【正文】 做人就是我們永遠(yuǎn)在學(xué)習(xí)，永遠(yuǎn)希望做得更好的一個(gè)永恒不變的課題，畢業(yè)后，這個(gè)課題就顯得尤為重要。所以我希望畢業(yè)以后充分利用周末的時(shí)間加強(qiáng)學(xué)習(xí)，來(lái)完善自己的知識(shí)體系。 雖然系統(tǒng)功能完成的比較好，有很多可取的地方，但相對(duì)的系統(tǒng)也還有一些不足之處，比如說(shuō)系統(tǒng)穩(wěn)定性不是很高、性?xún)r(jià)比不是最優(yōu)等，但是正是這些不足才促使我們?nèi)ふ腋玫姆椒ù?，學(xué)到更多的知識(shí)，從而更加豐富自己的知識(shí)庫(kù)。在通信協(xié)議不完整，沒(méi)有進(jìn)行發(fā)送 超時(shí)出錯(cuò)處理 ，所以容易出現(xiàn)丟包的情況 。 本系統(tǒng)還是一個(gè)不完善的系統(tǒng)，還有許多需要改進(jìn)的地方。 溫度計(jì)測(cè)量誤差 表 溫度計(jì)誤差的各種可能 一、產(chǎn)品原理結(jié)構(gòu)帶來(lái)的誤差 、斷柱而引起的誤差 、跳躍等而引起的誤差 二、制造中產(chǎn)生的誤差 的誤差 三、檢定中出現(xiàn)的誤差 的誤差 作區(qū)域內(nèi)引起的誤差 偏差分析 無(wú)線(xiàn)在信號(hào)傳輸過(guò)程中線(xiàn)路存在不穩(wěn)會(huì)出現(xiàn)較大的偏差 ? 無(wú)線(xiàn)模塊在傳輸信號(hào)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象。 (2) DS18B20 默認(rèn)的配置是 12 位的轉(zhuǎn)換精度，然而輸出的結(jié)果 只取到小數(shù)點(diǎn)后兩位，這也必然造成一小部分?jǐn)?shù)據(jù)的丟失，從而造成誤差。 誤差分析 DS18B20 的 誤差 (1) DS18B20 傳感器的精度較差為177。 測(cè)試結(jié)果及分析 表 測(cè)試結(jié)果對(duì)比數(shù)據(jù) 數(shù)碼管顯示溫度 28 30 35 38 溫度計(jì)目測(cè)溫度 誤差 + + + + 誤差百分比 7% % % % 自檢正常，各點(diǎn)溫度顯示正常，串口傳輸數(shù)據(jù)正確。并記錄各點(diǎn)溫度值，與實(shí)際溫度值比較，得出系統(tǒng)的溫度指標(biāo)。系統(tǒng)自帶測(cè)試表格數(shù)據(jù)，觀(guān)察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。 ? 測(cè)試方法：目測(cè)。 圖 DS18B20 溫度采集程序流程圖 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 56 頁(yè) 5 調(diào)試及結(jié)果 測(cè)試環(huán)境及工具 ? 測(cè)試溫度： 0~100 攝氏度（模擬多點(diǎn)不同溫度值環(huán)境） 。 DS18B20 之后將溫度數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，再由單片機(jī)處理傳來(lái)的溫度數(shù)據(jù)。其鍵盤(pán)掃描與顯示的流程圖分別如圖 和圖 所示。通過(guò)程序來(lái)判斷模塊的模式是接收模式還是發(fā)送模式，從而執(zhí)行接收數(shù)據(jù)或發(fā)總數(shù)據(jù)的操作。 從機(jī)部分控制模塊采用一塊 16 位凌陽(yáng)單片機(jī) SPCE061A，完成以下功能：從機(jī)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊 nRF2401 數(shù)據(jù)看主機(jī)是否發(fā)來(lái)開(kāi)始的信號(hào)，如果發(fā)來(lái)開(kāi)始的信號(hào)，溫度傳感器開(kāi)始工作，并將溫度數(shù)據(jù)傳輸給從機(jī)單片機(jī)，從機(jī)單片機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊 nRF2401將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)單片機(jī)。 主控制 程序 設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)控制模塊采用一塊 16 位凌陽(yáng)單片機(jī) SPCE061A，完成以下功能： 7279 檢測(cè)按鍵是否按下，如果按下，單片機(jī)將通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊 nRF2401 向從機(jī)發(fā)送信號(hào)，當(dāng)從機(jī)發(fā)來(lái)數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)線(xiàn) 模塊 nRF2401 接收數(shù)據(jù)，通過(guò)單片機(jī)處理后送給 HD7279A,HD7279A來(lái)完成 LED 的顯示功能，此時(shí)溫度數(shù)據(jù)就顯示在 LED 上。 ? 無(wú)線(xiàn)模塊程序：驅(qū)動(dòng)無(wú)線(xiàn)模塊的運(yùn)行，同時(shí)協(xié)調(diào)收發(fā)之間的關(guān)系。 ? 鍵盤(pán)顯示程序：完成實(shí)質(zhì)性的功能，按鍵跟顯示。從軟件的各部分功能不同可分為五大類(lèi) : ? 主機(jī)程序：控制系統(tǒng)的核 心部分，用來(lái)協(xié)調(diào)鍵盤(pán)顯示和無(wú)線(xiàn)模塊的運(yùn)行。 采用模塊化的設(shè)計(jì)方法 ，系統(tǒng)主要功能模塊有：主程序模塊、無(wú)線(xiàn)控制程序模塊、溫度采集 模塊 等。 