畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于單片機(jī)電力柜保護(hù)裝置設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目： 電力柜保護(hù)裝置 設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)/學(xué)號(hào)： 08機(jī)電(1)班 合作者1： 專業(yè)班級(jí)/學(xué)號(hào)： 08光電 合作者2： 專業(yè)班級(jí)/學(xué)號(hào)： 08機(jī)一 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2011年4月15日 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc291568828 1. 引言 PAGEREF _Toc291568828 h 1 HYPERLINK l _Toc291568829 2. 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 PAGEREF _Toc291568829 h 1 HYPERLINK l _Toc291568830 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc29156883

2、0 h 1 HYPERLINK l _Toc291568831 2.2 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc291568831 h 1 HYPERLINK l _Toc291568832 3. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc291568832 h 2 HYPERLINK l _Toc291568833 3.1 方案論證 PAGEREF _Toc291568833 h 2 HYPERLINK l _Toc291568834 3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)及說明 PAGEREF _Toc291568834 h 4 HYPERLINK l _Toc291568835 4. 軟、硬件設(shè)計(jì) PAGERE

3、F _Toc291568835 h 4 HYPERLINK l _Toc291568836 4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc291568836 h 4 HYPERLINK l _Toc291568837 對(duì)STC89C58RD+單片機(jī)的簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc291568837 h 4 HYPERLINK l _Toc291568838 復(fù)位電路 PAGEREF _Toc291568838 h 5 HYPERLINK l _Toc291568839 液晶顯示電路 PAGEREF _Toc291568839 h 5 HYPERLINK l _Toc291568840 溫濕模塊

4、 PAGEREF _Toc291568840 h 6 HYPERLINK l _Toc291568841 DS12887模塊 PAGEREF _Toc291568841 h 7 HYPERLINK l _Toc291568842 4.1.6 紅外接收電路 PAGEREF _Toc291568842 h 7 HYPERLINK l _Toc291568843 4.1.7 語音電路 PAGEREF _Toc291568843 h 10 HYPERLINK l _Toc291568844 4.1.8 端口擴(kuò)展 PAGEREF _Toc291568844 h 10 HYPERLINK l _Toc29

5、1568845 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc291568845 h 11 HYPERLINK l _Toc291568846 軟件系統(tǒng)總流程圖 PAGEREF _Toc291568846 h 11 HYPERLINK l _Toc291568847 程序申明 PAGEREF _Toc291568847 h 13 HYPERLINK l _Toc291568848 系統(tǒng)按鍵掃描處理子程序 PAGEREF _Toc291568848 h 15 HYPERLINK l _Toc291568849 多級(jí)菜單實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc291568849 h 16 HYPERLINK l _

6、Toc291568850 5. 安裝與調(diào)試 PAGEREF _Toc291568850 h 17 HYPERLINK l _Toc291568851 安裝調(diào)試過程 PAGEREF _Toc291568851 h 17 HYPERLINK l _Toc291568852 故障分析 PAGEREF _Toc291568852 h 17 HYPERLINK l _Toc291568853 6. 結(jié)論 PAGEREF _Toc291568853 h 19 HYPERLINK l _Toc291568854 7. 儀器材料清單 PAGEREF _Toc291568854 h 20 HYPERLINK l

7、 _Toc291568855 7.1 儀器清單 PAGEREF _Toc291568855 h 20 HYPERLINK l _Toc291568856 7.2 材料清單 PAGEREF _Toc291568856 h 20 HYPERLINK l _Toc291568857 8. 心得體會(huì) PAGEREF _Toc291568857 h 21 HYPERLINK l _Toc291568858 9. 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc291568858 h 22 HYPERLINK l _Toc291568859 10. 附錄 PAGEREF _Toc291568859 h 231. 引言隨

