【正文】 ， LM7805引腳排列和典型應用如下圖： 圖 LM7805引腳和典型應用 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 25 圖 LM7805內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 26 表 LM7805電氣參數(shù) 本設(shè)計電源電路如下： 圖 電源電路 輸入電壓（ 21V）經(jīng)過 7805的穩(wěn)壓輸出 +5V 的電壓，圖中的 IN4007為保護 7805，防止電源極性接反損壞 7805，濾波電容采用 100uF 電解和 104瓷片電容并聯(lián)使用，電磁兼容的實踐證明，兩個差 100倍的電容并聯(lián)使用效果很好。 (5)主程序，分為系統(tǒng)初始化、按鍵處理以及各個子程序的調(diào)度管理等部分。 (3)按鍵 S 為測量啟動鍵； (4)系統(tǒng)采用 90C52RD+的內(nèi)時鐘： 12MHz； (5)沒有使用看門狗功能； (6)超聲波發(fā)送一定時間后才開始啟動檢測，避免直達信號造成誤判。 for(i=0。i++) for(j=0。j++)。 //初始化 display()。 //標準復位 waitforstarting: //檢測按鍵 while(START)。i20。 if(START) goto waitforstarting。 //蜂鳴器鳴音一次提示按鍵按下 i=100000。 BUZZER=1。 while(i)。 //啟動定時器 0 ET0=1。 //啟動溫度轉(zhuǎn)換 while(1) { if(sta_flag) //60MS 到了，超聲波已經(jīng)發(fā)送 { while(0==CSBIN)。 jsh=TH1。 if(15==count) //1S 到，檢測溫度 { temp=wd()。 testtemp()。 //刷新顯示 } puter()。 //轉(zhuǎn)化成 BCD 碼 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 31 sta_flag=0。 for(i=0。i++) //顯示清零 { num[i]=0。 TH0=0x15。 P0=0。 //超聲波發(fā)送關(guān)閉 CSBIN=1。 //開放總中斷 Init_LCD()。 TL0=0xA0。 TL1=0。 //標志置為 1 count++。 //開始發(fā)送超聲波 40KHz _nop_()。 CNT=1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 TR1=1。 //延時避開直達信號 } 超聲波的接收和處理 超聲波由超聲波接收頭接收，經(jīng)過 CX20216檢波放大變換后送到單片機的 ，程序中通過指令： Wile(0==CSBIN)； 來查詢，接收到超聲波信號后往下面執(zhí)行，進行計算處理。 DS18B20溫度采集程序 DS18B20的工作流程是 ,初始化 ? ROM 操作指令 ? 存儲器操作指令 ? 數(shù)據(jù)傳輸。 (1)DS18B20的初始化 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 34 DS18B20的初始化的實質(zhì)是使 DS18B20復位，主要是通過判斷存在脈沖的形式來實現(xiàn)的。 /************************************* DS18B20復位函數(shù) **************************************/ void Init_18B20(void)//初始化 18B20 { DQ = 1。 DQ = 0。 //480us DQ = 1。 //稍做延時后 如果 x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗 if(DQ) flag=0。 Delay(20)。寫入程序如下： /********************字節(jié)寫入函數(shù) *****************************/ void WriteOneChar(unsigned char dat)//寫一個字節(jié) { unsigned char i = 0。 i 0。 DQ = datamp。 //寫入命令 Delay(5)。 dat=1。 uchar dat = 0。 i 0。 // 給脈沖信號 dat = 1。 // 給脈沖信號 if(DQ) dat |= 0x80。 } return (dat)。 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 37 (4)DS18B20溫度讀取函數(shù) /*****************讀取溫度函數(shù) *******************/ uint wd(void) { unsigned int a = 0, b = 0, t = 0。 //初始化 DS18B20 WriteOneChar(0xCC)。 //讀取溫度寄存器 a = ReadOneChar()。 t = b。 t = t | a。 //返回結(jié)果給調(diào)用 } 距離計算程序 距離計算中，實行了溫度補償和夾角補償。 uint t。 else //溫度小于 0 c=*temp*。 //計數(shù)時間 d=(c*t*)/2。 //直角三角形勾股定理 s=。 //開方運算 } 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 經(jīng)過求的數(shù)據(jù)原碼無法直接用于顯示，必須轉(zhuǎn)換為 LCD 所接受的 BCD 碼的形式，而且在溫度補償和距離計算中沒有考慮小數(shù)點的存在，而實 際顯示必須考慮小數(shù)和有效位數(shù)，這樣就必須對數(shù)據(jù)進行取舍。 