與處理又有單次按鍵、長按鍵和鎖鍵的不同處理機制。按鍵程序的基本流程圖如下所示：圖412 按鍵流程圖本程序先對觸摸按鍵進行初始化，然后判斷是否有鍵的按下，包括對長按鍵的判斷、按鍵的消抖處理等。在觸摸按鍵狀態(tài)機的空閑時處理是否有按鍵，遍歷所有觸摸按鍵通道，找出所有按鍵，沒有按鍵或同時按鍵超過1個以上，則放棄。長按鍵掃描時，每200ms檢查一次，如果長按鍵，對Power鍵只有在松開時才處理，按下超過2秒則認為是長按鍵。以下是對按鍵掃描的代碼分析：void OnKeyScan(void){ uint8_t i,n = 0,dat = 0。 BEEP_Close()。 // 在觸摸按鍵狀態(tài)機的空閑時處理 if (TSLState != TSL_IDLE_STATE) return。 // 遍歷所有觸摸按鍵通道，找出所有按鍵 dat = 0。 for (i = 0。 i NUMBER_OF_SINGLE_CHANNEL_KEYS。 i++) { if (sSCKeyInfo[i].) { dat |= (uint8_t)(1 i)。 n ++。 } } // 沒有按鍵，或同時按鍵超過1個以上，則放棄 if (((dat == 0) amp。amp。 ( == 0)) || (n != 1)) { = !KEY_SAVED。 = 0。 = 0。 // 停止拍發(fā)功能 = 0。 //BEEP_Close()。 return。 // 如果無效按鍵，則返回 }在程序判斷是否有鍵按下之后，程序還需執(zhí)行的決策就是判斷此次按鍵是否為長按鍵，長按鍵掃描的機制我們已經(jīng)提及到，在程序的執(zhí)行過程中，首先啟動倒計數(shù)，0不計算在內(nèi)， 1時，其進行自減；當(dāng)其值等于1時，進行第一次處理長按鍵，由外部控制計數(shù)時間，；第一次處理長按鍵，將計數(shù)器置0。另外，如果是KEY_UP或KEY_DOWN按鍵時，則做連續(xù)按鍵的處理。每次按鍵后，都要將按鍵信息保存到鍵盤緩沖區(qū)，此緩沖區(qū)根據(jù)隊列的結(jié)構(gòu)進行處理，隊列為先進先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。首先禁止所有中斷，防止重入，然后啟動按鍵倒計時。還需檢查判斷是否有復(fù)合按鍵，如果有，則需對其進行解鎖。利用隊列的性質(zhì)，將當(dāng)前的鍵盤按鍵保存到隊列，隊滿后就將最先到達的待處理事件發(fā)出進行處理。 紅外遙控程序設(shè)計紅外遙控的程序設(shè)計主要是對紅外信號的解碼，然而解碼的關(guān)鍵就是如何識別信號“0”和“1”，我們從位的定義能夠得知無論“0”還是“1”，不同的是高電平的寬度不一樣，“0”，“1”，所以根據(jù)電平高度的不同來區(qū)分“0”和“1”。，說明該位為0，反之則為1。為了可靠起見。本設(shè)計的紅外控制流程如下圖所示：圖413 紅外模塊流程圖本程序使用STM8S的TIM2作為計數(shù)器，PD6作為外部中斷觸發(fā)對IRDA進行脈沖測量，IRDA紅外采用NEC協(xié)議格式:起始條件+地址+地址反碼+數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)反碼。起始條件：9ms高電平 地址：8位，數(shù)據(jù)：8位邏輯1：+=邏輯0：+=每幀長度 108ms，LF0038采用反相波形接收，軟件中需要特別處理計數(shù)器TIM2初始化程序如下：void TIM2_Init(void){ // 設(shè)置分頻值,16分頻 = 16/16MHZ=1uS TIM2PSCR = 0x04。 // TIM2重載100us TIM2ARRH = 0。 TIM2ARRL = 100。 // 重載使能 TIM2CR1 = (uint8_t)TIM2_CR1_ARPE。 // TIM2更新事件使能 TIM2IER = (uint8_t)TIM2_IER_UIE。 // 計數(shù)器重新初始化，寄存器立即清0 TIM2EGR = (uint8_t) TIM2_EGR_UG。 // 啟動定時器TIM2 TIM2CR1 |= (uint8_t)TIM2_CR1_CEN。}初始化IrDA,采用UART_RX=，檢測PD6的下降沿，然后，開始測量脈沖寬度，根據(jù)NEC紅外協(xié)議計數(shù)，IrDA初始化程序如下：void IrDA_Init(void){// PD6作為輸入腳,上拉,中斷GPIO_Init(GPIOD,GPIO_PIN_6,GPIO_MODE_IN_PU_IT)。// 初始化定時器TIM2，作為IRDA的發(fā)生時鐘TIM2_Init()。// 定義PD6觸發(fā)方式：上升沿EXTICR1 |= 0x40。 = 0。 = 0。 = 0。}TIM2更新溢出中斷服務(wù)程序時，注意修改stm8 interrupt 。中斷溢出后，計數(shù)值會重載預(yù)裝。溢出時間為150ms。 傳感器的溫度采集對溫度的采集首先就是對測試數(shù)據(jù)進行線性化處理，在這次試驗中可以先通過試驗得到A/D轉(zhuǎn)換的值和對應(yīng)的溫度然后以A/D值為橫坐標，溫度值為縱坐標。將每個A/D值和對應(yīng)的溫度制成表格，當(dāng)采集到A/D值時便可以通過查表將對應(yīng)的溫度查詢出來從而實現(xiàn)了線性化處理。圖414 插值法原理圖溫度采樣的相關(guān)流程如下圖所示： 圖415溫度采集流程圖 圖416 模擬轉(zhuǎn)換流圖其中，溫度的數(shù)模轉(zhuǎn)換是采集過程至顯示出來最重要的一步，在設(shè)計中每次轉(zhuǎn)換160次后取平均值，作為轉(zhuǎn)換的結(jié)果（去掉無效數(shù)據(jù)后）保存到dat中，程序執(zhí)行時間大約為1ms。內(nèi)置傳感器為0號通道，外置傳感器為1號通道，數(shù)模轉(zhuǎn)換的主代碼如下：void Adc_Acquire(void){ uint8_t i。 uint16_t dat = 0。 ADC1CSR amp。= (uint8_t) (~ADC1_FLAG_EOC)。 ADC1CR1 |= ADC1_CR1_ADON。 Nop10()。 for (i = 0。 i ADC_TIMEOUT。 i ++) { if ((uint8_t)(ADC1CSR amp。 ADC1_CSR_EOC)) { break。 } } ADC1CSR amp。= (uint8_t) (~ADC1_FLAG_EOC)。 if (i = ADC_TIMEOUT) { = 1。 return。 }注意，在轉(zhuǎn)換成功后保存數(shù)據(jù)時將數(shù)據(jù)為右對齊，先讀LSB，再度MSB。調(diào)整采樣結(jié)果也是關(guān)鍵的一步，在計算過采樣后的平均數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)應(yīng)在規(guī)定的有效范圍之內(nèi)，在這里就不再詳述。 系統(tǒng)加熱控制設(shè)計考慮到用戶的需求，本取暖器除了手動和紅外遙控設(shè)置外，還可以設(shè)置自動工作方式。按照冬季的溫度，將每天分為6個時段，再對6個時段分別設(shè)置相應(yīng)的溫度。其時間分段與預(yù)期的工作狀態(tài)如下表所示：表41 分時段溫度表時段序號時間范圍默認溫度16:00 ~ 8:002028:00 ~ 11:0015311:00 ~ 14:0020414:00 ~ 17:0015517:00 ~ 22:0020622:00 ~ 6:0015取暖器的加熱控制實際上就是根據(jù)設(shè)定的加熱標志來決定是否輸出繼電器控制。其加熱控制原理為：雙路加熱到閥值+1；當(dāng)溫度低于閥值1時，進行單路控制；當(dāng)溫度低于閥值3時，進行雙路控制。調(diào)用周期為200ms，為了防止繼電器抖動，按1分鐘控制=300*200ms=1分鐘。加熱控制主程序代碼如下：void OnRelayOut(void){ static __IO uint8_t TINY _count = 0。 int8_t tmp,target1,target2,target3。 // 如果窗口人為關(guān)機，或者定時開機時間未到 if (!( amp。 WINDOW_STARTUP) || ( 0)) { = 1。 //關(guān)機狀態(tài) = 0。 // 停止加熱標志 = 1。 // 上升趨勢 CLOSE_RELAY_1。 // 不延遲，直接關(guān)斷繼電器 CLOSE_RELAY_2。 // 設(shè)定延遲動作時間 if ( == 0) { = 2。 } return。 }//////////滿足控制條件，進入加熱控制/////////////////// // 檢查是否需要加熱 tmp = (int8_t) 。 if (((char) 5) || ((char) 10)) { = 5。 } target1 = (int8_t)()。 // 單控溫度點 target2 = (int8_t)( 3)。 // 第二路繼電器閥值點 if (target2 (int8_t)) { target3 = (int8_t)(target2 )。 } else { target3 = 0。 } 本章小結(jié)計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書本章節(jié)介紹了本課題軟件方面的設(shè)計。