8、著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的開展與應(yīng)用,國外各大公司在低壓供電系統(tǒng)集中監(jiān)控的根底上,開展智能化的低壓成套開關(guān)設(shè)備的研究,并在20世紀(jì)90年代后期智能斷路器、智能型開關(guān)柜及其它智能元器件已經(jīng)形成商品化進(jìn)入市場(chǎng),并逐漸推廣應(yīng)用,而我國雖已完全掌握了微處理器電控產(chǎn)品上的應(yīng)用技術(shù)也已有一些帶接口全數(shù)字產(chǎn)品問世,但反映國際水平的智能型低壓配電裝置和智能控制器還處于空白。 本文簡(jiǎn)要地介紹的是電力柜保護(hù)裝置設(shè)計(jì),由單片機(jī)STC89C58RD+芯片和LCD5110液晶屏為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成的一個(gè)單片機(jī)電力柜保護(hù)裝置。開關(guān)電器是一種重要的輸配電設(shè)備，它是電力系統(tǒng)及電力輸送系統(tǒng)中的控制和保護(hù)設(shè)備。但凡電能

9、生產(chǎn)、傳輸、變換、供給、分配和使用的場(chǎng)所都要使用開關(guān)設(shè)備。開關(guān)柜是金屬封閉開關(guān)設(shè)備的俗稱，主要用于發(fā)電、輸電、配電及變電等電力系統(tǒng)的開關(guān)裝置，及與其有關(guān)的控制、測(cè)量、保護(hù)和調(diào)節(jié)裝置的組合，以及上述開關(guān)和裝置內(nèi)部連接件，輔助外殼和支持件所組裝好的一種組合體統(tǒng)稱。2. 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)基于51系列單片機(jī)的智能開關(guān)柜保護(hù)裝置。根據(jù)預(yù)先所設(shè)計(jì)的功能選擇相應(yīng)的模塊，制作相應(yīng)符合電氣要求的PCB板，最后在完成整個(gè)電路的設(shè)計(jì)和制作后，通過調(diào)試和比擬來完善整個(gè)硬件的實(shí)現(xiàn)效果。2.2 設(shè)計(jì)要求1)具有多種智能保護(hù)功能:長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)過流保護(hù),模擬漏電保護(hù)等。2)測(cè)量顯示功能:可對(duì)環(huán)境

10、溫度、濕度參數(shù)等進(jìn)行測(cè)量并在開關(guān)柜保護(hù)裝置上顯示。3)可對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行遙控(如合閘、分閘等)、遙調(diào)(如調(diào)整有關(guān)保護(hù)參數(shù))。3. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1 方案論證 方案一：采用AT89C51作為主控單片機(jī)，時(shí)鐘芯片選用串行DS1302,溫度傳感選用PT-100,顯示設(shè)備用數(shù)碼管，控制選用按鍵執(zhí)行。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程控制可擦除只讀的單片機(jī)。單片機(jī)可擦除只讀存儲(chǔ)器可

11、以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MSC-51指令集和輸出管腳想兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。DS1302是美國DALLAS公司推出的的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒、進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM存放器。DS1302是DS1

12、202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。103/，0時(shí)電阻值為100/。鉑電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，應(yīng)用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)200650最常用的一種溫度檢測(cè)器，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成各種標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。其系統(tǒng)框圖如圖3-1所示主控電路AT89C51DS1302時(shí)鐘鍵盤電路PT-100溫度采集電路功能端口擴(kuò)展電路LED數(shù)碼顯示電路圖3-1 系統(tǒng)框圖 方案二：采用STC89C58RD+作為主控單片機(jī)，時(shí)鐘模塊選用DS12887作為時(shí)鐘芯片，溫濕度模塊選用HTG3538作為溫濕度傳感器，顯示局部選用NOKIA

13、5110液晶顯示屏，菜單操作局部采用四按鍵電路。DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBM PC上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887,同時(shí)，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)存放器，從而利用硬件電路解決“千年問題。DS12C887中自帶鋰電池，外部掉電時(shí)，內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。用戶還可對(duì)DS12C887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進(jìn)行屏蔽。HTG3538是基于獨(dú)特的法國HUMI

