【正文】 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書 34 設計總結
。 第六章 系統(tǒng)的驗證及改進 33 第六章 系統(tǒng)的驗證及改進 系統(tǒng)的驗證 在以上的所有的步驟都完成后，開始系統(tǒng)的驗證，將原先編寫好的程序燒到單片機中，按照自己設定的控制方式開始操作這個系統(tǒng)，將每個部分都操作一遍，看系統(tǒng)是否在存在問題，或者否是控制方式還有漏洞，漏洞產生的原因是出現(xiàn)在硬件還是軟件上，將設想的所有的問題都檢查一遍，確保系統(tǒng)正常運行，并按著設計的控制方式后都實現(xiàn)后才能確認該系統(tǒng)是正常的。放音時按下放音鍵，然后通過單片機的程序控制對其進行不同地址的段的放音，為了確定放音是否正常，建議多放幾段。如果正常，則說明功放正常，否則維修功放部分電路，直到正常為止。檢測的要求包括 STC89C52 工作是否正常、 LCD1602 顯示是否正常，時間的顯示是否正常、溫度的顯示是否正常、按鍵的控制、紅外遙控的控制是華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書 32 否符合系 統(tǒng)的控制要求。 1). 電源電路的調試：前工序做好了，把外部直流電源 9V 接在萬能焊好的電源插座上，觀察電源指示燈是否正常點亮 ，如果正常點亮，則說明電源 模塊電路正常；否則檢測電源電路故障，排除故障，直到電源指示燈正常點亮。在調試前，先檢測系統(tǒng)的 VCC 和 GND 之間是否有短路和斷路現(xiàn)象，如果有，用萬用表檢查故障原因并維修好，直到把故障消除。 3). 極性元件在安裝焊接的時候一定要注意極性是否和原理圖上的相對應，特別是電解電容和二級管。 系統(tǒng)的焊接 在元件的焊接過程中，需要注意幾點事項： 1). 先焊接跳線，再焊接個子較低的元件，最后焊接體積大的，個子高的元件及飛線。 2). 由于現(xiàn)成條件不足，所以按照 PCB 圖制作電路板，直接用萬能板制作電路板。 系統(tǒng)的制作 通過以上的幾章的介紹和說明，按照電子工藝的操作工程開始制作電路。 圖 43 遙控碼的時序圖 第章 系統(tǒng)的制作、焊接與調試 29 主程序設計 系統(tǒng)的主程序設計是用來控制整個系統(tǒng)運行時的時序工作狀態(tài)，因此，完善的程序設計是本設計的重點內容。如果從 低電平過后，開始延時， 以后，若讀到的電平為低，說明該位為 “0” ，反之則為 “1” ，為了可靠起見，延時必須比 長些，但又不能超過 ,否則如果該位為 “0” ，讀 到的已是下一位的高電平，因此?。?+） /2=最為可靠，一般取 左右均可。停止鍵被按下將中止當前的放音狀態(tài)。加一鍵按下后則 使程序放音內容轉向下一站，減一鍵則使程序放音內容轉向上一站，相應的站號 顯示也將隨之刷新。在硬件設計中，該引腳與 單片機的 連接。調用放音 子程序，讀入前面獲得的本站放音內容首地址，開始放音。自動讀出第一站的放音內容，站號顯示 1。按鍵包括放音鍵， 停止鍵，加一，減一鍵以及特殊語鍵。 //開啟外中斷 EX0 } 第章 系統(tǒng)的制作、焊接與調試 27 錄音 /放音 控制程序 電路上電后，程序首先完成程序的初始化，隨后查詢按鍵狀態(tài)，進入系統(tǒng)待 機狀態(tài)。 play()。//調用 1602LCD 顯示函數(shù) //beep()。amp。amp。amp。 //關閉定時器 T0 HighTime=TH0*256+TL0。 (i))。 //開啟定時器 T0 while(IR==1 amp。 //定時器 T0 的高 8 位清 0 TL0=0。 //關閉定時器 T0 LowTime=TH0*256+TL0。//如果是低電平就等待，給引導碼低電平計時 i=5000。amp。 //定時器 T0 的低 8 位清 0 TR0=1。 //關閉外中斷 0，不再接收二次紅外信號的中斷，只解碼當前紅華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書 26 外信號 TH0=0。 圖 41 中斷服務程序流程圖 下面是紅外觸發(fā)的主要程序： /************************************************************ 函數(shù)功能：紅外線觸發(fā)的外中斷處理函數(shù) *************************************************************/ void Int0(void) interrupt 0 { uint i=5000。 中斷服務程序 在 CPU 工作的同時，它也在查詢 INTO 是否有中斷信號（低電平有效）的產生，當檢查到有中斷信號時， CPU 發(fā)出信號讓顯示器和 ISD4004 工作的控制信號，把接收到的站牌信息顯示并播報出來，播報結束后，系統(tǒng)返回到相應的主程序。供電電路連接圖如圖 320 所示。在圖中，電容器 C11 和 C12 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在 20~50pF。 圖 317 DS18B20的塑封圖 圖 318 DS18B20接線圖 晶振電路 STC89C52 在工作時需要外部提供時鐘信號，因此，本設計選擇在其 18 腳 19 腳之間接上 的晶振，為單片機提供 1μ s 的機器振蕩周期。 DS18B20 具有體積更小、適用電壓更寬、更經濟、可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍，適合于構建自己的經濟的測溫系統(tǒng)，因此也就被設計者們所青睞。 7） . 負 壓特性 電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。因此，當數(shù)據(jù)線上的時序滿足一定的要求時，可以不接外部電源，從而 使系統(tǒng)結構更趨簡單，可靠性更高。 4） . 持多點組網功能 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的單線上，實現(xiàn)多點測溫。 C 。 C 范圍內，精度為 177。 單總線具有經濟性好，抗干擾能力強，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，使用方便等優(yōu)點，使用戶可輕松地組建傳感器網絡，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。