NACL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀開發(fā)

1、 -. - 考試資料. z -. - 考試資料辦理定金本科畢業(yè)論文題 目NACL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的開發(fā)姓 名偉克學(xué) 號(hào)37專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師王樹才職 稱教授中國(guó)2021 年 6 月-. z華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文NaCL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的開發(fā)A new research of ultrasonic concentrationdetector for NaCL solution學(xué)生：偉克學(xué)生*：37學(xué)生專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：王樹才 教 授華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院二一二年六月-. - 考試資料. z摘要用鹽水浸漬法腌制咸蛋時(shí)，鹽水的濃度和咸蛋的品質(zhì)有很大關(guān)系，因

2、此控制好腌制液中NaCL的濃度是非常重要的。本論文以加快咸蛋加工速率為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)鹽水浸漬法腌制咸蛋過(guò)程中的NaCL溶液濃度檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)展研究分析。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法周期長(zhǎng)、本錢高，這大大的限制了提高咸蛋腌制的速度。超聲波檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用于液體濃度檢測(cè)，因此本文利用超聲波聲速法來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滴定法來(lái)檢測(cè)NaCL濃度，首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出超聲波傳播速度與NaCL濃度的關(guān)系，并考慮溫度的影響，然后通過(guò)數(shù)據(jù)處理得出三者的函數(shù)關(guān)系，利用單片機(jī)對(duì)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)展控制，這樣就能方便的檢測(cè)出NaCL的濃度。關(guān)鍵詞 ： 濃度檢測(cè) 超聲波聲速法 單片機(jī)Abstract The concentration of saltwat

3、er has the close relations with the saltys quality , duringuse the salt water immersion method to make salty , so it is important to control the concentration of saltwater . In this paper , in order to promote the salt process of the salty ,we study the problem of NaCL concentration measurement.The

4、traditional measurement has a long cycle , high cost; so it is very tough to improve the velocity of salting egg. Ultrasonicinspection technique can be used in the liquid concentration measurement, so in this paper we use the ultrasonic sound method replace the traditional titration method to detect

5、 the NaCL concentration, first we get the function of ultrasonicvelocity and NaCL concentration by e*periment, considering the effect of temperature , then get a function of this three variables by data processing, the whole detection system is controlled by MCU, so we can easily detect the NaCL con

6、centration .Key word： concentration measurementultrasonic velocity method MCU-. - 考試資料. z目錄第一章 緒論 11.1 蛋的營(yíng)養(yǎng) 11.2咸蛋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值11.3我國(guó)咸蛋加工的現(xiàn)狀21.4課題意義2第二章NaCL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的理論根底32.1超聲波技術(shù)32.1.1超聲波檢測(cè)技術(shù)的介紹32.1.2超聲波檢測(cè)技術(shù)的原理32.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)的測(cè)量方法 42.3超聲波換能器42.3.1超聲波換能器的分類42.3.2超聲波壓電換能器的工作原理42.3.3超聲波壓電換能器的構(gòu)造及各局部作用52.4單片機(jī)技術(shù) 6

7、第三章 Nacl溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì) 63.1超聲波發(fā)射電路63.1.1超聲波發(fā)射電路的工作原理63.1.2超聲波發(fā)射電路的組成73.2超聲波接收電路9 3.2.1阻抗匹配電路9 3.2.2放大及濾波電路 10 3.2.3電平轉(zhuǎn)換電路103.3單片機(jī)選擇及最小系統(tǒng) 123.3.1單片機(jī)的選擇123.3.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 133.4電源轉(zhuǎn)換電路 133.5溫度采集電路 143.6顯示模塊 15第四章 NaCL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)154.1脈沖發(fā)射程序 154.2 顯示子程序 164.3溫度采集子程序 184.4計(jì)時(shí)中斷主程序 20第五章 總結(jié)23致24-. z參考文獻(xiàn)25附錄

8、26-. - 考試資料. z第一章 緒論1.1蛋的營(yíng)養(yǎng)雞蛋是一種營(yíng)養(yǎng)全面，營(yíng)養(yǎng)素配比平衡的食品。蛋中含有豐富的蛋白質(zhì)，生物價(jià)為94%，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家稱之為標(biāo)準(zhǔn)白質(zhì)1。生物價(jià)是指*種食物蛋白質(zhì)食入后在人體被吸收的氮與吸收后在體儲(chǔ)留和利用的氮的數(shù)量比值。全蛋的生物價(jià)為94%，牛奶為85%，牛肉為76%，大米為77%，大豆為64%，面粉為52%。禽蛋可以提供均衡的蛋白質(zhì)、脂類、糖類、礦物質(zhì)和維生素。蛋脂肪含量11%16%，并含有豐富的磷脂類和固醇等特別重要的營(yíng)養(yǎng)素。另外，蛋黃中富含鐵、磷，鎂等礦物質(zhì)，易被人體吸收利用，可以作為嬰幼兒及貧血患者補(bǔ)充鐵的良好食品。禽蛋的營(yíng)養(yǎng)十分豐富，所以不單是人類重要的食品，

9、而且是生物、化工、輕工等行業(yè)的重要原料，尤其在食品工業(yè)中具有多種用途，能改善食品風(fēng)味，提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。1.2咸蛋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值咸蛋是指以鴨蛋為主要原料經(jīng)腌制而成的再制蛋，中國(guó)咸鴨蛋生產(chǎn)歷史悠久，600多年前中國(guó)就有咸蛋這種食品了。咸蛋又稱腌蛋、鹽蛋、味蛋，是一種風(fēng)味特殊、食用方便的再制品。品質(zhì)優(yōu)良的咸蛋具有鮮、細(xì)、嫩、松、沙、油六大特點(diǎn)，煮熟后蛋白質(zhì)地細(xì)嫩，蛋黃細(xì)沙，呈朱紅色起油，味道鮮美，用雙黃蛋加工的咸蛋，色彩更美，風(fēng)味別具一格。咸蛋的化學(xué)成分隨著原料蛋的變化而變化，同時(shí)也受配料標(biāo)準(zhǔn)、加工方法和儲(chǔ)存條件的影響。咸蛋與鮮蛋的化學(xué)成分比照列于表1-1、1-2、1-3表1-1 咸蛋和鴨蛋的化學(xué)成