14、REL濕度傳感器技術(shù)，HTG383X 是專業(yè)的、全校準(zhǔn)的，濕度、溫度一體的即插即用模塊。專為需要可靠，精確測(cè)量的OEM 客戶應(yīng)用而設(shè)計(jì),傳感器將傳感元件與微處理電路集成在一塊微形的電路板上并帶有溫濕數(shù)字輸出接口，可適用于大量產(chǎn)，極低功耗的苛刻環(huán)境外中。分析：STC89C58RD+是51的增強(qiáng)型，比C51，定時(shí)器多一個(gè)T2,RAM為1280B，ROM多28K中斷多2個(gè)，多一個(gè)看門狗，在掉電、數(shù)據(jù)指針等方面還有一些改良。58RD+的最高外接晶振可以到達(dá)80MHZ，C51概只有24MHZ?，F(xiàn)在市面上，C51差不多被淘汰了。DS12C887自帶鋰電池，并且內(nèi)部自帶晶振處理，而DS1302在外部需要晶體

15、振蕩器電路給數(shù)字電鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768HZ的方波信號(hào)，為保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確級(jí)穩(wěn)定，以及電路的簡(jiǎn)易性，選擇DS12C887更適宜。PT-100的測(cè)量范圍比HTG3538范圍廣，性價(jià)比高，但HTG3538能實(shí)現(xiàn)二線通信，在單片機(jī)位口有限的情況下，更適合用，且?guī)в袧穸?。因?yàn)轱@示時(shí)鐘、溫度、濕度、星期等信息，信息量大，如果用數(shù)碼管，電路會(huì)顯得過于繁鎖，所以選擇NOKIA5110液晶模塊顯示更為適宜。綜合以上分析，所以決定選擇方案二來設(shè)計(jì)系統(tǒng)。3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)及說明該系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖3-2所示：STC89C58RD+DS12887時(shí)鐘HTG353四按鍵電路 NOKIA5110

16、液晶顯示屏復(fù)位電路系統(tǒng)供電紅外遙控接收 端口擴(kuò)展語音模塊圖3-2 系統(tǒng)框圖4. 軟、硬件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 對(duì)STC89C58RD+單片機(jī)的簡(jiǎn)介STC89C58RD+芯片上集成了CPU、存儲(chǔ)器、可編程I/O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口等，各局部通過內(nèi)部總路線相連。它是低功耗、高性能的CMOS型8位單片機(jī)。允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫或用編程器編程，片內(nèi)含32k Bytes的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)STC89C58RD+可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。另外, ST

17、C89C58RD+的指令系統(tǒng)和引腳與8051完全兼容,片內(nèi)有1280B 的RAM、32條I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源其中有2個(gè)外部中斷源、3個(gè)內(nèi)部中斷源、一個(gè)全雙工串行口等。4.1.2 復(fù)位電路X5045是在單片機(jī)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種看門狗芯片，他把上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電壓監(jiān)控和E2PROM四種常用功能組合在單個(gè)芯片里，以降低系統(tǒng)本錢、節(jié)約電路板空間。其看門狗定時(shí)器和電源電壓監(jiān)控功能可對(duì)系統(tǒng)起到保護(hù)作用；5128位的E2 PROM可用來存儲(chǔ)單片機(jī)系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)。4.1.3 液晶顯示電路NOKIA5110指令格式分為兩種模式：如果D/C模式選擇置為低，當(dāng)前字節(jié)解釋為命令字節(jié)。

18、如果D/C置為高，接下來的字節(jié)將存儲(chǔ)到顯示數(shù)據(jù)RAM。每一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)存入之后，地址計(jì)數(shù)自動(dòng)遞增。在數(shù)據(jù)字節(jié)最后一位期間會(huì)讀取D/C信號(hào)的電平。每一條指令可用任意次序發(fā)送到PCD8574。首先傳送的是字節(jié)的MSB高位。圖4-1展示一可能的命令流，用來設(shè)置LCD驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)SCE為高時(shí)，串行接口被初始化。在這個(gè)狀態(tài)，SCLK時(shí)鐘脈沖不起作用，串行接口不消耗電力。SCE上的負(fù)邊緣使能串行接口并指示開始數(shù)據(jù)傳輸。圖4-1 命令流表4-1 NOKIA5110指令集4.1.4 溫濕模塊其電路如圖4-2所示：圖4-2 溫濕度接線圖其相關(guān)操作為：圖4-3 溫濕度時(shí)序圖4.1.5 DS12887模塊DS12C88