單總線通常要求外接一個約為 — 10K 的上拉電阻，這樣，當總線閑置時其狀態(tài)為高電平。當 Vcc2Vcc1+ 時， 第三章 系統(tǒng)的硬件設計電路及元件說明 21 由 Vcc2 向 DS1302 供電，當 Vcc2 Vcc1 時，由 Vcc1 向 DS1302 供電。設計連接圖如圖 316 所示，其中 C13 和 C14起微調晶振的作用。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設置備用電源充電方式，提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與 31 天時可以自動調整，且具有閏年補償功能。 接收器的形狀如圖 312 所示： 紅外接收器的連接圖如圖 313： 圖 312 接收器的形狀 圖 313 紅外接收器連接圖 圖中 3 個引腳從左到右依次是 ： 1). 信號輸出 2). 地線（ GND） 3). 電源 （ +5V） 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書 20 按鍵控制 本設計使用簡單的獨立式按鍵來控制報站信息，同時設置系統(tǒng)在不同功能下讓單個按鍵的功能也跟隨不同，按鍵采用重復使用功能，這使系統(tǒng)看起來較簡便，控制簡單，設計新穎，如圖 314 所示就是系統(tǒng)的獨立按鍵連續(xù)圖，有分別控制去向和回向的狀態(tài)。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉換放大器、解調、解碼電路。工業(yè)設備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 圖 310 功放電路連接圖 紅外無線控制電路及控制說明 紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。為使外 圍元件最少，電壓增益內置為 1腳和 8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調為任意值。 如圖 39 所示 圖 39 LM386封裝圖 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書 18 在本設計中，使用外接功放 LM386的方法來提高功率，在 ISD4004的 14腳（ SP+）外接一個 6C2 瓷片電容 ，將音頻信號耦合至電位器 6R1，通過調節(jié)電位器的中心抽頭位置來改變輸入給 LM386的信號強度，從而控制了揚聲器的音量大小。輸入端以地位參考 ,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半 ,在 6V 電源電壓下 ,它的靜態(tài)功耗僅為 24mW,使得 LM386特別適用于電 池供電的場合。為使外圍元件最少 ,電壓增益內置為 20。 RAC 腳和 IAB 位可用于信息管理。為了能連貫地錄、放到后續(xù)的存儲空間 ,在操作到達該行末之前 ,應發(fā)出第二個 SPI 指令將 IAB 置 1,否則器件在同一地址上反復循環(huán)。 第三章 系統(tǒng)的硬件設計電路及元件說明 17 SPI 控制寄存器控制器件的每個功能 ,如錄放、錄音、信息檢索 (快進 )、上電 /掉電、開始和停止操作、忽略地址指針等。 8） .所有操作在運行位 (RUN)置 1 時開始 ,置 0 時結束。 因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當前進行的操作 兼容。 6） .ISD 的任何操作 (含快進 )如果遇到 EOM 或 OVF,則產生一個中斷 ,該中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開 始時被清除。 4） .SS 變低 ,輸入指令和地址后 ,ISD 才能開始錄放操作。 2） .SS 在傳輸期間必須保持為低電平 ,在兩條指令之間則保持為高電平。 SPI 協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 ,協(xié)議假定微控制器的 SPI 移位寄存器在 SCLK 的下降沿動作 ,因此對 ISD4004 而言 ,在時鐘止升沿鎖存 MOSI 引腳的數(shù)據(jù) ,在下降沿將 數(shù)據(jù)送至 MISO 引腳。本端接 VCCA 則禁止自動靜噪。大信號時 ,自動靜噪電路不衰減 ,靜音時衰減6dB。通常本端對地接 1mF 的電容 ,構成內部信號電平峰值檢測電路的一部分。在不外接地時鐘時 ,此端必須接地。由于內部的防混淆及平滑濾波器已設定 ,故上述推薦的時鐘頻率不應改變。工業(yè)級芯片在整個 溫度和電壓范圍內 ,頻率變化在 6/+4%內 ,此時建議使用穩(wěn)壓電源。芯片內部的采樣時鐘在出廠前已調校 ,誤差在 +1%內。該端可用于存儲管理技術。該信號 175ms 保持高電平 ,低電平為 25ms。 11).行地址時鐘 (RAC) 漏極開路輸出。 OVF 標志 指示 ISD 的錄、放操作已到達存儲器的未尾。中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開始時清除。 10).中斷 (/INT) 本端為漏極開路輸出。 9).串行時鐘 (SCLK) ISD 的時鐘輸入端 ,由主控制器產生 ,用于同步 MOSI 和 MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。 8).串行輸出 (MISO) ISD 的串行輸出端。 6).片選 (SS) 此端為低 ,即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。 4).反相模擬輸入 (ANA IN) 差分驅動時 ,這是錄音信號的反相輸入端。單端輸入時 ,信號由耦合電容輸入 ,最大幅度為峰峰值 32mV,耦合電容和第三章 系統(tǒng)的硬件設計電路及元件說明 15 本端的 3KΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。 3).同相模擬輸入 (ANA IN+) 這是錄音信號的同相輸入端。 圖 37 ISD4004塑封圖 圖 38 ISD4004的 引腳 圖 對其引腳說明如下： 1） .電源 :(VCCA,VCCD)： 為使噪 聲最小 ,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線 ,并且分別引到外封裝的不同管腳上 ,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線