unsigned long int tmp。 if(temp0x8000) tp=temp*。 tp=temp*。 } tp*=10。 num[12]=tmp/100。 //最高位加上負號 num[13]=tmp/10(tmp/100)*10。 num[25]=tmp/1000。 num[26]=tmp/100。 num[27]=tmp/10。 num[28]=tmp/1。液晶顯示程序如下： /************************************ LCD 顯示函數(shù) **************************************/ void display(void) { { uchar a,b,d。 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 41 Write_Comm(0x01)。//寫首地址 for(a=0。a++) { d=dispbuf[a]。amp。 //待顯示的結(jié)果 } if(14==a) { d=0xdf。 //寫入要顯示的數(shù)據(jù) } Write_Comm(0xc0)。b33。 if((b24)amp。(b29)) { d=numcode[num[b]]。 } } } LCD 是一個慢顯示器件，所以在寫入數(shù) 據(jù)前必須確定 LCD 處在不忙的狀態(tài)。 void Read_Busy(void)//讀忙信號判斷 { do{ Lcd_Data = 0xff。 RW = 1。 delay()。 }while(Busy)。 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 43 RS = 0。 E = 0。 E = 1。 RS = 1。 E = 0。 E = 1。 //稍微延時，等待 LCD 進入工作狀態(tài) 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 44 Write_Comm(0x01)。//光標歸位 Write_Comm(0x38)。//文字不動，光標右移 Write_Comm(0x0c)。//左移 } 在程序中，我們將測量的各種結(jié)果存放到一個數(shù)組 num[]中，然后通過這個數(shù)組的數(shù)據(jù)到預先存放字符的數(shù)組中去按 num[]中的數(shù)據(jù)的順序去讀取出預存在 numcode[]中的字符然后送到 LCD 中顯示，注意 LCD 的顯示必須做一系列的初始化和忙標志的判讀操作。首先在軟件中找到我們設(shè)計用的元件，然后連接好電路圖，設(shè)置好各個元件的參數(shù)值，特別注意液晶顯示屏的連接需要接上拉電阻。 C，通過調(diào)節(jié) DS18B20模型的溫度可以測試顯示溫度是否正確，從圖中可以看出顯示的溫度就是 DS18B20的預設(shè)溫度值。由于是頻率比較高的信號（ 40KHz），所以不能通過二極管來觀察到，所以在仿真的時候 ，這時必須用示波器來查看，如圖： 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 46 圖 波形 從上圖看出， ，由于軟件是 間隔 60MS 發(fā)送一次 40KHz的信號，所以 可以 看到這樣的尖脈沖信號產(chǎn)生。 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 47 第五章 PCB 設(shè)計 （注： PCB 為我們培訓時的重點，所以對 PCB 運用還勉強可以 ，整個培訓過程學的最好的就是 protel，在此再次感謝鄭樹華老師 ） 軟件和硬件設(shè)計完成后就可以開始制作樣機，首先是元件的選擇，通過找資料和比較，本設(shè)計采用 STC 公司的 STC90C52RD+單片機，液晶顯示采用YB1602A；超聲波發(fā)送采用 TI 公司的 74F04,接收采用索尼公司的紅外接收 芯片 CX20216，超聲波發(fā)射接收頭采用 40T， 40R。溫度傳感器采用 DALLS 公司的 ： 圖 DALLS 的 DS18B20 云南機電職業(yè)技術(shù)學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術(shù) 48 Altium Designer 原理圖的繪制 （注：因為我英文屬于菜鳥級別，本文中的 Altium Designer 部分，多半為網(wǎng)友的杰作） Altium Desinger6是 Protel 的最新高端版本，其功能強大，集成原理圖設(shè)計， PCB設(shè)計，信號完整性分析， SPICE仿真， FPGA設(shè)計等。我們采用它來做我們的原理圖和 PCB 設(shè)計。 繪制原理圖時注意：連線簡潔，在同一圖紙上元件線路多則使用網(wǎng)絡(luò)標號來表示， 而多張圖紙使用端口 Port 來連接他們： 連線要清楚的表示連接關(guān)系，當連接線路比較多而且集中時可以使用總線 來連接它們。 元件封裝的建立 在繪制完成原理圖后接下來就是確定元件的封裝。建立之后必須和原理圖元件關(guān)聯(lián)起來。為了提高系統(tǒng)的電磁兼容能力，必須從設(shè)計初始開始就對電磁兼容給予足夠的重視，電磁兼容可以從 3個要素考慮 .即電磁干擾源、電磁干擾可能的傳播途徑、極易接收電磁干擾的敏感器件很電路入手。 (2) 大電流機械開關(guān)處并接火花抑制電路（一般為 RC 串聯(lián)電路， R 一般選擇幾千歐到幾十千歐，電容選擇 ）。 （ 4）電路板上每個 IC 并接一個 ~ F? 的高頻電容，減小 IC 對電源的影響。