19、7電路圖如下列圖4-4所示：圖4-4 DS12887原理圖4.1.6 紅外接收電路本課程設(shè)計(jì)的紅外接收頭采用一體化紅外接收解調(diào)器，如下列圖4-5: 圖4-5 實(shí)物圖圖4-6 引腳圖 一體化紅外接收解調(diào)器的內(nèi)部電路如下列圖4-7：圖4-7 紅外接收器內(nèi)部電路圖紅外遙控器的紅外信號(hào)發(fā)射電路把遙控板上的按鍵信息編成編碼以紅外信號(hào)的形式發(fā)射到接收板上，該一體化紅外接收解調(diào)器接收到紅外信息后，把其包含的編碼信息傳到單片機(jī)，從而完成紅外信號(hào)的接收。下列圖為HS0038B與單片機(jī)的接口電路圖4-8：圖4-8 HS0038B與單片機(jī)接口圖 紅外遙控協(xié)議說明：一般的，紅外遙控的編碼由前導(dǎo)碼、地址碼和數(shù)據(jù)碼組成。

20、而且有比擬精準(zhǔn)的時(shí)序要求。遙控碼的發(fā)射由38KHZ 或40KHZ 的載波信號(hào)，由信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度來表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。遙控的協(xié)議表示方法很多，下面是典型的例子：圖4-9 典型遙控器的波形這是某型號(hào)長(zhǎng)虹電視機(jī)遙控器的波形，從圖中可以看得出它是用一個(gè)毫秒的高電平和4.5 毫秒的低電平作為前導(dǎo)碼。之后以0.56 毫秒高電平和0.56 毫秒低電平表示數(shù)據(jù)“0，以毫秒高電平和毫秒低電平表示數(shù)據(jù)“1。這是某型號(hào)長(zhǎng)虹電視機(jī)遙控器的波形，從圖中可以看得出它是用一個(gè)毫秒的高電平和4.5 毫秒的低電平作為前導(dǎo)碼。之后以0.56 毫秒高電平和0.56 毫秒低電平表示數(shù)據(jù)“0，以毫秒高電平和毫秒低電平表示數(shù)據(jù)“1。一般前導(dǎo)

21、碼都是明顯比數(shù)據(jù)碼長(zhǎng)的信號(hào)，我們用COOL EDIT 得到波型圖之后可以一眼就看出來。通過前導(dǎo)碼之后有32 個(gè)數(shù)據(jù)碼“0，“1代碼，被分成4 個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)8 位8 個(gè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是由高位到低位排列的，我們可以通過看數(shù)據(jù)碼低電平的長(zhǎng)度來看出數(shù)據(jù)值長(zhǎng)為1。寫下數(shù)據(jù)再每8 位組成一個(gè)字節(jié)，我們就可以得出70H，70H，1AH，E5H 這4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，前2個(gè)字節(jié)為地址碼，用來區(qū)別各個(gè)產(chǎn)家或各種型號(hào)的遙控器前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)幀的不同也可以區(qū)分不同的遙控器。一般第一個(gè)字節(jié)與第二個(gè)字節(jié)是校驗(yàn)關(guān)系，第二個(gè)字節(jié)是第一個(gè)字節(jié)的反碼反碼：相反的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)為“0反碼那么是“1或是兩個(gè)字節(jié)相同，上圖的字節(jié)相同。后兩