HD7279A特點(diǎn) ? 串行接口，無(wú)需過(guò)多的外圍元件，并可以可直接驅(qū)動(dòng) LED ? 各位具有獨(dú)立控制譯碼 /不譯碼以及消隱和閃爍的屬性 ? 具有段尋址指令，方便控制獨(dú)立的 LED 數(shù)碼管顯示 ? 64 鍵鍵盤(pán)控制器，內(nèi)置去抖動(dòng)電路 ? 具有 DIP 和 SOIC 兩種封裝形式可供選擇 HD7279A 引腳 及說(shuō)明 圖 HD7279A引腳圖 表 HD7279A引腳說(shuō)明 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 56 頁(yè) 4 軟件設(shè)計(jì) 采用 unSP IDE 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境， C 語(yǔ)言編寫(xiě)程序。 HD7279A 內(nèi)置譯碼器，可直接接受 BCD 碼以及 16 進(jìn)制碼，并同時(shí) 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 56 頁(yè) 具備 2 種譯碼方式，此外還它還具有多種控制指令 ，如左移、右移、消隱、段尋址和閃爍等。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 56 頁(yè) abfcgdeDP Y[LE Dg n]1234567abcdefgDS?DP Y_ 7SE G DS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDvccabcdefgh DS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDabcdefgh （ a）典型的七段 LED 器件 （ b）共陽(yáng)極 LED 顯示器 （ c）共陰極 LED 顯示器 圖 七段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)原理 HD7279A鍵盤(pán)顯示電路設(shè)計(jì) 圖 HD7279 鍵盤(pán)顯示電路圖 HD7279A芯片簡(jiǎn)介 HD7279A 是一片具串行接口的智能顯示與鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)芯片。 7 段 LED 段選碼如表 31 所示。 LED 動(dòng)態(tài)顯示就是將所有顯示位的段選線(xiàn)并聯(lián)在一起，有一個(gè) 8 位 I/O 口控制，而位選線(xiàn)則有其他的 I/O 口控制，通過(guò)程序控制，不斷循環(huán)輸出相應(yīng)的段選碼和位選碼，由于人的視覺(jué)暫留效應(yīng)，就可以獲得視覺(jué)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。在靜態(tài)顯示方式下， N 塊顯示器件都處于選通狀態(tài)；每一塊顯示器件的段選線(xiàn)和一個(gè) 8 位的并行口相連，只要控制顯示位的段選碼，就可顯示出相應(yīng)的 字符。電阻的作用是限制流過(guò) LED 中的電流以保證在發(fā)光時(shí)二極管不因電流過(guò)大而被燒壞。共陰極七段 LED 顯示器工作時(shí)，其公共極接到低電平，各段的陽(yáng)級(jí)接與共陰七段碼相對(duì)應(yīng)的高電平。所有二極管的陰極接在一起的稱(chēng)為共陰極七段 LED 顯示器；所有二極管的陽(yáng)極接在一起的稱(chēng)為共陽(yáng)極七段 LLD 顯示器 。 七段 LED 顯示器是由 7 個(gè) LED 按 — 定的圖形排列組成，如圖 313(a)所示，七段LED 顯示器的各個(gè)二極管分別稱(chēng)為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g段，有些七段顯示器增加一個(gè)dp 段表示小數(shù)點(diǎn)，也稱(chēng)為八段 LED 顯示器。發(fā)光顏色有紅、綠、黃等。 表 芯片管腳連接及功能描述 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 56 頁(yè) 鍵盤(pán)顯示電路 LED顯示器件的工作原理 LED 是一種電流發(fā)光器件．它 不但能夠工作在恒定電流狀態(tài)，而且能夠工作在脈沖電流狀態(tài)。 J2 預(yù)留，需要采用雙通道接收時(shí)，可將 J2 對(duì)應(yīng)的 3 根信號(hào)線(xiàn)引出，接到單片 機(jī)的 I/O 上即可。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 56 頁(yè) 圖 電源指示電路 nRF2401A 接口電路 為方便與凌陽(yáng) 61 板的連接，模組提供了兩個(gè)接口 J1 和 J2 ，其中 J1 為 nRF2401A 的控制端口和通道 1 的收發(fā)通道， J2 為預(yù)留端口，是通道 2 的接收通道。天線(xiàn)部分包含電感 L1 和 L2，用來(lái)將 nRF2401A 芯片 ANT1 和 ANT2 管腳產(chǎn)生的 電平信號(hào)轉(zhuǎn)為電磁波信號(hào)，或?qū)㈦姶挪ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)輸入芯片的 ANT1 及 ANT2 管腳。 nRF2401A無(wú)線(xiàn)模塊基本特性與參數(shù)指標(biāo) ? 工作電壓： ? 模塊尺寸： 27mm*31mm nRF2401A無(wú)線(xiàn)模塊功能簡(jiǎn)介 ? 可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收 ? 