10、分(每100g)工程 可食局部/% 能量/KJ 水分/g 蛋白質(zhì)/g 脂肪/g 碳水化合物/g灰分/g咸蛋 88 795 61.3 12.7 12.7 6.3 7.0鴨蛋 87 753 70.3 12.6 13.0 3.1 1.0表1-2 咸蛋和鴨蛋的維生素含量(每100g)工程 可食局部/% VA/ug VB1/mg VB2/g 尼克酸/mg VE/g咸蛋 88 134 0.16 0.3 0.1 6.25鴨蛋 87 261 0.17 0.17 0.2 4.98表1-3 咸蛋和鴨蛋礦物質(zhì)和微量元素含量每100g工程 可食局部/% 鉀/mg 鈉/mg 鈣/mg 鎂/mg 鐵/mg 錳/mg 鋅/

11、mg 銅/mg 磷/mg 硒/mg咸蛋 88 184 2706.1 118 30 3.6 0.10 1.74 0.14 231 24.04鴨蛋 87 135 106.1 62 13 2.9 0.04 1.67 0.11 226 15.68注: 表1-1、1-2、1-3資料來(lái)源于食物成分表人民衛(wèi)生，1991由于食鹽的滲透作用，咸蛋的含水量降低；碳水化合物、礦物質(zhì)和微量元素有所增加，能量也有所上升；維生素E含量有所提高，其余維生素略有損失；蛋白質(zhì)和脂肪沒(méi)有多大變化2。-. z-. z-. - 考試資料. z1.3我國(guó)咸蛋加工的現(xiàn)狀傳統(tǒng)的咸蛋加工方法主要有草灰法，鹽泥涂布法，包泥法，鹽水浸漬法.1草

12、灰法 草灰法又分提漿裹灰法和灰料包蛋法。將稻草灰和食鹽先在容器混合，再適量加水并充分進(jìn)展攪拌混合均勻，使灰料成為干濕度適中的團(tuán)塊，然后將灰料直接包裹于蛋的外表，再置于缸中密封貯存。2鹽泥涂布法 先將食鹽放在容器，加冷開水溶解，再參加經(jīng)曬干、粉碎的黃土細(xì)粉，用木棒攪拌使其成為漿糊狀。然后將挑好的原料蛋放入泥漿中，使蛋殼沾滿鹽泥，再將蛋取出滾上一層干草灰入缸成熟。3包泥法 將黃土搗碎與食鹽混在一起，然后加水混合，使成為不稀不濃的糊狀，便可以包蛋。4鹽水浸漬法 用食鹽水直接浸泡腌制咸蛋。近年來(lái)中國(guó)鴨蛋產(chǎn)量在350-400萬(wàn)噸，估計(jì)一般以上用于加工咸蛋，再加上用雞蛋加工的咸蛋，中國(guó)年生產(chǎn)咸蛋在200萬(wàn)

13、噸以上，可見咸蛋在中國(guó)的蛋制品中占有重要地位。但是傳統(tǒng)的咸蛋加工方法生產(chǎn)周期均較長(zhǎng)，對(duì)資金周轉(zhuǎn)、場(chǎng)地利用均不利、為了縮短生產(chǎn)周期，許多學(xué)者對(duì)傳統(tǒng)加工方法進(jìn)展改良，出現(xiàn)了多種新型腌制方法。根樣采用壓力腌蛋法，即把蛋放入壓力容器中，參加飽和食鹽水，然后對(duì)容器進(jìn)展加壓，經(jīng)24-48小時(shí)即可腌制完畢；而黃如瑾?jiǎng)t采用3%-13%的鹽酸腐蝕蛋的外殼，使蛋成為軟蛋后，再加鹽水腌制，以加速咸蛋加工進(jìn)程；黃浩軍將鹽與調(diào)味料一2:3配成鹵汁，再將鹵汁灌入注射器，直接注入蛋以縮短加工周期；周承顯創(chuàng)造了咸蛋紙制作咸蛋的方法，保證了蛋的清潔衛(wèi)生和食用方便；雄德創(chuàng)造了真空無(wú)泥咸蛋制作方法；另外有人為了增加咸蛋的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)

14、，創(chuàng)造了五香熟雞蛋3。1.4課題意義用鹽水浸漬法腌制咸蛋，鹽水濃度與腌蛋的品質(zhì)頗有關(guān)系，如用10%的鹽水，所用的蛋平均質(zhì)量為81.7g，腌制后，每蛋含鹽量為1.245g，全蛋含鹽量為1.5%，除殼后含鹽量為1.7%；用20%的鹽水腌蛋，所用的蛋平均重80.7g，每蛋含鹽量為4.075g,全蛋含鹽量為5.0%，除殼后含鹽量為5.6%；用30%的鹽水腌蛋，所用的蛋平均重81.2g，每蛋含鹽量為5.136g,全蛋含鹽量為6.3%，除殼后含鹽量為7.8%.試驗(yàn)結(jié)果，用20%的鹽水來(lái)腌制咸蛋最適宜，10%的鹽水腌的蛋味較淡4。在咸蛋腌制過(guò)程中，腌制液中的NACL會(huì)隨著腌制時(shí)間的加長(zhǎng)而不斷滲透到禽蛋中，因

15、此為了控制腌制過(guò)程中NACL的濃度，每個(gè)大型企業(yè)都會(huì)有配有專門的人員實(shí)時(shí)檢測(cè)腌制液中NACL的濃度，及時(shí)添加適量的NACL溶液，以保證其濃度的穩(wěn)定。但是實(shí)際中的濃度檢測(cè)多采用直接的化學(xué)滴定方法，檢測(cè)過(guò)程也很麻煩且用時(shí)較長(zhǎng)，這也因此增加了咸蛋的加工周期和生產(chǎn)本錢。這一課題的提出是從間接檢測(cè)出發(fā)，通過(guò)測(cè)量溶液的*些參數(shù)，然后通過(guò)這些參數(shù)和濃度的關(guān)系來(lái)推算溶液的濃度值，最終找到一種快捷簡(jiǎn)單的方法來(lái)檢測(cè)腌制液中NACL的濃度，從而降低生產(chǎn)周期和本錢。-. - 考試資料. z-. - 考試資料. z第二章 NaCL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的理論根底2.1超聲波技術(shù) 2.1.1超聲波檢測(cè)技術(shù)的介紹超聲波是一種

