【正文】 所以 為了保證傳輸?shù)目煽啃裕?在本設計中采取盡可能減少 連線距離和盡可能 增 大 PCB 布線寬度，這樣 可以使電磁波對信號的影響降到 最小。一個系統(tǒng)既有高速數(shù)字電路，又有模擬電路，為避免數(shù)字電路對模擬電路的工作造成干擾，兩者的接地不要相混，而分別與電源端地線相連。 接地 抗干擾 接地是抑制干擾的重要方法，如能將接地和屏蔽正確結合起來，就可以解決大部分干擾問題。 加裝濾波器 （ 1）低通濾波器：電源系統(tǒng)的干擾源大部分是高次諧波，因此采用低通濾波器濾 去高次諧波，以改善電源波形。如果無內阻存在，任何噪聲都會被電源短路吸收，在線路中不會建立任何干擾電壓。 ，原因是基準電壓不準確，調準好基準電壓后，轉換精確度提高。 液晶顯示器上只顯示第一行的字母“ Voltage” ,無法 正常 顯示電壓的數(shù)值， 調試中 LCD1549 的轉換輸出有信號，由此判定是軟件的問題，檢查后發(fā)現(xiàn)程序中未將轉換結果送出顯示。 硬件調試 檢查 過軟件程序及 實物的布線圖 、 主要 元器件的焊接都無誤后， 在 調試過程中 發(fā)現(xiàn)了 以下問題： 無時鐘信號輸入， 檢查后發(fā)現(xiàn) 分頻器輸出端與信號輸入端是用跳線連接， 原因為 電路虛焊所致。改正后重新編 譯，未出現(xiàn)問題，編譯成功。 第 調試 軟件調試 本 軟件程序 是用 C 語言 進行 編寫的，采用 Microsoft Visual Studio 2020 Express軟件進行編譯，采用模塊化編程方式，對各模塊分別進行調試。本 軟件功能強大，人機界面操作便捷 ，可以 很 容易地設計 出 電路原理圖，是業(yè)內首選的電路板設計工具。 在 整個設計的后期制作 中 ， 軟件程序的編寫作為 最后的 關鍵 步驟更加需要反復的 查錯與細心的修正 ， 所以 在 本 設計的收尾過程中，自己的程序編寫的能力得到了提高與完善 。 所以 為了盡可能減少錯誤的出現(xiàn)和檢查的方便，在 編 寫程序時， 都 按照規(guī)范的程序寫法去寫，并且加上詳細的注釋 。 其中 要注意的是在程序 編寫與 設計上，要根據(jù)電路功能 的 要求和硬件電路 原理 圖畫出程序流圖。各個功能程序運行狀態(tài)，運行結果以及運行要求都要設置狀態(tài)標志以便查詢，程序的轉移、運行、控制都可通過狀態(tài)標志條件來控制。 3．程序存儲區(qū) 與 數(shù)據(jù)存儲區(qū)要合理規(guī)劃， 這樣 既能節(jié)約內存容量，又 可以增強操作 的便捷性 。 2．各程序實現(xiàn) 功能 模塊化，子程序化。 應用系統(tǒng)中的應用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設計的，應可靠實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。在本設計中，軟件結構采用模塊化設計方法，分為 主程序模塊、 LCD顯示模塊、延時模塊、 AD轉換模塊等 。在硬件結構一定的情況下，只要改變軟件 的程序編寫 就能實現(xiàn)一些不同的功能。另外除了上述器件外，其他的元件如電阻，電容的選擇都是由一些典型電路 設計，經(jīng)測試調節(jié)確定 電路 構造 更 容易 于理解和分析，這一點給最后的調試帶來很大的方便。 F1 為保險絲，它保證了整個電路的安全 。 基本操作時序： 讀狀態(tài) 輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=狀態(tài)字 寫指令 輸入： RS=L， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=指令碼 輸出：無 讀數(shù)據(jù) 輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入： RS=H， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 26 AC 輸入電路 交直流輸入電路，即被測電壓輸入電路，整個電路以整流橋為主要結構，被測信號經(jīng)由此電路變?yōu)榉€(wěn)定模電信號，送入 TLC1549AD 轉換電路 ，其電路原理圖如下： 圖 交直流輸入電路 其中 J4 測量交流電路電壓值 ,J5 測量直流電路電壓值 ,而 整流橋的 功能 是把交流電變?yōu)橹绷麟姟? 2 將用戶自己設計的圖形存入 CGRAM。 2 讀取 地址計數(shù)器 (AC)的內容。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 25 表 讀取忙信號或 AC 地址指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 讀取忙信號或 AC地址指令 0 1 FB AC 內容（ 7 位） 40 功能： 1 讀取忙碌信號 BF 的內容， BF=1 表示液晶顯示器忙，暫時無法接收單片機 送來的數(shù)據(jù)或指令 。參數(shù)設定的情況如下： 位名 設置 DL 0=數(shù)據(jù)總線為 4 位 1=數(shù)據(jù)總線為 8位 N 0=顯示 1行 1=顯示 2 行 F 0=5 7 點陣 /每字符 1=5 10 點陣 /每字符 表 設定 CGRAM 地址指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設定 CGRAM 地址 0 0 0 1 CGRAM 的地址（ 6位） 40 功能：設定下一個要存入數(shù)據(jù)的 CGRAM 的地址。參數(shù)設定的情況如下： 位名 設置 D 0=顯示功能關 1=顯示功能開 C 0=無光標 1=有光標 B 0=光標不閃爍 1=光標閃爍 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 24 表 設定顯示屏或光標移動方向指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設 定顯示屏 或光標移動 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 40 功能：使光標移位或使整個顯示屏幕移位。 表 輸入模式設置指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 進入模式設置 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 40 功能：設定每次寫入 1 位數(shù)據(jù)后光標的移位方向，并且設定每次寫入的一個字符是否移動。 2 把地址計數(shù)器 (AC)的值設置為 0。 3 將地址計數(shù)器 (AC)的值設為 0。