【正文】 在這個(gè)基礎(chǔ)上，擴(kuò)展其他模塊，可以設(shè)計(jì)出一個(gè)功能非常強(qiáng)大的測(cè)溫系統(tǒng)。人機(jī)接口由輸入、輸出設(shè)備和相應(yīng)的連接與控制硬件、軟件組成，在實(shí)現(xiàn)最基本的信息交換功能的同時(shí)，人機(jī)接口在很大程度上也決定了儀表的可操作性和外觀特性。綜上，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了多種抗干擾措施，使得系統(tǒng)擁有良好的抗干擾能力和較高的可靠性。 //僅取高八位有效值if(uiData != uiTemp)uiData = 0。 //僅取高八位有效值if(uiData!=0) //非零則表示有鍵按下{ delay()。unsigned int uiTemp。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在鍵被按下或彈起時(shí)會(huì)出現(xiàn)電壓都會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。3. 系統(tǒng)采用的61板，該印制電路板為雙面板，分區(qū)合理，布線精良，電源線加粗了，數(shù)字地線和模擬地線分開(kāi)，沒(méi)有90 o的折線，晶振離芯片也很緊，這些都增加了整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力。1. SPCE06A集成度很高，把各功能部件模塊地集成在一塊芯片上，如ADC 、DAC等，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，因而減少了各功能部件的連線，提高了其可靠性和抗干擾能力。6. 睡眠抗干擾CPU很多情況下是處于等待狀態(tài)，這時(shí)，它雖沒(méi)有工作但卻清醒，很易受干擾。如：在用單穩(wěn)電路檢測(cè)溫度的系統(tǒng)中采取對(duì)單穩(wěn)電路的脈沖寬度計(jì)數(shù)，然后查表求溫度值的方法。CPU只在一個(gè)固定的時(shí)間間隔內(nèi)與之打交道，表明整個(gè)系統(tǒng)“目前尚屬正?！薄Ｓ捎谲浖葳宥及才旁谡３绦驁?zhí)行不到的地方，故不會(huì)影響程序的執(zhí)行效率。2. 設(shè)置軟件陷阱指令冗余使“跑飛”的程序恢復(fù)正常是有條件的，一是跑飛的程序必須落到程序區(qū)，二是必須執(zhí)行到冗余指令。程序跑飛后往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來(lái)執(zhí)行，從而引起整個(gè)程序的混亂。1. 指令冗余技術(shù)如果干擾信號(hào)已經(jīng)通過(guò)某種途徑作用到了CPU上，CPU就不能按正常狀態(tài)賴執(zhí)行程序，從而引起混亂。 (2) 設(shè)計(jì)時(shí)元件技術(shù)參數(shù)要有一定的余量。4. 屏蔽 對(duì)容易產(chǎn)生干擾和被干擾的部件使用金屬盒進(jìn)行屏蔽以使干擾電磁波短路接地。3. 輸入輸出干擾的抑制 (1) 輸入、輸出信號(hào)加光電耦合器隔離，可以將主機(jī)部分和前向、后向通道及其它部分切斷電路的聯(lián)系，可有效的防止干擾進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)。 (8) 閑置不用的 IC 管腳不要懸空以避免干擾引入。將信號(hào)通過(guò)扁平電纜引出時(shí)，要使用地線—信號(hào)—地線相間的結(jié)構(gòu)。 (5) 使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率的時(shí)鐘，時(shí)鐘產(chǎn)生器要盡量靠近用到該時(shí)鐘的器件。 (4) 印制電路板要按單點(diǎn)接電、單點(diǎn)心接地的原則送電。 (3) 元件面和焊接面應(yīng)采用相互垂直、斜交、或者彎曲走線，避免相互平行以減小寄生耦合：避免相鄰導(dǎo)線平行段過(guò)長(zhǎng)；加大信號(hào)線間距。 (2) 采用開(kāi)關(guān)電源并提供足夠的功率余量，主機(jī)部分使用單獨(dú)的穩(wěn)壓電路，必要時(shí)輸入，輸出供電分別采用 DCDC 模塊隔離，以避免各個(gè)部分相互干擾。6. 數(shù)據(jù)發(fā)生變化在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，由于外部 RAM 是可讀寫的，在干擾的侵入下，RAM 中數(shù)據(jù)有可能發(fā)生改變，雖然 ROM 能避免干擾破壞，但單片機(jī)片內(nèi) RAM 以及片內(nèi)各種特殊功能寄存器等狀態(tài)都有可能受干擾而變化，甚至 EEROM 中的數(shù)據(jù)也可能誤讀寫，使程序計(jì)算出錯(cuò)誤的結(jié)果。3. 系統(tǒng)被控對(duì)象誤操作(1) 單片機(jī)內(nèi)部程序指針錯(cuò)亂，指向了其它地方，運(yùn)行了錯(cuò)誤的程序； (2) RAM 中的某些數(shù)據(jù)被沖亂或者特殊寄存器的值被改變，使程序計(jì)算出錯(cuò)誤的結(jié)果。系統(tǒng)接地裝置不可靠，也是產(chǎn)生干擾的重要原因；各類傳感器，輸入輸出線路的絕緣損壞均有可能引入干擾。 干擾的來(lái)源和后果干擾是以脈沖的形式進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，其主要的渠道有三條，即空間干擾，供電系統(tǒng)干擾，過(guò)程通道干擾。 