主要包括軟件的安裝、開發(fā)環(huán)境的配置，并對系統(tǒng)工作流程、觸控模塊、紅外遙控模塊的工作流程作了簡單的介紹。通過流程圖直觀的表示以及主要代碼的解釋，詳盡的說明了其控制原理。第5章 制作與仿真調(diào)試本設(shè)計的最后一部分的工作就是調(diào)試，其中主要就是對硬件電路構(gòu)成和軟件執(zhí)行能力分別進行硬件調(diào)試、軟件調(diào)試。經(jīng)過以上的仔細分析設(shè)計工作之后，硬件的調(diào)試可以散布在硬件電路的設(shè)計過程之中。整個設(shè)計過程中的硬件調(diào)試制作與軟件仿真調(diào)試是分不開的，很多硬件問題只能在調(diào)試軟件時才可以被發(fā)現(xiàn)。但是，通常在先排除系統(tǒng)中比較明顯的硬件問題之后才與軟件結(jié)合起來調(diào)試，這樣做更有利于問題的分析與解決，不至于造成問題過多的積累，因此可以節(jié)約很多的調(diào)試時間。在本設(shè)計的軟件編程過程中，首先應(yīng)當(dāng)完成分模塊的功能調(diào)試，然后再進行整個系統(tǒng)的調(diào)試，整體上采用調(diào)試硬件的調(diào)試方法。用STLink進行仿真調(diào)試是最重要的一部分，同時也是本設(shè)計取的最終成功的關(guān)鍵。 使用的儀器儀表及工具移動PC機一臺；STM8S105K4單片機仿真器一臺；直流穩(wěn)壓電源一臺；示波器一臺；多功能萬用表一個；調(diào)溫烙鐵一把；焊錫一卷；STLink仿真組件一套COSMIC CxSTM8開發(fā)軟件一套ST Visual Develop開發(fā)軟件一套；Protel或CAD STAR開發(fā)工具一套；Visual Basic 中文版工具一套； 硬件制作與調(diào)試 電路板的設(shè)計PCB電路板即印制電路板，是電子電路的搭載體，一個優(yōu)秀的PCB布線可以降低來自于非感應(yīng)元器件的副作用，非感應(yīng)元器件不包含導(dǎo)電材料(例如Cu)。在如今的電子產(chǎn)品中，幾近所有的都要利用PCB。由于PCB板的設(shè)計是電子電路硬件設(shè)計的最后一個步驟，也是對電路原理的再校正。所以PCB板的設(shè)計是理論設(shè)計過渡到實際應(yīng)用一個十分重要的步驟。PCB板是電子產(chǎn)品中的電路上各元件和器件的連接體，它給予了電路元器件之間的電氣連接，電路的抗干擾能力與PCB板設(shè)計的好壞有很大的關(guān)系。因此，在進行PCB設(shè)計時．必須遵守印制電路板設(shè)計原則和抗干擾措施的一般原則，以達到符合一般設(shè)計的基本要求。設(shè)計PCB板時（如圖51所示），應(yīng)考慮下列幾點：l 電極之間的走線應(yīng)盡可能的短(在允許范圍內(nèi)，一般小于100mm) l 在PCB技術(shù)可達到的情況下，線的寬度應(yīng)盡可能小l 應(yīng)保證無源負載盡可能靠近控制器l 對于觸摸按鍵的設(shè)計，兩相鄰按鍵之間走線的距離最少應(yīng)為線寬的兩倍圖51 PCB走線示例，最后手工完成電路中各元器件焊接與整機的裝配。 系統(tǒng)硬件調(diào)試本設(shè)計的硬件調(diào)試分為以下階段進行：l 邏輯錯誤調(diào)試由于線路設(shè)計出錯與加工過程中的工藝性失誤而造成的錯誤就叫樣機硬件的邏輯錯誤。這類錯誤有：錯線、開路、短路幾種情況，其中連線錯誤導(dǎo)致的短路故障是最常見的。l 器件調(diào)試元器件故障的原因包含兩個方面：一是元器件本身已損壞或型號性能等不符合要求；二是組裝錯誤導(dǎo)致的元器件故障，比如二極管、電解電容的極性連接錯誤，集成塊的安裝方向錯誤等。l 可靠性調(diào)試有很多因素都可以引起系統(tǒng)不可靠，比如接元器件接觸不良、金屬銹蝕等都會導(dǎo)致系統(tǒng)的時好時壞；器件負載偏大、電源紋波系數(shù)偏大、內(nèi)外部的相互干擾等可以導(dǎo)致邏輯電平的不穩(wěn)定；此外，走線與布局的不標準等原因也可以導(dǎo)致系統(tǒng)不可靠。l 電源故障如果樣機中出現(xiàn)電源故障，則加電后就會造成元器件的損壞。電源的故障包含：電源接口線與插座不相符、電壓值不滿足設(shè)計要求、電路負載能力弱、電源功率過大或偏小等都會造成整個電路不能正常工作。在調(diào)試樣機加電之前，先使用萬用表、示波器等工具,按照硬件電氣原理圖以及裝配圖仔細檢察樣機線路各部分的正確性，并且核對元器件的型號、規(guī)格以及連接是否規(guī)范。還需要特別注意電源線路的走線，防止電路之間的短路與極性錯誤，同時著重檢測系統(tǒng)總