可以開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)的電子產(chǎn)品：如無(wú)線(xiàn)遙控器、無(wú)線(xiàn)麥克、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)、無(wú)線(xiàn)的文件傳輸系統(tǒng)等 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 56 頁(yè) nRF2401A無(wú)線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)示意圖 圖 無(wú)線(xiàn)傳輸模組結(jié)構(gòu)示意圖 nRF2401A 及其外圍電路 nRF2401A 及其外圍電路如圖 所示 ，包括 nRF2401A 芯片部分、晶振部分、晶振部分、天線(xiàn)部分 和穩(wěn)壓部分。使用一個(gè)上拉電阻將 I/O 口線(xiàn)直接和電源相連。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 56 頁(yè) 表 DS18B20 存儲(chǔ)器 溫度LSB 溫度MSB TH TL 保留 保留 計(jì)數(shù)寄存器 計(jì)數(shù)寄存器 8 位CRC 電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)為多點(diǎn)溫度測(cè)試。單片機(jī)可通過(guò)單線(xiàn)接口讀 去 到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí) 先低位，后高位。 表 分辨率關(guān)系表 R0 R1 分辨 率 /bit 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 /us 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 DS18B20的 高速 緩 存存儲(chǔ)器 高速 緩 存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配 如表 所示。配置寄存器 是 高速暫存存儲(chǔ)器中第五個(gè)字節(jié)。可 以 通過(guò)軟件寫(xiě)入用戶(hù)報(bào)警上 限值和 下限值。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 56 頁(yè) B、 溫度靈敏元 器 件。 圖 DS18B20 內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 圖 DS18B20的 4個(gè)主要數(shù)據(jù)部件 A、 64 位激光 ROM。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制 領(lǐng)域。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同 來(lái) 改變其外觀(guān)。 單片機(jī) 只需一根端口線(xiàn)就能與 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線(xiàn)和 其他 邏輯電路。測(cè)量溫度范圍為 55℃ ～ +125℃ ，在 10℃ ～ +85℃ 范圍內(nèi) ，其 精度為 177。也讓整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使用長(zhǎng)久。 系統(tǒng)在正常情況下是使用外部的穩(wěn)壓電源，但是 當(dāng)外部的穩(wěn)壓電源出現(xiàn)狀況，比如說(shuō)電源損壞，斷 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 56 頁(yè) 電等等，這時(shí)跟電池串聯(lián)的二極管就導(dǎo)通了，此時(shí)由電池供電。 5V輸入 ， 。電源 12V電壓輸入，經(jīng)過(guò)濾波穩(wěn)壓電路后輸出穩(wěn)定的5V給單片機(jī)供電。 同時(shí) 12V的電池電源接上一個(gè)二極管，再通過(guò)穩(wěn)壓模塊后作為系統(tǒng)備用電源。 圖 凌陽(yáng)板 總 外圍電路圖 電源電 路 從穩(wěn)壓電源接出 12V的電壓 ，經(jīng)過(guò)外部穩(wěn)壓電路，得到 5V的穩(wěn)定電壓，可為傳感器或者鍵盤(pán)顯示模塊供電 。 圖 SPCE061 封裝引腳排列圖 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 56 頁(yè) 表 芯片的引腳說(shuō)明 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 56 頁(yè) 凌陽(yáng)開(kāi)發(fā)板電路 凌陽(yáng)最小系統(tǒng)電路包括電源電路，晶振電路，倍頻電路，濾波電路， 復(fù)位電路。 SPCE061A 性能 表 SPCE061A的特性參數(shù) 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 56 頁(yè) 結(jié)構(gòu)概覽 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)圖 芯片的引腳排列和說(shuō)明 SPCE061A 有兩種封裝片，一種為 84 個(gè)引腳， PLCC84 封裝形式；它的排列如圖 所示；另一種為 80 個(gè)引腳， LQFP80 封裝。與 凌陽(yáng) SPCE500A 不同之處在于，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶(hù)較少資源需求同時(shí)方便程序調(diào)試等功能，凌陽(yáng) SPCE061A 里內(nèi)嵌 32K 字的閃存，它的比較高的處理速度使 181。 主控模塊的電路設(shè)計(jì) SPCE061