文件里定義了各個(gè)中斷函數(shù)，其中在_FIQ 中斷服務(wù)函數(shù)里調(diào)NYNY寄存器入棧是FIQ_TMA中斷？是FIQ_TMB中斷？調(diào)用 F_FIQ_Service_SCAM_S480 函數(shù)消 FIQ_TMA 中斷標(biāo)志消 FIQ_TMB 中斷標(biāo)志消 FIQ_fosc/1024 中斷標(biāo)志寄存器出棧中斷返回圖 FIQ 中斷服務(wù)程序流程圖用 F_FIQ_Service_SACM_S480 函數(shù)播放語(yǔ)音，在_IRQ4 的 4KHz 中NYNY寄存器入棧是IRQ_4KHz中斷？是IRQ_2KHz中斷？消 FIQ_fosc/1024 中斷標(biāo)志寄存器出棧中斷返回調(diào)用顯示子程序消 IRQ_4KHz 中斷標(biāo)志消 IRQ_2KHz 中斷標(biāo)志圖 IRQ4 中斷服務(wù)程序流程圖 圖 軟件結(jié)構(gòu)圖斷里調(diào)用數(shù)碼管顯示函數(shù) DIG_Drive 實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)刷新顯示。 文件是底層驅(qū)動(dòng)文件，包含了紅外模塊初始化函數(shù)NYNY開(kāi)始定義返回變量，并賦一個(gè)不為 0 的數(shù)啟動(dòng)測(cè)溫讀取測(cè)量數(shù)據(jù)讀到第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)為 0x4c或 0x66？取第二個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)取第三個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)讀到第五個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)為 0x0d？計(jì)算溫度值返回變量賦 0延時(shí)關(guān)閉測(cè)量返回圖 測(cè)溫程序流程圖TN_InitalIO、紅外模塊啟動(dòng)函數(shù) TN_IRACK_EN 和讀測(cè)量數(shù)據(jù)函數(shù)TN_ReadData；其中 TN_InitalIO 函數(shù)主要進(jìn)行控制口初始化，TN_IRACK_EN 函數(shù)用來(lái)啟動(dòng)測(cè)溫，TN_ReadData 函數(shù)用來(lái)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。 軟件結(jié)構(gòu)因?yàn)橄到y(tǒng)的硬件并不復(fù)雜，而且集成度較高，因而很多功能都需要軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以系統(tǒng)中涉及的軟件程序較多，需要很多實(shí)現(xiàn)獨(dú)立功能 的子程序。程序中定義了一個(gè)返回變量，根據(jù)這個(gè)返回變量在主程序中可以根據(jù)該變量判斷是否測(cè)量到正確數(shù)據(jù)；調(diào)用啟動(dòng)測(cè)溫程序啟動(dòng)測(cè)溫；調(diào)用讀測(cè)量數(shù)據(jù)程序讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；判斷第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是否為 0x4c 或 0x66，也就是判斷是否測(cè)量到目標(biāo)溫度或環(huán)境溫度，是則依次取第二個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)和第三個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，如果第五個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)為 0x0d，則在證明讀到正確數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度計(jì)算公式計(jì)算溫度值，并給返回變量賦 0，表明已經(jīng)讀到正確的溫度值；否則直接返回。5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的要求，我們編程時(shí)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化編程。圖中三極管的主要作用是用來(lái)放大驅(qū)動(dòng)電流，從而增加顯示亮度。3. LG5643EH共陰極4位數(shù)碼管。 圖中：IN1～I(xiàn)N7為輸入信號(hào)，OUT1 ～OUT7為輸出信號(hào)，輸入信號(hào)高電平有效。設(shè)計(jì)中用到的硬件電路如圖 所示。計(jì)算公式為 ： 溫度 = Temp/16 – （41）其中 Temp 為十進(jìn)制， 而測(cè)量結(jié)果為 16 進(jìn)制，把它直接轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制即可。