【正文】 24 參考文獻(xiàn) [1] 宋文 、 楊帆．傳感器與檢測(cè)技術(shù) . 北京：高等教育出版社， 2021 [2] 華成英、童詩(shī)白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .第三版 .高等教育出版社， [3] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .第四版 .高等教育出版社， [4] 莫力 .Protel 電路設(shè)計(jì) .國(guó)防工業(yè)出版社， [5] 姚四改 .Protel99SE 電子線路設(shè) 計(jì)教程 .上海交通大學(xué)出版社， [6] 李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社， [7] 蔡惟錚 .常用電子元器件手冊(cè) . 哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,1998 [8] 王武江 、 陳樹(shù)凱．常用集成電路速查手冊(cè) .北京 :冶金工業(yè)出版社 ,2021 [9] 張俊謨．單片機(jī)中級(jí)教程．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 [10] 胡漢才．單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021。所以在今后的工作中，還要不斷的學(xué)習(xí)充電，掌握更多的技能。但同時(shí)也明顯感覺(jué)到還有很多地方需要完善和提高，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與實(shí)際應(yīng)用還有一定的差距。這不僅使我對(duì)課本上所學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，而且也提高了我的動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力。單片機(jī)負(fù)責(zé)控制紅外測(cè)溫把接收到的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送 LED 顯示。所做的設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了任務(wù)書(shū)上的要求，能夠顯示環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度，而且溫度值分辨力達(dá)到 ℃ ，比任務(wù)書(shū)要求的還要高。 本顯示程序首先定義了數(shù)碼管的字型和字位口編碼表， 然后根據(jù)要讓哪個(gè)數(shù)碼管亮和讓它亮什么數(shù)據(jù)來(lái)選擇不同的字型字位口再進(jìn)行查表，把查到的編碼一位位送到兩片 164的數(shù)據(jù)端進(jìn)行顯示。它的工作原理是主控單片機(jī) STC89C51通過(guò)控制位選的 74HC164去控制點(diǎn)亮不同的數(shù)碼管，而另一片 74HC164是用來(lái)根據(jù)主控單片機(jī)給出的不同信息，給出不同數(shù)碼管所要顯示的不同內(nèi)容，在給出點(diǎn)亮信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管就顯示出 74HC164輸出端的信息。 167。在沒(méi)有鍵按下時(shí) 口是高電平，在單片機(jī)獲得 口為低電平的信息后，不立即認(rèn)定鍵盤(pán)已被按下， 執(zhí)行 10 毫秒延時(shí)函數(shù)后再次檢測(cè) 口，如果仍為低，說(shuō)明鍵盤(pán)被按下 22 了。下圖 35 是按鍵抖動(dòng)示意圖： 圖 35按鍵抖動(dòng)示意圖 為使單片機(jī)能夠正確地讀出 口的狀態(tài)，對(duì)每一次按鍵 只作一次響應(yīng)，必須采取措施以消除抖動(dòng)。本鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)采用 1 列 8 行 (1X8)的設(shè)計(jì)思想， 74HC164 在鍵盤(pán)中充當(dāng)行驅(qū)動(dòng)，列線接在單片機(jī)的 口上，在固定的極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)鍵盤(pán)的列線進(jìn)行掃描，進(jìn)而判斷是否有鍵按下，有鍵按下再判斷是哪個(gè)鍵按下從而根據(jù)按鍵值在程序中做出進(jìn)一步 的判斷。 20 判 斷 P 1 . 6 是 否 為 0接 收 一 位 數(shù) 據(jù) 存 放 在 數(shù) 組中 ， 變 量 加 1開(kāi) 始變 量 等 于 7 ？變 量 清 0 ， 接 收 下 一 個(gè) 字 節(jié) 的數(shù) 據(jù)NNYY 圖 33 讀測(cè)量數(shù)據(jù)流程圖 167。 19 開(kāi) 始定 義 數(shù) 組 存 放 測(cè) 溫 數(shù) 據(jù)開(kāi) 啟 測(cè) 溫讀 取 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 溫 度 值第 一 個(gè) 字 節(jié) 為 0 x 4 c 或 0 x 6 6并 且 第 五 個(gè) 字 節(jié) 為 0 x 0 d返 回NY 圖 32 紅外測(cè)溫流程圖 在此紅外測(cè)溫儀的軟件設(shè)計(jì)中，溫度值的計(jì)算也是一個(gè)非常重要的部分，它關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度，因此把它的溫度數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算用單獨(dú)的程序給出，其流程圖如圖 33。它 的程序流程圖如圖 32 所示，此模塊首先定義一個(gè)字符型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù)，然后啟動(dòng)測(cè)溫，讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是在脈沖的下降沿一位一位傳送的。