16、在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩。其振蕩形式有兩種：橫向振蕩橫波和縱向振蕩縱波。其中，縱向振蕩被廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。超聲波頻率高于20KHZ，可在固體、液體及氣體中傳播，具有波長(zhǎng)短、頻率高、定向性好、能量集中、不易受光線、電磁、被測(cè)對(duì)象顏色等影響，并對(duì)惡劣環(huán)境有一定適應(yīng)能力的特點(diǎn)。此外，超聲波有反射和折射現(xiàn)象，并且在傳播過(guò)程中有衰減。目前，超聲波被逐步應(yīng)用于探傷、測(cè)距、測(cè)厚、液位測(cè)量、流量測(cè)量、機(jī)械手控制、車輛自動(dòng)導(dǎo)航等檢測(cè)領(lǐng)域?？梢哉f(shuō)，超聲波檢測(cè)技術(shù)是工業(yè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中應(yīng)用和研究最為活潑的技術(shù)之一。2.1.2超聲波檢測(cè)技術(shù)的原理超聲波測(cè)量的根本原理是：利用介質(zhì)的聲學(xué)特征如聲速、衰減系數(shù)、聲阻抗等與*些待

17、測(cè)的工業(yè)非聲學(xué)量如強(qiáng)度、彈性、硬度、密度、溫度、粘度、濃度、流量、流速和厚度等之間存在的函數(shù)關(guān)系或相關(guān)性，探索這些關(guān)系的規(guī)律，以便于通過(guò)測(cè)量這些聲學(xué)量來(lái)測(cè)定那些工業(yè)非聲學(xué)量。下面就超聲波在介質(zhì)中的傳播特性作簡(jiǎn)單介紹。(1)聲速超聲波在介質(zhì)中的傳輸速度稱為介質(zhì)的聲速，用表示。它是一秒鐘超聲波等相位面通過(guò)的距離，與介質(zhì)的密度和彈性性質(zhì)有關(guān)。聲速是隨著介質(zhì)及其狀態(tài)如溫度的不同而不同。例如在常溫下，空氣中的聲速約為334m/s，在水中的聲速約為1440m/s，而在鋼鐵中約為5000m/s。除水以外，大局部液體的聲速隨溫度的升高而增加。此外，流體中的聲速還會(huì)隨著壓力的增加而增加。聲速與介質(zhì)的許多特性有關(guān)

18、，有的關(guān)系非常直接，可用準(zhǔn)確理論公式表示出來(lái)：有的關(guān)系比擬間接而復(fù)雜，但在特定的條件下，也可建立一些經(jīng)歷公式例如介質(zhì)的成分、混合物的比例、溶液的濃度、*些液體的比重等，通過(guò)與聲速建立一定的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而來(lái)測(cè)定這些特性參數(shù)5。(2)聲衰減超聲波的衰減指的是超聲波在通過(guò)材料傳播時(shí)，聲壓或聲能隨距離的增大逐漸減小的現(xiàn)象。引起衰減的原因主要有三個(gè)方面：一是聲束的擴(kuò)散；二是材料中的晶?；蚱渌⑿〉念w粒對(duì)聲波的散射；三是介質(zhì)的吸收。擴(kuò)散衰減是由于聲束擴(kuò)散引起的衰減。在一些特定波形的聲場(chǎng)，隨著傳播距離的增大，聲束截面不斷擴(kuò)大，這種現(xiàn)象稱為聲束擴(kuò)散。由于聲束截面的增大，使單位面積上的聲能或聲壓隨傳播距離的增大

19、逐漸減弱，這就是擴(kuò)散衰減。散射衰減是超聲波在傳播過(guò)程中，由于材料的不均勻性造成多處聲阻抗不同的微小界面引起聲的散射，從而造成聲壓或聲能的減弱。這種不均勻性可能是多晶材料的晶界、不同相成分的界面、外來(lái)雜質(zhì)等。被散射的超聲波在介質(zhì)中沿著復(fù)雜的路徑傳下去，一局部可能最終變?yōu)闊崮?，另一局部也可能最終傳播到探頭，形成回波。吸收衰減的發(fā)生，一方面是超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于介質(zhì)的粘滯性造成質(zhì)點(diǎn)之-. z間的摩擦，從而使一局部聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽涣硪环矫媸怯捎诮橘|(zhì)的熱傳導(dǎo)，介質(zhì)的稠密局部和稀疏局部之間進(jìn)展熱交換，從而導(dǎo)致聲能的損耗。3聲阻抗聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，在兩種介質(zhì)的分界面上一局部超聲波被反射，

20、另一局部透射過(guò)界面，在另一種介質(zhì)部繼續(xù)傳播。這兩種情況稱之為聲波的反射和折射。超聲波在兩種介質(zhì)的界面上反射能量和透射能量的變化，均取決于這兩種傳聲介質(zhì)的聲阻抗之比2.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)的測(cè)量方法超聲波檢測(cè)技術(shù)按照原理進(jìn)展分類，可分為：脈沖反射法、穿透法及共振法三種用1脈沖反射法在脈沖源的鼓勵(lì)下，超聲波探頭發(fā)出連續(xù)的超聲脈沖進(jìn)入到介質(zhì)。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中遇到不連續(xù)處時(shí)，聲能則會(huì)在阻抗不連續(xù)處發(fā)生反射。反射回來(lái)的聲能由同一個(gè)探頭或者另外一個(gè)探頭進(jìn)展接收，并把它變成電信號(hào)顯示出來(lái)。這種方法稱為脈沖反射法。2穿透法穿透法通常采用雙探頭，分別放置在待測(cè)物的兩側(cè)。一個(gè)探頭將脈沖波發(fā)射到待測(cè)物中，另一個(gè)探頭接

21、收穿透待測(cè)物后的脈沖信號(hào)，依據(jù)脈沖波穿透待測(cè)物后能量的變化來(lái)對(duì)待測(cè)物進(jìn)展測(cè)量。3共振法共振法是指把頻率連續(xù)改變的超聲波射入待測(cè)物，根據(jù)待測(cè)物材料的共振狀況測(cè)量其厚度或者檢查待測(cè)物材料有無(wú)缺陷的方法。2.3超聲波換能器2.3.1超聲波換能器的分類超聲波換能器是在超聲頻率圍將交變的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)或者將外界聲場(chǎng)中的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件。超聲波換能器的種類很多，按照實(shí)現(xiàn)超聲波換能器機(jī)電轉(zhuǎn)換的物理效應(yīng)的不同可將換能器分為電動(dòng)式、電磁式、磁致式、電致伸縮是式和壓電式。2.3.2超聲波壓電換能器的工作原理壓電型超聲波換能器的核心是壓電晶片，其主要是借助于壓電晶片的壓電效應(yīng)進(jìn)展工作。一方面，當(dāng)

