【正文】 。發(fā)光二極管顯示數據寄存器4SEG1 EQU 33H 。發(fā)光二極管顯示數據寄存器2LED3 EQU 31H 。數碼管數據串行發(fā)送暫存寄存器LED1 EQU 29H 。定義翻轉計數器，用以標識選通的采樣通道TX_LED EQU 25H 。定義采樣結果寄存器，用以標識水位高度SELECT_COUNT EQU 23H 。=====================變量聲明===========================TEMP EQU 20H 。定義同步串口狀態(tài)寄存器地址OPTION_REG EQU 81H 。定義SPI收發(fā)緩沖寄存器地址SSPCON EQU 14H 。定義TMR1低字節(jié)地址TMR1H EQU 0FH 。定義ADC控制寄存器1地址T1CON EQU 10H 。定義ADC結果寄存器高字節(jié)地址ADCON0 EQU 1FH 。定義第一外設中斷標志寄存器地址PIE1 EQU 8CH 。定義TMR1中斷控制寄存器TMR0 EQU 01H 。定義端口RE的方向控制寄存器地址INTCON EQU 0BH 。定義端口RC的方向控制寄存器地址TRISD EQU 88H 。定義端口RE的數據寄存器地址TRISA EQU 85H 。定義端口RC的數據寄存器地址PORTD EQU 08H 。定義程序計數器低8位指針地址PORTA EQU 05H 。參考文獻[1][電子文獻]北京：地質環(huán)境信息網，2005年 [2]楊恢先、[M].北京：人民郵電出版社，2006年 [3]羅翼、[M].北京:中國電力出版,2005年 [4]李學海. PIC單片機實用教程基礎篇[M]. 北京：北京航空航天大學出版設，2007年 [5]李學海. PIC單片機實用教程提高篇[M]. 北京：北京航空航天大學出版設，2007年. [6][M]北京：北京航空航天大學出版社，2004年 [7][M]機械工業(yè)出版社,2002年 [8][M]合肥：中國科學技術大學出版社，2003 [9]劉啟中、[M].北京：北京航空航天大學出版社，2003 [10][M].北京：高等教育出版社，2005年 [11]求是科技. PIC單片機典型模塊設計實例導航[M]. 北京：人民郵電出版社,2005年附錄附錄 程序清單及注釋LIST P=16F877INCLUDE STATUS EQU 03H 。如果沒有他們無限的支持和幫助，我也不能在我的學習之路上勇往直前。致謝 本次畢業(yè)設計歷時兩個多月，從選題、開題答辯到設計的完成，設計的完稿。串行通信上則利用PIC的CCP模塊，采用硬件SPI方式進行串行通信。本設計中的水位采樣通道設計以及數碼管、LED顯示都是基于這一思想。表4 高度值與顯示段碼對照表HEIGHTLED1LED2LED3LED4SEG1SEG2SEG3SEG400F0H0F0H0F0H0F0H10E1H0F0H0F0H0F0H24020C3H0F0H0F0H0F0H160387H0F0H0F0H0F0H12040FH0F0H0F0H0F0H8050FH0E1H0F0H0F0H5060FH0C300F0H0F0H2570FH87H0F0H0F0H1080FH0FH0F0H0F0H090FH0FH0E1H0F0H10100FH0FH0C3H0F0H25110FH0FH87H0F0H50120FH0FH0FH0F0H80130FH0FH0FH0E1H120140FH0FH0FH0C3H160150FH0FH0FH87H240表5 數碼管七段碼顯示符號共陽極七段碼共陰極七段碼顯示符號共陽極七段碼共陰極七段碼00C0H3FH682H7DH10F9H06H70F8H07H20A4H5BH880H7FH30B0H4FH990H6FH499H66H0BFH40H592H6DH全滅FFH00H有三種方法對LED和數碼管顯示緩沖寄存器寫入數據：第一種是采用查表的方法，將各個高度值對應的數據預先存入一塊緩沖區(qū)內，通過對指令指針賦值來訪問特定數據單位，返回轉換后的數值；第二種是采用逐個比較的方法，將采樣結果與1～15的數逐個比較，若相等則向緩沖區(qū)賦相應值；第三種方法是根據表的特征來賦值，很顯然，第二、三種方法比較費時間，第一種方法雖然程序代碼最大，但執(zhí)行起來速度快，本設計采用第一種方法，具體可參見查表子程序的程序代碼。故而需要將其轉化為LED和數碼管的實際顯示段碼值。（4） 關于同步串口控制寄存器SSPCON的設置：同步串行口允許位SSPEN（Bit5）置位，允許串口工作；同步串行口工作模式選擇位SSPM3～0(Bit3～0）置位0000，選擇SPI主控模式，并且時鐘頻率為系統(tǒng)時鐘的1/4。（2） 發(fā)送字節(jié)過程中，需清74LS244使能位，暫時禁止數據輸出顯示，待發(fā)送完畢后，置74LS244使能位，允許數據輸出顯示。那么TMR0的時鐘脈沖周期為1μs,由于分頻比為1：128，則每256μs計數一次，10ms需要計數39次，即從計時開始到39個計數周期后，TMR0寄存器達到上限256并產生溢出，所以TMR0寄存器初始值25639=217，即0D9H。