具體工作的流程圖如下圖 31： 18 開(kāi) 始系 統(tǒng) 初 始 化紅 外 測(cè) 溫顯 示 溫 度判 定 是 否 有 按 鍵 ?判 定 是 否 結(jié) 束 測(cè) 溫 ?是 否 測(cè) 量 溫 度 ？YYNNYN 圖 31 主程序流程圖 167。并等待結(jié)束測(cè)溫命令。然后給出開(kāi)機(jī)顯示，接著判斷是否有鍵輸入，若沒(méi)有鍵輸入，則繼續(xù)判斷；若有鍵輸入， 則判斷是否是紅外測(cè)溫。 主程序模塊的設(shè)計(jì) 當(dāng)紅外測(cè)溫儀接通電源時(shí)， STC89C51單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，開(kāi)始運(yùn)行該程序。因?yàn)楸菊撐耐瓿傻墓δ苁菧y(cè)溫，所以對(duì)溫度數(shù)據(jù)接收及顯示部分的程序設(shè)計(jì)做了詳細(xì)敘述，而對(duì)其它各模塊做了相應(yīng)簡(jiǎn)要的介紹。鍵盤(pán)掃描去抖動(dòng)通過(guò)應(yīng)用軟 件的方法實(shí)現(xiàn)。 LED 顯示電路原理圖如圖 211： 16 圖 211 LED顯示電路原理圖 由于鍵盤(pán)掃描電路和 LED 顯示器顯示電路采用動(dòng)態(tài)掃描的方式，并共用同一個(gè) 74HC164，所以在時(shí)間中斷程序中必須先運(yùn)行鍵盤(pán)掃描子程序，再運(yùn)行 LED 顯示子程序。 引出端符號(hào) CLOCK 時(shí)鐘輸入端 CLEAR 同步清除輸入端（低電平有效） A， B 串行數(shù)據(jù)輸入端 QA－ QH 輸出端 邏輯及封裝圖（雙列直插封裝） 兩片 74HC164 分別控制數(shù)碼管的位選和段選， 其中控制位選信號(hào)的 74HC164的輸出端 QA~QD 通過(guò)電阻、三極管與數(shù)碼管的共陰極連接， 用 口控制 CLOCK脈沖信號(hào)；另一個(gè)則通過(guò)電阻直接與數(shù)碼管連接輸送顯示的數(shù)字， 口控制CLOCK 脈沖信號(hào)。當(dāng) A、 B 任意一個(gè)為低電平，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時(shí)鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 QA為低電平。 74HC164 為 8 位移位寄存器，當(dāng)清除端（ CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（ QA－ QH）均為低電平。動(dòng)態(tài) 顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用 CPU 時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 167。經(jīng)過(guò)程序處理找出按下的鍵值，并調(diào)用相應(yīng)鍵操作程序完成對(duì)應(yīng)的鍵操作。 本系統(tǒng)的鍵盤(pán)采用 1 8 行列式鍵盤(pán)。 14 圖 29電源電路 167。 167。 MAX232C 芯片內(nèi)部有一個(gè)電壓變換器，可以把輸入的 +5V 電源電壓變換成為 RS232 所輸出電平所需的電壓。加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大約為 15 米，最高速度為 20Kb/s。接收器典型的工作電平為 +3～ +12V 與12～ 3V。無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為 TTL。 RS232 被定義為一種在低速串行通信中增加通信距離的單端標(biāo)準(zhǔn)，它采取非均衡傳輸方式，即所謂的單端通信。目前較為廣 13 泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，本設(shè)計(jì)采用 MAX232 芯片它可完成 TTL 到 EIA 雙向電平的轉(zhuǎn)換。 但是 進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件， 因?yàn)?RS232是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)的 ,而 TTL 是用高低電平來(lái)表示邏輯狀態(tài)的 ,因此 ,為了能夠同 PC 機(jī)接口或終端的 TTL器件連接 ,必須在 RS232 與 TTL電平之間進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 計(jì)算公式： 目標(biāo)溫度 /環(huán)境溫度 =Temp/ 其中 Temp 為十進(jìn)制，當(dāng)把它轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的高八位為 MSB，低八位為L(zhǎng)SB；比如 MSB 為 0x14H， LSB 為 0x2Ah，則 Temp 十六進(jìn)制時(shí)為 0x142aH，十進(jìn)制時(shí)為 5162，則測(cè)得的溫度值為 5162/=℃ . 167。 (例：如果一次溫度測(cè)量需接收 5 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，這 5 個(gè)字節(jié)中： Item 為 0x4c 表示測(cè)量目標(biāo)溫度，為 0x6c 表示測(cè)量環(huán)境溫度； MSB 為接收溫度的高 八位數(shù)據(jù)； LSB 為接收溫度的低八位數(shù)據(jù)； Sum 為驗(yàn)證碼，接收正確時(shí) Sum=Item+MSB+LSB； CR 為結(jié)束標(biāo)志，當(dāng) CR 為 0xodH 時(shí)表示完成一次溫度數(shù)據(jù)接收。其相關(guān)資料如下： 一 、 紅