22、個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)碼，用來區(qū)別遙控器的按鍵值，一般第三個(gè)字節(jié)與第四個(gè)字節(jié)也是同碼或反碼的關(guān)系，上圖為反碼關(guān)系。 解碼思路與方法：我利用電腦的聲卡和COOLEDIT 軟件讀出遙控碼，首先得作一條轉(zhuǎn)接線。我們可以用紅外一體化接收頭將38K或40KHZ的調(diào)制信號(hào)解調(diào)、放大、輸出TTL數(shù)據(jù)信號(hào)電平。我們從USB口取電，將輸出和地接一條音頻線接聲卡，這樣輸出波形就出來了。圖4-10 COOLEDIT接收波型4.1.7 語音電路本設(shè)計(jì)主要采用SPI模式對(duì)ISD1720進(jìn)行操作。SPI模式的接口，主控單片機(jī)主要通過四線(SCLK,MOSI,MISO,/SS)SPI協(xié)議對(duì)ISD1700進(jìn)行串行通信。通信協(xié)議如下列圖

23、：圖4-11 SPI時(shí)序圖在SPI命令輸入到ISD1720前，SPI端口的狀態(tài)應(yīng)該保持如下狀態(tài)：/SSHIGHTSCLK=HIGHTMOSI=LOW4.1.8 端口擴(kuò)展圖4-12 為PCF8574 的引腳圖。引腳功能如下: A0A2 為三位數(shù)字引腳地址; P0 P7 為八位準(zhǔn)雙向I/ O口線; VSS 為地; INT 為中斷線( 低電平有效) ; SCL 為I2C 時(shí)鐘線; SDA 為I2C 數(shù)據(jù)線; VCC 為電源端。PCF8574 的8 位口的每一位口線可以獨(dú)立地定義為輸入線或輸出線。輸入數(shù)據(jù)由CPU 通過I2C 總線讀周期從口讀出, 輸出數(shù)據(jù)由CPU 通過I2C 總線寫周期寫入口。因?yàn)镻

24、CF8574 為準(zhǔn)雙向口, 所以作為輸入口使用時(shí), 應(yīng)置口鎖存器為高電平。在具體應(yīng)用時(shí), 應(yīng)由CPU 對(duì)PCF8574 進(jìn)行寫1 操作。圖4-12 PCF8574引腳圖4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.2.1軟件系統(tǒng)總流程圖圖4-13主程序流程圖 圖4-14按鍵子程序流程圖 圖4-15紅外接收流程圖 圖4-16讀取溫度流程圖 圖4-17讀取濕度流程圖4.2.2 程序申明blackgroud反顯標(biāo)志位按鍵申明局部4.2.3 系統(tǒng)按鍵掃描處理子程序4.2.4 多級(jí)菜單實(shí)現(xiàn)下面介紹了一種在C語言環(huán)境下,基于單片機(jī)的多級(jí)菜單實(shí)現(xiàn)方法。該方法從菜單的功能結(jié)構(gòu)出發(fā),在程序設(shè)計(jì)中做了幾點(diǎn)改良. 首先對(duì)菜單數(shù)據(jù)項(xiàng)和功能函

25、數(shù)各自進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì),通過在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加按鍵操作指針、菜單索引相關(guān)的元素,實(shí)現(xiàn)了兩者源代碼空間的有效別離,從而大大提高了程序的可維護(hù)性。實(shí)現(xiàn)多級(jí)菜單的根本思想是把多級(jí)菜單的分層結(jié)構(gòu),通過索引號(hào)貫穿,把全部菜單項(xiàng)拉成一條鏈. 每一個(gè)菜單項(xiàng)即為一個(gè)結(jié)構(gòu),而整個(gè)菜單即為一結(jié)構(gòu)數(shù)組。訪問每一個(gè)菜單項(xiàng)時(shí),只須獲得菜單的索引號(hào),通過索引號(hào)找到結(jié)構(gòu)數(shù)組中和該菜單項(xiàng)相關(guān)的條目,由此可以查詢到當(dāng)前菜單項(xiàng)的數(shù)據(jù)和所要執(zhí)行的功能函數(shù)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的結(jié)構(gòu)只含有當(dāng)前索引號(hào)、按向下/向上/確認(rèn)/取消鍵后的索引號(hào)及當(dāng)前菜單項(xiàng)應(yīng)執(zhí)行操作對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針6個(gè)元素,每個(gè)菜單項(xiàng)的所有數(shù)據(jù)(包括顯示的內(nèi)容、設(shè)定的參數(shù)的存儲(chǔ)地址等)都