綜合兩方面因素，將TMR0溢出時間設定為10ms。 TMR1中斷服務程序流程圖 TMR0中斷服務程序TMR0中斷用于數碼管及LED顯示，每次中斷將兩個字節(jié)的數據串行發(fā)送發(fā)送至以為寄存器，后經74LS244驅動一組LED和1個數碼管發(fā)光。（2） 關于ADC控制器ADCON1的設置：A/D轉換結果格式選擇位（Bit7）清零，A/D轉換結果左對齊，ADRESH有效，ADRESL的低六位為0，A/D端口控制位（Bit3～0）置位1110，選擇RA0口為模擬輸入口（3） 采樣開始部分，要先關閉A/D轉換器（Bit0=0），令其退出工作狀態(tài)，等待采樣值穩(wěn)定后在重新開啟A/D轉換器（Bit0=1），開始采樣。那么TMR1的時鐘脈沖周期為2μs，由于分頻比為1：8，則每16μs計數一次，1s需要計數62500次，即從計時開始到62500個計數周期后，TMR1寄存器達到上限65536并溢出，所以TMR1寄存器初始值6553662500=3036，即0BDCH。由于PIC單片機的中斷矢量只有一個，而本設計中用到兩個中斷（TMR1和TMR0），故而在中斷服務程序入口處，需要對中斷源進行判斷，這是通過判斷相應的中斷標志寄存器來實現(xiàn)的。接下來判斷水位是否越限，若是則點亮相應的報警燈，否則使報警燈熄滅。TMR2也是一個8位寬的定時/計數器，附帶一個可編程的預分頻器，一個可編程的后分頻器，一個周期寄存器和比較器，只能用于定時，不能用于計時，可與CCP模塊一起實現(xiàn)PWM功能（即產生脈寬調制信號）。TMR0為8位寬，與WDT共用一個可選的預分頻器，用于一般的通用目的。PIC16F87X系列單片機集成3個定時/計數器模塊TMR0、TMRTMR2。計數值的累加又是靠時鐘來觸發(fā)的，它可以是單片機內部時鐘，也可以來自外部。l 通過TMR1中斷控制寄存器T1CON（地址為10H）設置時鐘及分頻比等。 I/O端口方向控制寄存器u RA0端口用于將采集到的數據輸入，故將A/D端口RA0設置為輸入方式u 串行數據同步端口RC3，設置為輸出方式u 串行數據輸出端口RC5，設置為輸入方式u 采樣通道地址譯碼端口RD0～RD3，設置為輸出方式u 顯示部分地址譯碼端口RE0～RE1，設置為輸出方式u 報警輸出端口RD4～RD5，設置為輸出 TMR1初始化TMR1初始化步驟如下：l 將第一外設中斷標志寄存器PIR1（地址為0CH）中的TRM1溢出中斷標志位TMR1IF（Bit0）清零。 初始化程序初始化程序位于主程序開始部分，主要對3部分進行初始化：I/O端口、TMR1和TMR0。第4章 系統(tǒng)軟件設計本設計關鍵的核心是兩個不循環(huán)執(zhí)行的中斷程序：TMR0中斷用于驅動數碼管和LED顯示；TMR1中斷用于采集水位值并且將采集結果送緩沖寄存器供顯示部分讀取，同時對采集結果進行簡單的分析，判斷其是否超過水位上限和下限，若超過則點亮相應的報警燈。利用人的視覺暫留現(xiàn)象，每個LED或數碼管兩次被選通的時間間隔不能大于100ms。每向74LS164傳送完2個字節(jié)共16位數據，通過RD7口使能74LS244，將數據送到二極管和數碼管的輸入口，然后通過RE0～RE1口打開一條通道，則被選通的數碼管和二極管就會按照接收的數據進行相應的顯示。 數碼管及LED顯示電路每4個雙色二極管和1個數碼管一組，二極管的8個信號“+”端分別與第一片74LS244的8位數據輸出端相連，數碼管的8為數據輸入端分別與第二片74LS244的8為數據輸出端相連，每組二極管和數碼管的GND端都與CD4051的1個輸入通道相連，CD4051的輸出端與系統(tǒng)的“地”相連。RC5口作為串行數據輸出端，與74LS164的數據輸入端相連，當單片機輸出的串行數據輸入74LS164；RC3口作為串行數據的同步時鐘端，與74LS164的時鐘同步輸入端相連。引腳電平（TTL電平）與LED顯示顏色如表3所示。 顯示部分工作原理首先介紹一下雙色二極管的功能和用法。 74LS244內部結構及引腳圖從圖中可以看出，當引腳1G為低電平時，輸入通道1A1～1A4與輸出通道1Y1～1Y4連通；當引腳1G為高電平時則截止。 74LS244緩沖器常用作三態(tài)緩沖或總線驅動，+5V供電，其高電平時輸出最大電流可達15mA，低電平輸出時最大電流可達24mA，足以驅動數碼管和LED工作。(2) 數據緩沖器74LS244。當A、B有一個為高電平則另一個就允許數據輸入，并在CLOCK上升沿作用下決定QA的狀態(tài)。當清除端CLEAR為低電平時，輸出端（QA～QH）均為低電平。起真值表如表2所示，其功能是將外部輸入的串行數據轉化為8位的并行數據輸出，+5V供電，串行傳輸的頻率由外部時鐘控制，其數據輸出具有鎖存功能。下面就74LS164和74LS244作簡單介紹。本設計中采用循環(huán)掃描的方式，充分利用單片機快速的處理能力對各顯示單元分時選通，只需普通的串行移位芯片，就可以達到顯示驅動的目的。用于數碼管顯示驅動的芯片有很多種，常見的有MAX721MAX722ZLG7290、