圖 系統(tǒng)主控電路圖圖 電源電路1 2 3 4ABCD4321DCBA12J10CON2+5VVIN2GND1VO 3U3SPY0029C33220u C34104D3 D4C35220uC36104R140R150R160R170R190R200R210123J5CON3專專專專專專V5VDDHVDDH3VDD_AVDD_PVDDVDDH3VSSAVSS1AVSS21 2 3 4ABCD4321DCBAIOB41IOB32IOB23IOB14IOB05RESTB6VDDP7(VCOIN)VCP8VSS9NC10NC11OSC32O12 OSC32I13TEST14 VDD15ICE16 ICECLK17ICESDA18 VSS19PVIN20 DAC121DAC222 VREF2(V2VREF)23VSS24 AGC25OPI26 MICOUT27MICN28 PFUSE29NC30 NC31NC32 MICP33VCM(VREFAD)34VRTPAD(VEXTREF)35VDD36VMIC37VSS38NC39NC40IOA041IOA142IOA243IOA344IOA445IOA546IOA647IOA748VSS49VSS50VDDH51VDDH52IOA853IOA9 54IOA10 55IOA11 56IOA12 57IOA13 58IOA14 59IOA15 60ROMT 61VSS 62SLEEP 63IOB15 64IOB14 65IOB13 66IOB12 67IOB11 68PVPP 69NC 70NC 71NC 72NC 73NC 74VDDH75IOB1076IOB977IOB878IOB779IOB680IOB581NC82NC83NC84SPCE061APLCC84U1IOA0IOA1IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7IOA8IOA9IOA10IOA11IOA12IOA13IOA14IOA15IOB0IOB1IOB2IOB3IOB4IOB5IOB6IOB7IOB8IOB9IOB10IOB11IOB12IOB13IOB14IOB15OSCOOSCIVDDICE_ENICE_SCKICE_SDAVSSDAC1DAC2VREF2AVSS1AGCOPIMICOUTMICINMICIPVCMVRTVDD_AVMICAVSS1 VSSVSSVDDHVDDHVSSSLEEPVSSVCPVDD_PRES_BVDDH12J1C22104C19100uAVSS1VRT1J13 DAC2C18104C17100uVSSC14104C15104Y132768OSCO OSCIVSSC3 3300pC10104R2 VCPVSS C4100uC7104 C8104 C9100uVSSS1 C37104VSSRES_BVDDD1LEDD2LEDR12330R131kVDDSLEEPVSSC31104 C27100u C28104 C29100uAVSS1 VSS LEDVREFPLLOSCRESETDACVREF2AGCDVTN 紅外測(cè)溫模塊圖 紅外測(cè)溫模塊引腳圖1 2 3 4ABCD4321DCBA123J2CON312J3R101k C25104C20224 C21100uC23224C26104R91k+54217836U2SPY0030VDDHVSS SPHSPL專專專專 PHONEJACK圖 音頻輸出電路表 紅外測(cè)溫模塊的參數(shù)測(cè)量范圍 33～220℃ 工作溫度 10～50℃ 精度(25℃) ℃?分辨率 ℃響應(yīng)時(shí)間 秒 距離系數(shù) D:S 1:1發(fā)射率 ～1 波長(zhǎng) 5 ～14μm電源 3V～5V 尺寸 351412mm 紅外測(cè)溫模塊的引腳介紹，其中： V為電源電壓引腳VCC，VCC一般為3V到5V 之間的電壓，一般取VCC為 ；D為數(shù)據(jù)接收引腳，沒(méi)有數(shù)據(jù)接收時(shí)D為高電平；C為2KHz Clock輸出引腳；G為接地引腳；A 為測(cè)溫啟動(dòng)信號(hào)引腳，低電平有效。圖 是音頻輸出電路圖，可以直接接揚(yáng)聲器輸出聲音。最小系統(tǒng)主要包括 SPCE061A 芯片及其外圍的基本電路：晶振輸入電路（OSC） 、鎖相環(huán)電路（PLL ） 、復(fù)位電路（RESET） 、指示燈（LED）等，這些電路都做在 61 板中。 SPCE061A 精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板SPCE061A 精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板（簡(jiǎn)稱 61 板） ，是以凌陽(yáng) 16 位單片機(jī)SPCE061A 為核心的精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)－仿真－實(shí)驗(yàn)板，是“ 凌陽(yáng)科技大學(xué)計(jì)劃”專為大學(xué)生、電子愛(ài)好者等進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子制作及電子競(jìng)賽所設(shè)計(jì)的，也可作為單片機(jī)項(xiàng)目初期研發(fā)使用。因此，與 SPCE500A 相比，以 181?！痭SP?系列產(chǎn)品 SPCE500A 等之后凌陽(yáng)科技推出的又一款 16 位結(jié)構(gòu)的微控制器。鍵盤電路可以控制溫度的測(cè)量，并把測(cè)得的溫度通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。利用鍵盤可以控制測(cè)溫計(jì)的靈活性，按 K1 鍵，測(cè)量、播報(bào)和顯示目標(biāo)溫度與環(huán)境溫度；按 K2 鍵，僅測(cè)量、播報(bào)和顯示目標(biāo)溫度；按 K3 鍵，僅測(cè)量、播報(bào)和顯示環(huán)境溫度。本設(shè)計(jì)中主要采用了其生產(chǎn)的 61 板、紅外測(cè)溫模塊和鍵盤顯示模塊。方案結(jié)構(gòu)如圖 所示。目前市場(chǎng)上主流單片機(jī)是 8 位和 16 位的單片機(jī)，而且現(xiàn)在主要都是采用帶有閃存或其他功能的新型單片機(jī)，如 8 位的有美