26、只能寫在相應(yīng)的功能函數(shù)中,本設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)的6元素上進(jìn)行改良，每一個(gè)按鍵均有相應(yīng)的執(zhí)行操作對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針。流程圖如下：圖4-18 按鍵流程圖 5. 安裝與調(diào)試5.1安裝調(diào)試過程確定硬件整體方案后，我們以模塊為單位進(jìn)行軟硬件的設(shè)計(jì)制作。首先做為一個(gè)開關(guān)柜，需要向用戶傳遞信息，那么必需用到顯示設(shè)備，考慮到我們將使用中文菜單。我們選擇了NOKIA5110液晶顯示模塊，價(jià)格相當(dāng)于LCD1602的價(jià)格，但顯示的內(nèi)容更加豐富。有了顯示設(shè)備，接下來我們的目標(biāo)是DS12887時(shí)鐘的讀寫。作為一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，有了時(shí)間系統(tǒng)才完整。對(duì)于DS12887我們采用INTEL通信模式。由于DS12887內(nèi)部有非易失性的存儲(chǔ)器，我

27、們可以將重要數(shù)據(jù)保存起來。接下來完成了按鍵、端口擴(kuò)展軟硬件安裝調(diào)試。因按鍵硬件電路簡(jiǎn)單，主要的調(diào)試工作在于程序。我們采用四鍵式按鍵，程序采用了四鍵多級(jí)菜單的結(jié)構(gòu)指針、菜單索引等完成按鍵的處理，處理過程如上逑按鍵處理局部。端口擴(kuò)展本系統(tǒng)采用了I2C總線端口擴(kuò)展芯片。由I2C特點(diǎn)可知，如日后需要可方便地增加端口而不需要重新編寫大量代碼，只需修改器件號(hào)便可到達(dá)擴(kuò)展端口的需要。因考慮到開關(guān)柜應(yīng)用場(chǎng)合的不確定因素，以及防止程序意外跑丟。我們?yōu)楸鞠到y(tǒng)增加了外部看門狗復(fù)位電路，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。完成了上逑根本功能后，我們對(duì)系統(tǒng)功能做進(jìn)一步的完善。增加了ISD1720語音模塊，以語音的方式向用戶做一些必要的提

28、示，使系統(tǒng)更加人性化。增加紅外接收電路，為實(shí)現(xiàn)遙控提供可能。5.2故障分析剛?cè)胧忠壕翆?duì)液晶屏的特性不是很了解，只是簡(jiǎn)單地驅(qū)動(dòng)它。有一次天氣變化了，原本顯示正常的液晶確顯示比照度不高，顯示不清楚。于是我們從軟硬件多方面分析，最后再仔細(xì)地閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)后發(fā)現(xiàn)是偏壓設(shè)置沒設(shè)置好。在液晶初始化中改變偏壓設(shè)置問題就解決了。起初，遇到了DS12C887讀寫有問題，開始疑心是程序問題。但用其它有DS12C887的系統(tǒng)測(cè)試下程序，實(shí)踐證明程序驅(qū)動(dòng)沒有問題。然后開始硬件接線檢查，因采用杜邦線連接，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，連接處或多或少會(huì)出現(xiàn)接觸問題。但此次遇到的并不是這個(gè)問題，最后把問題鎖定在電源上，換了種供電方式之后