22、給壓電晶片的兩端施加電壓時(shí)，壓電晶片發(fā)生形變。其發(fā)生形變及要回到平衡位置時(shí)，會(huì)以其自身固有的頻率做一衰減的機(jī)械振動(dòng)，于是壓電晶片的機(jī)械振動(dòng)在周圍的介質(zhì)中傳播便產(chǎn)生了一個(gè)衰減的超聲波脈沖信號(hào)。此效應(yīng)為逆效應(yīng)，用于超聲波的發(fā)射。另一方面，壓電晶片在發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，也會(huì)在其兩端感應(yīng)出電壓。壓電晶片在其恢復(fù)形變回到平衡位置的衰減振蕩過(guò)程中，會(huì)在其兩端產(chǎn)生一個(gè)衰減的與壓電晶片振動(dòng)頻率一樣的交變信號(hào)。此效應(yīng)為正效應(yīng)，應(yīng)用于超聲波的接收6。-. - 考試資料. z2.3.3超聲波壓電換能器的構(gòu)造及各局部作用超聲波壓電換能器的構(gòu)造如圖1所示，壓電換能器由壓電晶片、保護(hù)膜、阻尼塊、電纜線等局部組成。斜探頭通常還

23、有一塊使晶片與入射面成一定角度的斜楔。壓電換能器各局部的作用如下7：壓電晶片壓電晶片是以壓電效應(yīng)發(fā)射并承受超聲波的元件，是探頭中最主要的元件。晶片的性能決定著探頭的性能。晶片的尺寸和諧振頻率，決定著發(fā)射聲場(chǎng)的強(qiáng)度、距離幅度特性與指向性。晶片制作質(zhì)量的好壞，關(guān)系到探頭的聲場(chǎng)對(duì)稱性、分辨力、信噪比等特性。晶片可制成圓形、方形或矩形。其中壓電晶片材料多為鋯鈦酸鉗PZT。盡管它具有機(jī)械品質(zhì)因數(shù)大、不容易獲得窄發(fā)射脈沖、容易產(chǎn)生橫向的其它振動(dòng)、材料特性差異大等缺點(diǎn)，但它價(jià)格廉價(jià)，容易制成尺寸較大的、各種形狀的晶片，在頻率為10MHz以下的探頭中，應(yīng)用非常廣泛。2保護(hù)膜 由于壓電晶片很脆，因此很容易受到損

24、壞。為此，常在晶片前面沾附一層薄的保護(hù)膜，以保護(hù)晶片和電極層不被磨損或碰壞。3阻尼塊阻尼塊是又環(huán)氧樹脂和鎢粉等按一定比例配成的阻尼材料，沾附在晶片后面。阻尼塊的作用一是對(duì)壓電晶片的振動(dòng)起阻尼作用；二是吸收晶片向其反面發(fā)射的超聲波；三是對(duì)晶片起支承作用。4電纜線電纜線可消除外來(lái)電波對(duì)探頭鼓勵(lì)脈沖及回波脈沖的影響，并防止高頻脈沖以電波的形式向外輻射5斜楔斜楔是斜探頭中為了使超聲波傾斜入射到檢測(cè)面而安裝在晶片前面的楔塊。斜楔使探頭的晶片和式樣外表形成一個(gè)嚴(yán)格的夾角，以保證晶片發(fā)射的超聲波按照設(shè)定的入射角傾斜入射到斜楔與試件的界面，從而能夠在界面處產(chǎn)生所需要的波形轉(zhuǎn)換，在試件形成特定波形和角度的聲束。

25、有了斜楔，晶片就不直接與試件接觸，所以，有斜楔的探頭就不再需要保護(hù)膜。-. z圖1 壓電換能器Figure 1 Piezoelectric transducers2.4單片機(jī)技術(shù)單片機(jī)是一種集成在硅片上的電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。51系列單片機(jī)是單片機(jī)領(lǐng)域中的一類，也是影響最為深遠(yuǎn)的。51系列單片機(jī)以其強(qiáng)大的可重復(fù)編程能力和高的性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的

26、應(yīng)用，在家電產(chǎn)品、機(jī)器人、儀器儀表、通信設(shè)備中主要用于功能控制，是現(xiàn)代電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的工具。第三章 NaCL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)為了獲得超聲波在Nacl溶液中的傳播速度，需要測(cè)出兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是超聲波從發(fā)射換能器器到接收換能器器的傳播時(shí)間t，另一個(gè)是Nacl溶液的溫度T。為了完成者兩個(gè)參數(shù)的獲取，硬件電路應(yīng)具有以下模塊：如系統(tǒng)電路圖見附錄所示，系統(tǒng)的工作原理為：溫度傳感器，LCD顯示器初始化單片機(jī)發(fā)射觸發(fā)脈沖同時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)超聲波發(fā)射電路發(fā)射換能器發(fā)射超射超聲波超聲波經(jīng)過(guò)NaCL溶液被接收換能器接收超聲波接收電路單片機(jī)計(jì)時(shí)停頓。3.1超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路是檢測(cè)儀的重要組成局部

27、，它的作用是接收單片機(jī)產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)并對(duì)其進(jìn)展放大。另外還需要對(duì)信號(hào)進(jìn)展電壓放大，以提高超聲波的發(fā)送能力，為此采用直流高壓電源做為超聲波換能器的驅(qū)動(dòng)電壓。對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，高的驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)影響單片機(jī)的正常工作，所以在單片機(jī)和換能器之間還要考慮隔離，這里采用了光電耦合來(lái)對(duì)換能器的驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)進(jìn)展隔離，保證單片機(jī)的正常工作。3.1.1超聲波發(fā)射電路的工作原理發(fā)射電路采用非諧振式發(fā)射方式，探頭只有在其固有頻率時(shí)才能正常工作但是探頭的固有頻率會(huì)隨著環(huán)境溫度、壓力的變化而發(fā)生一些變化，因此采用非諧振式發(fā)射方式不用人為調(diào)整電路的諧振頻率等于探頭的固有頻率，避開了環(huán)境變化電路-. - 考試資料. z不適應(yīng)