對應如下 表 ： 表 DDRAM 地址與顯示位置的對應關系 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 47H 48H 49H 4AH 4BH 4CH 4DH 4EH 4FH （ 4） 對 DDRAM 的內容和地址操作， HD44780 的指令集及其設置說明，共有 11條指令： 1602 基本操作時序： 讀狀態(tài) 輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=狀態(tài)字 寫指令 輸入： RS=L， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=指令碼 輸出：無 讀數(shù)據(jù) 輸入 ： RS=H,RW=H,E=H 輸出： DB0～ DB7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入： RS=H， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無 表 清屏指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 功能： 1 清除液晶顯示器，即將 DDRAM 的內容全部填入 “ 空白 ” 的字符碼 20H。一行有 40 個地址在 1602 中我們就用前 16 個就行了。共 80 個字節(jié)，其地址和屏幕的對應關系如 表 ： 表 其地址和屏幕的對應關系 顯示位置 1 2 3 4 5 6 7 ?? 40 DDRAM 地址 第一行 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H ?? 27H 第二行 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H ?? 67H 也就是說想要在 LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個 “A” 字 ,就要向 DDRAM的00H 地址寫入 “A” 的代碼就行了。 （ 2） 1602 引腳說明： 表 1602 引腳說明 引腳號 引腳名 電平 輸入 /輸出 作用 1 Vss 電源地 2 Vcc 電源（ +5V） 3 Vee 對比調整電壓 4 RS 0/1 輸入 0=輸入指令 1=輸入數(shù)據(jù) 5 R/W 0/1 輸入 0=向 LCD 寫入指令或數(shù)據(jù) 1=從 LCD 讀取信息 6 E 1,1→ 0 輸入 使能信號， 1時讀取信息， 1→ 0（下降沿）執(zhí)行命令 7 DB0 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line0(最低位 ) 8 DB1 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 9 DB2 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 10 DB3 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 11 DB4 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 12 DB5 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 13 DB6 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 14 DB7 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line 15 A +Vcc LCD 背光電源正極 16 K 接地 LCD 背光電源負極 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 21 （ 3） 1602 與單片機連接原理圖： 圖 1602 與單片機連接原理圖 HD44780 內置了 DDRAM（顯示數(shù)據(jù)存儲 RAM）、 CGROM（字符存儲 ROM）和 CGRAM（用戶自定義 RAM）。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此 所以它 不能顯示圖形 。 （ 2） 7805 功能框圖： 圖 7805 功能框圖 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 19 （ 3） 穩(wěn)壓電源 電路 原理圖： 圖 穩(wěn)壓電源電路原理圖 聲光提示電路 聲光提示電路工作原理： P37 為低電平時，三極管 Q1 導通，蜂鳴器響， LED燈亮 ，其作用是在 以后的擴展中 供光電及聲音提示 。 短路保護 。 輸出電壓有： 5V； 6V； 8V； 9V； 10V； 12V； 15V； 18V； 24V。 （ 1） 穩(wěn)壓電源電路相關 三端穩(wěn)壓器 7805 是一種標準化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等特點，成為目前穩(wěn)壓電源中應用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件 。整個轉換過程調整 VRF和 VRF+以便從數(shù)字 0 至 1跳變的電壓 為 ，滿度跳變電壓為 ，即 1LSB＝ 。如果總節(jié)點的電壓大于門限檢測器 的電壓（大約 Vcc的一半 ） ，“ 0”被送至輸出寄存器，此 時 512weight 的電容連接到 REF。其詳細步驟為：門限檢測器檢測第一只電容（ weight=512）的電壓．該電容的節(jié)點 512 連接到 REF+。 使其接近參考電 壓。在轉換過程的第一階段，模擬輸入量同時關閉 SC和 ST 進行充電采樣，這一過程使所 有電容的充電電壓北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 16 之和達 到模數(shù)轉換器的輸入電壓。 對于連續(xù)逐次逼近型的模數(shù)轉換器 TLC1549。由于可能破壞輸出數(shù)據(jù)，所以在接近轉換完成時要小心防止 CS 被拉至低電平。如果 I/O CLOCK 傳送大于 10個時鐘長度，那么在的 10 個時鐘的下降沿，內部邏輯把 DATA OUT 拉至低電平以確保其余位的值為零。 10 位數(shù)據(jù)通過 DATA OUT 被發(fā)送到主機串行接口。前 10 個時鐘為采樣模擬輸入提供控制時序 。然后，串行接口向 I/O CLOCK 提供時鐘序列，并從 DATA OUT 接收先前轉換的結果。 (4)工作原理 ： 當芯片選擇（ CS）無效（高）時， I/O CLOCK 跟先前一樣禁止以及 DATA OUT 為高阻抗狀態(tài)。 30mA。 (2)TLC1549 的極限參數(shù) ： 電源電壓范圍： 至 ；