29、問題解決了?？梢婋娫捶€(wěn)定性的重要。因初期對(duì)DS12887不熟悉，把BCD與十六進(jìn)制混淆，導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)的錯(cuò)亂。后來經(jīng)過反復(fù)的研究、調(diào)試，改良了進(jìn)制轉(zhuǎn)化機(jī)制，從而解決了通信格式不一樣引起的問題。按鍵局部，由于采用指針結(jié)構(gòu)體索引菜單結(jié)構(gòu)，而初期對(duì)結(jié)構(gòu)體指針操作不熟，導(dǎo)致指針的指向不明確，導(dǎo)致按鍵功能不正常，影響了多級(jí)菜單實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過屢次認(rèn)真地學(xué)習(xí)指針結(jié)構(gòu)體數(shù)組，逐漸地對(duì)結(jié)構(gòu)體指針了解，程序問題也隨著有了好轉(zhuǎn)。那段時(shí)間閱讀了許多別人的優(yōu)秀代碼，逐漸行成了良好的編程習(xí)慣，也大大促進(jìn)了程序開發(fā)的進(jìn)程。進(jìn)行端口擴(kuò)展時(shí)，通過學(xué)習(xí)了解了I2C總線協(xié)議，參考了多方資料后編寫了驅(qū)動(dòng)程序。但遇到了問題，端口芯片沒有被驅(qū)

30、動(dòng)。我們分析可能出現(xiàn)的問題，決定從軟硬件上對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行分析。經(jīng)過數(shù)天的努力，我逐漸對(duì)I2C總線協(xié)議有了更進(jìn)一步的了解。為了更進(jìn)一步地驗(yàn)證我的猜測(cè)，我用24C02進(jìn)行I2C總線驅(qū)動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后問題范圍縮小了。硬件我們?cè)嚵藥灼恍吞?hào)產(chǎn)品，效果一樣。最后，我們?cè)谫Y料中發(fā)現(xiàn)，8574器件地址有兩種。但是資料上的型號(hào)與我們所拿到的硬件型號(hào)不一致。抱著試一試的心態(tài)試了一下，結(jié)果問題解決了，這讓我們意想不到。這讓我意識(shí)到了查資料的重要性?？撮T狗電路調(diào)試時(shí)，剛開始對(duì)看門狗操作不正確，導(dǎo)致單片機(jī)一直被看門狗復(fù)位。我們不得不對(duì)看門狗進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)試。經(jīng)過許久的調(diào)試，最后單片調(diào)試成功后再進(jìn)行移值。ISD1

31、720采用SPI模式進(jìn)行操作。開始調(diào)試時(shí)先閱讀了中文數(shù)據(jù)手冊(cè)，通過對(duì)中文數(shù)據(jù)手冊(cè)的學(xué)習(xí)，對(duì)ISD1720有了一定的了解。但是對(duì)于程序的編寫，還是找不到思路。參閱了許多資料源程序，發(fā)現(xiàn)別人的驅(qū)動(dòng)程序有許多命令我在中文手冊(cè)上并沒有看過，為此感到很疑惑。為此，我專門上網(wǎng)尋找ISD1700英文檔資料。可是長(zhǎng)達(dá)70多頁的數(shù)據(jù)手冊(cè)，多虧了我們組員的協(xié)助，但翻譯還是消耗了我們不少的時(shí)間。閱讀完英文檔資料后，對(duì)驅(qū)動(dòng)命令字有了一定的了解。對(duì)于移值起到了不少的作用。紅外遙控解碼遇到的問題不少。第一次接觸紅外，感到很陌生。紅外我們看不見摸不著，這對(duì)調(diào)試很不利。通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，對(duì)紅外發(fā)射接收有了一定的了解后，知道

32、用示波器、電腦、 等可以觀察到紅外的一些信息后我們開始用示波器觀查，用 看紅外發(fā)射信號(hào)的有無，對(duì)于調(diào)試幫住了不少。通過學(xué)習(xí)，我們同時(shí)也掌握了一種用PC觀查紅外遙控器發(fā)射信號(hào)的方法。這個(gè)方法更好，不僅有完整波型，而且還能在電腦里直接截取圖像信息，可以讀出每一脈沖寬度等信息。雖然有了這些前期準(zhǔn)備，但是編寫程序的時(shí)候還是遇到了困難。對(duì)于C51語言，我們作為初學(xué)者，還不能掌握它的情確延時(shí)，然而紅外遙控接收對(duì)延時(shí)的精確性有嚴(yán)格的要求。期間想到了在C語言中插入?yún)R編語言，這對(duì)我們的語言知識(shí)掌握程序提出了更高一層次的要求，最后我們通過了學(xué)習(xí)，用前人的經(jīng)驗(yàn)，掌握了C語言的用于紅外接收的精確延時(shí)方法，初步解決了解