28、問(wèn)題的存在。發(fā)射電路圖如圖2所示，發(fā)射電路的觸發(fā)脈沖信號(hào)由單片機(jī)STC12C5052AD的P1.1口產(chǎn)生。整個(gè)電路的工作原理為：當(dāng)單片機(jī)STC12C5052AD的P1.1口輸出低電平時(shí)，功率開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管IRF540截止，+24V的電壓用來(lái)驅(qū)動(dòng)超聲波換能器。當(dāng)P1.1口輸出高電平時(shí)，光耦6N137輸出端也為高電平。此高電平信號(hào)經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)芯片IR2110后將功率開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管IRF840快速導(dǎo)通接通地電位，鼓勵(lì)超聲波探頭向外發(fā)射超聲波。在超聲波換能器上并聯(lián)一個(gè)電阻R4，一方面是為了加速消除超聲波換能器的余振，另一方面是為了減小發(fā)射的聲脈沖寬度，提高分辨率8。2超聲波發(fā)射電路圖Figure 2 U

29、ltrasound launch circuit3.1.2超聲波發(fā)射電路的組成超聲波發(fā)射電路主要由光電隔離電路、場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路組成?，F(xiàn)就這兩局部電路進(jìn)展說(shuō)明。(1)光電隔離電路超聲波發(fā)射電路所需的觸發(fā)脈沖控制信號(hào)是由供電電壓僅為5V的單片機(jī)STC12C5A60S2的P1.1口提供的，而場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極電壓在+24V。不把單片機(jī)和超聲波換能器驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)展隔離，單片時(shí)機(jī)受到驅(qū)動(dòng)電路的電磁干擾，造成單片機(jī)產(chǎn)生的脈沖控制信號(hào)在一定程度上的失真。因此，為了減小單片機(jī)受到驅(qū)動(dòng)電路的電磁干擾，獲得比擬好的脈沖控制信號(hào)，需要在超聲波換能器驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)之間參加由光電耦合器組成的光電耦合電路，以把驅(qū)動(dòng)電路

30、和單片機(jī)進(jìn)展隔離。圖中發(fā)射電路采用的高速光電耦合器為6N137，6N137為一款隔離電壓高達(dá)2500V，負(fù)載為350時(shí)導(dǎo)通延遲僅為45ns的高速光耦8。(2)場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路在超聲波發(fā)射電路中，場(chǎng)效應(yīng)管IRF840N的柵極采用了高速光電耦合器6N137隔離驅(qū)動(dòng)方案。場(chǎng)效應(yīng)管IRF840N的示意圖如圖3所示，三端分別為：柵極G、漏極(D)及源-. z極(S)。IRF840N為電壓控制型溝道增強(qiáng)型絕緣柵功率場(chǎng)效應(yīng)管，具有輸入阻抗高、-. z開關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)功率小、熱穩(wěn)定性好、耐壓高、平安工作區(qū)寬和無(wú)二次擊穿等特點(diǎn)。其中，IRF840可承受500V的高壓，最大導(dǎo)通瞬時(shí)電流可達(dá)8A，導(dǎo)通后的阻值為0.

31、85，這種特性已經(jīng)很接近理想開關(guān)。圖3 IRF540NFigure 3 IRF540N使用MOSEFT最根本的一點(diǎn)就是柵極驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，對(duì)于IRF840N，當(dāng)柵極電壓為4V時(shí)就已經(jīng)導(dǎo)通，但是為了使IRF840N獲得更好的驅(qū)動(dòng)效果，電路中使用了集成驅(qū)動(dòng)芯片IR2110,將光耦6N137輸出的+5V高電平信號(hào)轉(zhuǎn)化為+12V來(lái)更快的驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)展工作。美國(guó)國(guó)際整流器公司(IR公司) 的IR2110芯片，為一款雙通道柵極驅(qū)動(dòng)的集成驅(qū)動(dòng)芯片。該驅(qū)動(dòng)芯片采用CMOS工藝制作，兼容TTL和CMOS邏輯信號(hào)輸入，在芯片中采用了高度集成的電平轉(zhuǎn)換技術(shù)，將輸入的邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換成同相低阻輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)9。IR211

32、0各引出端功能分別是：1端LO是低通道輸出；2端是公共端；3端Vcc是低端固定電源電壓；5端Vs是高端浮置電源偏移電壓；6端VB為高端浮置電源電壓；7端HO是高端輸出；9端VDD是邏輯電路電源電壓；10端HIN是高通道邏輯輸入；11端SD是輸入有效與否的選擇端，可用作過(guò)流過(guò)壓保護(hù)；12端LIN是低通道輸入；13端VSS是邏輯電路的接地端10。-. - 考試資料. z圖4 IR2110部電路Figure 4 The inside circuit of IR2110IR2110的部具有兩個(gè)獨(dú)立的低端和高端輸出通道，但在此處只用來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)展工作，因此只用到IR2110的低壓側(cè)通道。這個(gè)低壓

33、側(cè)通道由兩個(gè)推挽相接的N溝道MOSEFT組成。在推挽接法中下側(cè)器件的源級(jí)被獨(dú)立的接到2引腳，以便柵極驅(qū)動(dòng)電流形成回路。IR2110的外圍電路比擬簡(jiǎn)單，控制電源加上幾個(gè)元件就可以滿足MOSEFT的驅(qū)動(dòng)要求，因此也簡(jiǎn)化了電路8。3.2超聲波接收電路超聲波接收電路的作用是將超聲波換能器接收到的微弱的脈沖信號(hào)進(jìn)展放大比擬等各種處理，成為單片機(jī)可以接收的脈沖信號(hào)。由于超聲波換能器接收到的脈沖信號(hào)包含有干擾信號(hào)，因此對(duì)信號(hào)進(jìn)展放大后還要對(duì)其進(jìn)展濾波，以此來(lái)去除干擾信號(hào)的影響。此外，脈沖信號(hào)最終要以高電平的方式由單片機(jī)接收，因此還要對(duì)發(fā)大濾波后的信號(hào)進(jìn)展檢波整形，通過(guò)比擬電路輸出電平信號(hào)。綜合分析后確定超聲

34、波接收電路主要包括阻抗匹配電路、放大濾波電路、電平轉(zhuǎn)換電路3.2.1阻抗匹配電路 超聲波經(jīng)過(guò)換能器接收后信號(hào)幅值只有幾毫伏，因此要對(duì)其進(jìn)展放大，由于超聲波換能器的阻抗很大，一般在106，因此從限幅電路出來(lái)的脈沖信號(hào)要通過(guò)一個(gè)阻抗很大的放大器才能與超聲波換能器匹配。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有輸入阻抗高的特點(diǎn)，所以選用具有結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管輸入級(jí)的運(yùn)算放大器LF357。圖5 LF357的管腳分布Figure 5 The pin of LF357阻抗匹配電路如圖6所示，接收換能器接收到脈沖信號(hào)后從LF357的反相輸入端輸入，電壓放大倍數(shù)為R3/R2。-. z圖6 阻抗匹配電路Figure 6 Impedance

35、 matching circuit3.2.2放大及濾波電路阻抗匹配電路是第一級(jí)放大，放大及濾波電路是第二級(jí)放大。電路圖如圖7所示圖7 放大及濾波電路原理圖Figure 7 Principle diagram of amplify and filter circuit由于超聲波脈沖信號(hào)為高頻信號(hào)，需要增益帶寬積大，轉(zhuǎn)換速度快的運(yùn)算放大器進(jìn)展放大，因此在第二級(jí)放大中，選用的運(yùn)算放大器均為L(zhǎng)M318，其轉(zhuǎn)換速率為50V/us，增益帶寬積為15MHz。第二放樣采用反相輸入，放大倍數(shù)為R6/R5,R4為平衡電阻，其取值應(yīng)滿足R4=R5/R6 (R5和R6的并聯(lián)阻值)11。從電路圖可以看出，超聲波脈沖信號(hào)

36、在被放大的同時(shí)，噪聲信號(hào)也同時(shí)被放大。在實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)示波器觀察此時(shí)的輸出波形包含很強(qiáng)的干擾信號(hào)，這種干擾信號(hào)主要來(lái)自實(shí)驗(yàn)所使用的電源，為此應(yīng)當(dāng)在電路設(shè)計(jì)上盡量消除或減小噪聲信號(hào)帶來(lái)的影響，在這里我們通過(guò)在正負(fù)電源輸入端和地之間加濾波電容來(lái)到達(dá)濾波的效果。3.2.3電平轉(zhuǎn)換電路經(jīng)過(guò)放大濾波電路后，接收到的超聲波信號(hào)已經(jīng)是幅值為5V的正弦信號(hào)，此信-. - 考試資料. z號(hào)不能直接由單片機(jī)接收，因?yàn)閱纹瑱C(jī)要接收一個(gè)電平信號(hào)，電平信號(hào)必須要持續(xù)一段時(shí)間才能被單片機(jī)掃描到，所以要通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路來(lái)使正弦信號(hào)變?yōu)?V的電平信號(hào)。鎖存器和觸發(fā)器可用來(lái)實(shí)現(xiàn)電平變換，但是鎖存器是一種對(duì)脈沖電平敏感的電路，它只在

37、特定輸入脈沖電平下改變輸出狀態(tài)；觸發(fā)器是一種對(duì)脈沖邊緣敏感的存儲(chǔ)電路，在時(shí)鐘脈沖的上升和下降沿的變化瞬間改變輸出狀態(tài)12。圖8 74LS112管腳Figure 8 The pin 0f 74LS112這里電平轉(zhuǎn)換電路采用74LS112觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，74LS112是雙下降沿JK觸發(fā)器，其管腳如圖8所示，CLK1、CLK2 時(shí)鐘輸入端下降沿有效，J1、J2、K1、K2 數(shù)據(jù)輸入端，Q1、Q2、/Q1、/Q2 輸出端，CLR1、CLR2 直接復(fù)位端低電平有效,PR1、PR2 直接置位端低電平有效。電平轉(zhuǎn)換電路如圖9所示，74LS112的邏輯功能表中，H代表高電平、L代表低電平、*表示任意、代

38、表高到低跳變，根據(jù)邏輯表不難看出，當(dāng)按照?qǐng)D9的電路連接時(shí)，CLR1 和PR1都為高電平，J為高電平，K為低電平，則當(dāng)輸入信號(hào)產(chǎn)生下降沿時(shí)，74LS112開場(chǎng)觸發(fā)，1Q端輸出高電平，該電平信號(hào)可以輸入單片機(jī)作為單片機(jī)停頓計(jì)時(shí)的觸發(fā)信號(hào)13。圖9 邏輯功能表及電平轉(zhuǎn)換電路Figure 10 Function table and the circuit of level switch-. z3.3單片機(jī)選擇及最小系統(tǒng)3.3.1單片機(jī)的選擇單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的控制核心。在整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中它需要完成以下功能：1為超聲波發(fā)射電路提供觸發(fā)脈沖，使超聲波發(fā)射換能器在驅(qū)動(dòng)電路的作用下向外發(fā)射超聲波；2對(duì)超聲

39、波在NaCL溶液中的傳播時(shí)間進(jìn)展計(jì)時(shí)；3采集NaCL溶液的溫度，考慮溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響；4給過(guò)零檢測(cè)電路中的觸發(fā)器提供使能信號(hào)；5存儲(chǔ)事先標(biāo)定好的NaCL溶液濃度、超聲波聲速及溫度三者之間的函數(shù)關(guān)系式。在本檢測(cè)系統(tǒng)中選用STC12C5A60S2單片機(jī)，STC12C5A60S2是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，單片機(jī)外觀為DIP40封裝如圖10所示。STC12C5A60S2具有64K的Flash存儲(chǔ)器、1280字節(jié)的RAM、可尋址64K地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口，支持ISP/IPA在線系統(tǒng)編程，可通過(guò)串口P3.0/P3.1直接下載程序,6個(gè)通用的16位定時(shí)器，兼容8

40、051的定時(shí)器T0/T1.4,。STC12C5A60S2是真正可以獨(dú)立工作的單片機(jī)，其功能均可由用戶自行設(shè)置使用或關(guān)閉。STC12C5A60S2單片機(jī)的主要性能如下： 14高速：一個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，工作速度是普通51單片機(jī)的8-12倍；寬電壓：5.5-3.3V，2.2-3.6V；低功耗設(shè)計(jì)：掉電模式可由外部中斷喚起，可支持下降沿/上升沿和遠(yuǎn)程喚醒；增加外部掉電檢測(cè)電路：可在掉電時(shí)將數(shù)據(jù)及時(shí)保存在EPROM；工作頻率：0-35MHz,相當(dāng)于普通51單片機(jī)的0-420MHz；8通道10位高速ADC，速度可達(dá)25萬(wàn)次/秒，2路PWM還可當(dāng)2路D/A使用； 每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可到達(dá) 20mA，但整

41、個(gè)芯片不得超過(guò)100mA;圖10 STC12C5A60S2引腳圖Figure 10 The pin of STC12C5A60S2-. - 考試資料. z3.3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)是進(jìn)展單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、電路設(shè)計(jì)時(shí)最簡(jiǎn)單實(shí)用的系統(tǒng)，在最小系統(tǒng)的根底上可以再實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的其它高級(jí)功能。對(duì)51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，單片機(jī)+晶振電路+復(fù)位電路便構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)。本檢測(cè)系統(tǒng)采用的STC12C5A60S2單片機(jī)完全兼容51單片機(jī)的功能，所以最小系統(tǒng)是一樣的。最小系統(tǒng)包括了上電復(fù)位電路、24MHz外部晶振。最小系統(tǒng)電路如圖11所示，電容C2和C3均為30pF；復(fù)位電路具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位功能，復(fù)位按鍵并聯(lián)在

42、電容兩端，由電路圖可看出，當(dāng)系統(tǒng)上電或按下復(fù)位鍵后，RST引腳將出現(xiàn)高電平，而RC的值決定了高電平的持續(xù)時(shí)間。所以根據(jù)普通51單片機(jī)的RST引腳只要高電平持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位，以此適當(dāng)計(jì)算RC的值就可以保證可靠復(fù)位15。圖11 單片機(jī)最小系統(tǒng)Figure 11 Minimum system of MCU3.4電源轉(zhuǎn)換電路在整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中，單片機(jī)要使用+5V的電源，溫度采集電路要用到-5V和+9V的電源，超聲波換能器則要用到高達(dá)+150V的鼓勵(lì)電源。如圖12所示，由于實(shí)驗(yàn)中使用的供電穩(wěn)壓電源為+12V，因此，首先使用穩(wěn)壓電源集成塊LM7809將+12V轉(zhuǎn)換為+9V，給溫度采集電路供電；

43、然后用穩(wěn)壓電源集成塊LM7805將+9V轉(zhuǎn)換為+5V，得到的+5V電源分為兩路，一路給單片機(jī)STC12C5A60S2供電，另一路通過(guò)ICL766O芯片將+5v電源轉(zhuǎn)化為-5V，以供溫度采集電路使用。同時(shí)，使用0V250V可調(diào)的開關(guān)電源作為超聲波換能器驅(qū)動(dòng)電路所需要的高壓直流電源。-. z圖12電源轉(zhuǎn)換電路Figure 12 Powerconversion circuit3.5溫度采集電路本檢測(cè)系統(tǒng)采用DS18B20做為溫度傳感器。DS18B20是美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的一款分辨率可編程的一線數(shù)字溫度傳感器，DS18B20的外形有多種封裝，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多

44、樣，最常用的封裝形式和9012三極管一樣是To-92,其管腳排列如下：1腳為GND接地、2腳為I/O數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端、3腳VDD為電源輸入端，如圖13所示。圖13 DS18B20管腳Figure 13 The pin of DS18B20DS18B20的主要性能及參數(shù)如下：工作電壓3-5V/DC；其測(cè)溫圍是-55+125，固有測(cè)溫分辨率為0.5；可以通過(guò)程序設(shè)定9-12位的分辨率，12位分辨率最高為0.0625；部有3字節(jié)EEPROM，用戶可定義系統(tǒng)設(shè)置；每片出廠時(shí)寫入64位ROM編碼，可以進(jìn)展多點(diǎn)測(cè)溫。DS18B20與單片機(jī)的連接方式如圖14所示，可以看出DS18B20的連接電路圖14

45、測(cè)溫電路Figure 14 Circuit of temperature detection-. - 考試資料. z很簡(jiǎn)單，1腳接地，2腳與STC12C5A60S2的I/O口連接，3腳接+5V電壓，另外在I/O口與3腳之間接一個(gè)上拉電阻，用來(lái)保證溫度的正常采集。16173.6顯示模塊液晶顯示器由于其功耗低、體積小、顯示容豐富、方便輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在低功耗系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本系統(tǒng)采用1602作為液晶顯示模塊,1602與單片機(jī)的連接如圖15所示18。RT1602C采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其第3引腳為液晶顯示器比照度調(diào)整接口，當(dāng)接正電源時(shí)比照度最弱，接地時(shí)比照度最高，由于過(guò)高的比照度會(huì)影響顯示效果，因

46、此在使用時(shí)通過(guò)一個(gè)10K的電阻調(diào)節(jié)比照度；5引腳RW為讀寫端，RW=1進(jìn)展讀操作，RW=0進(jìn)展寫操作；當(dāng)RS和RW同時(shí)為低電平時(shí)用于對(duì)顯示器寫入指令或者顯示地址；當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)讀忙信號(hào)，RS為高電平RW為低電平可以寫入的數(shù)據(jù)19。圖15 1602液晶顯示模塊與單片機(jī)的連接電路Figure 15 The circuit of 1602 Liquid crystal display with MCU第四章 NaCL溶液超聲波濃度檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的核心，它應(yīng)該包括脈沖發(fā)射程序、顯示子程序、溫度采集子程序、延時(shí)子程序以及計(jì)時(shí)中斷主程序。4.1脈沖發(fā)射程序void St

47、artModule() /啟動(dòng)模塊，發(fā)射脈沖T*=1; T*=0;T*=1; T*=0; T*=1;-. z T*=0; T*=1; T*=0; T*=1; T*=0; T*=1; T*=0; T*=1; T*=0; T*=1; T*=0; T*=1; T*=0;_nop(); 4.2顯示子程序void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) /寫數(shù)據(jù)ReadStatusLCM(); /檢測(cè)忙LCM_Data = WDLCM;LCM_RS = 1;LCM_RW = 0;LCM_E = 0; /假設(shè)晶振速度太高可以在這后加小的延時(shí)LCM_E = 0; /延時(shí)LCM_E

48、 = 1; /*/void WritemandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC) /寫指令，BuysC為0時(shí)忽略忙檢測(cè)if (BuysC) ReadStatusLCM(); /根據(jù)需要檢測(cè)忙LCM_Data = WCLCM;LCM_RS = 0;LCM_RW = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 1;/*/unsigned char ReadDataLCM(void) /讀數(shù)據(jù)-. - 考試資料. zLCM_RS = 1; LCM_RW = 1;LCM_E = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 1;return(LCM_Data); /

49、*/unsigned char ReadStatusLCM(void) /讀狀態(tài)LCM_Data = 0*FF; LCM_RS = 0;LCM_RW = 1;LCM_E = 0;LCM_E = 0;LCM_E = 1;while (LCM_Data & Busy); /檢測(cè)忙信號(hào)return(LCM_Data); /*/void LCMInit(void) /LCM初始化LCM_Data = 0;WritemandLCM(0*38,0); /三次顯示模式設(shè)置，不檢測(cè)忙信號(hào)Delay5Ms(); WritemandLCM(0*38,0);Delay5Ms(); WritemandLCM(0*38

50、,0);Delay5Ms(); WritemandLCM(0*38,1); /顯示模式設(shè)置,開場(chǎng)要求每次檢測(cè)忙信號(hào)WritemandLCM(0*08,1); /關(guān)閉顯示W(wǎng)ritemandLCM(0*01,1); /顯示清屏WritemandLCM(0*06,1); / 顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置WritemandLCM(0*0F,1); / 顯示開及光標(biāo)設(shè)置/*/void DisplayOneChar(unsigned char *, unsigned char Y, unsigned char DData) /按指定位置顯示一個(gè)字符Y &= 0*1;* &= 0*F; /限制*不能大于15，Y不能大于

51、1if (Y) * |= 0*40; /當(dāng)要顯示第二行時(shí)地址碼+0*40;-. z* |= 0*80; /算出指令碼WritemandLCM(*, 1); /發(fā)命令字WriteDataLCM(DData); /發(fā)數(shù)據(jù)/*/void DisplayListChar(unsigned char *, unsigned char Y, unsigned char code *DData) /按指定位置顯示一串字符unsigned char ListLength;ListLength = 0;Y &= 0*1;* &= 0*F; /限制*不能大于15，Y不能大于1while (DDataListLen

52、gth0*19) /假設(shè)到達(dá)字串尾則退出if (* = 0*F) /*坐標(biāo)應(yīng)小于0*FDisplayOneChar(*, Y, DDataListLength); /顯示單個(gè)字符ListLength+;*+;4.3溫度采集子程序*include *include sbit DS18B20=P3_7;*define NOP() _nop_() / 定義空指令*define _Nop() _nop_() /定義空指令void Init_Ds18b20(void) /DS18B20初始化 DQ = 0; delay(32); DQ = 1; delay(30); /*/uchar Read_One_

53、Byte() /讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)read a byte dateuchar i ;uchar dat ;for(i=8;i0;i-)-. - 考試資料. zdat = 1;DQ = 0; _nop_(); DQ = 1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); if(DQ) dat |= 0*80; delay(4); DQ=1; return (dat);/*/void Write_One_Byte(uchar dat) /溫度傳感器寫一個(gè)字節(jié)uchar i = 0;for(i=8;i0;i-) DQ = 0; delay(10); DQ = da

54、t&0*01; delay(3); DQ = 1; dat = 1; _nop_();*uint Get_Tmp() /獲取溫度get the temperatureuchar a,b;Write_One_Byte(0*cc); /忽略ROM指令Write_One_Byte(0*44); /溫度轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)nit_Ds18b20(); /初始化Write_One_Byte(0*cc); /忽略ROM指令Write_One_Byte(0*be); /讀暫存器指令a = Read_One_Byte(); /讀取到的第一個(gè)字節(jié)為溫度LSBb = Read_One_Byte(); /讀取到的第一個(gè)字節(jié)為

55、溫度MSBtemp = (a4)+(b4)；return temp;-. z4.4計(jì)時(shí)中斷主程序主程序是檢測(cè)系統(tǒng)程序運(yùn)行的入口，是主調(diào)函數(shù)，它可以在執(zhí)行時(shí)調(diào)用另外一個(gè)已經(jīng)定義的子函數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)主程序的復(fù)雜功能。主程序應(yīng)該聲明所有程序執(zhí)行所用到的變量、數(shù)組、指針及子函數(shù)的名稱20。*include /器件配置文件*include *define uchar unsigned char*define uint unsigned int*define R* P1_0 /定義脈沖發(fā)射引腳*define T* P1_1*define LCM_RW P2_5 /定義LCD讀/寫選擇引腳*define L

56、CM_RS P2_6 /定義LCD數(shù)據(jù)/指令選擇引腳*define LCM_E P2_7 /定義LCD使能引腳*define LCM_Data P0*define Busy 0*80 /用于檢測(cè)LCM狀態(tài)字中的Busy標(biāo)識(shí)*define uchar unsigned char*define uint unsigned intvoid LCMInit(void);void DisplayOneChar(unsigned char *, unsigned char Y, unsigned char DData); /聲明LCD顯示一個(gè)字符的函數(shù)void DisplayListChar(unsign

57、ed char *, unsigned char Y, unsigned char code *DData); /聲明LCD顯示一個(gè)字符串的函數(shù)void Delay5Ms(void); /聲明延時(shí)5MS的函數(shù)void Delay400Ms(void); /聲明延時(shí)400MS的函數(shù)void Decode(unsigned char ScanCode);void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM);/聲明LCD1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)void WritemandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC);/聲明LCD寫命令函數(shù)unsigned char

58、ReadDataLCM(void);unsigned char ReadStatusLCM(void);unsigned char code mcustudio =chaoshengbo;/LCD顯示設(shè)置unsigned char code email = hc-hr04;unsigned char code Cls = ;unsignedcharcodeASCII20= 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,.,-,M,S,T,=;uint table=1401,1402,1403,1404,1405,1402,1403,1404,1405,1406 ;static unsigned ch

59、ar DisNum = 0; /顯示用指針 unsigned int time=0;-. - 考試資料. zunsigned long S=0;unsigned int v=0;bit flag =0;uint temp=0; sbit DQ = P37;uint nd=0;unsigned char disbuff5 = 0,0,0,0,0,;/*/延時(shí)程序void Delay5Ms(void) /5ms延時(shí)unsigned int TempCyc = 5552;/unsigned int TempCyc = 5552while(TempCyc-);void Delay400Ms(void)

60、 /400ms延時(shí)unsigned char TempCycA =5;/unsigned char TempCycA = 5;unsigned int TempCycB;while(TempCycA-)TempCycB=7269;while(TempCycB-);void delay(unsigned char i)； /小延時(shí)do_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();i-; while(i);void main(void)