33、碼問題。但解碼還是碰到不少問題，多虧用了串口調(diào)試工具，這對(duì)調(diào)試工作的進(jìn)行有了很大的促進(jìn)作用。因紅外遙控調(diào)試時(shí)是單獨(dú)調(diào)試的，調(diào)試完后就要移值到主程序中。本想移值工作應(yīng)該會(huì)很順利，可是意想不到的情況還是發(fā)生了。由于定義的變量超過了128B，KEILSMALL模式編繹不能通過，于是換成LARGE模式(因采用的是STC89C89RD+內(nèi)部RAM有1280B)，編繹通過?？墒且馔庠俅谓蹬R，其它功能正常，唯獨(dú)采用中斷的紅外遙控有問題?？墒怯脝为?dú)模塊調(diào)試通過。不解，多方尋找資料，尋覓很久依然沒有解決。無意中在下載的時(shí)候把STC下載模式選擇了6T模式，然后又用12T模式下載了一遍?？梢杂昧耍墒菃栴}又來了。以

34、我的經(jīng)驗(yàn)來判斷這應(yīng)該還存在其它問題。果不其然，當(dāng)我把電斷了再開電的時(shí)候，紅外遙控沒有作用了。但是重復(fù)用6T、12T模式下載后紅外遙控正常，復(fù)位后依然正常。但就是斷電后不正常，并且只用12T模式下載它依然還是不正常。這個(gè)問題困擾了好久。多方尋找KEIL SMALL LARGE模式的差異、STC單片機(jī)內(nèi)部RAM使用方法等資料，也嘗試了把變量換成XDATA類型，可問題還是出乎我的想像。最后把KEIL的庫型換成STC的庫型，并修改了編譯參數(shù)，最終解決了紅外問題。讓虧發(fā)動(dòng)機(jī)00，導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)的錯(cuò)亂。后來經(jīng)過反復(fù)的研究，6. 結(jié)論本系統(tǒng)借鑒了前人的研究成果，通過修改移值了四鍵多級(jí)菜單實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)現(xiàn)了多級(jí)菜

35、單的構(gòu)建。并為日后的增加修改菜單提供了方便，使程序結(jié)構(gòu)清晰、明了。通過多級(jí)菜單實(shí)現(xiàn)了更在大量的信息處理。本系統(tǒng)主畫面顯示萬年歷，四按鍵操作，操作簡(jiǎn)便。當(dāng)按下向上向下鍵時(shí)，即可進(jìn)入操作菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)，選擇相應(yīng)菜單可進(jìn)行相應(yīng)操作。主要有溫濕度顯示、時(shí)間設(shè)置、鬧鐘設(shè)置，采用中文菜單，更加人性化。遙控的參加使得操作更加多樣化。僅用一個(gè)中斷口就可擴(kuò)展出許多的按鍵，節(jié)省資源，并且操作方便。語言模塊的參加，更加豐富了系統(tǒng)的功能，提示更加人性化。系統(tǒng)帶有鬧鐘功能，時(shí)間到時(shí)，采取每隔一秒對(duì)液晶顯示屏反顯一次的方式提示鬧鐘時(shí)間到了。當(dāng)然也可以更以其它提示方式，只需在鬧鐘時(shí)間到事件中修改相應(yīng)的提示功能就可實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)

36、記錄上次按鍵操作時(shí)間，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無按鍵時(shí)的操作提供了方便，本系統(tǒng)的實(shí)例是，當(dāng)處于非主界面菜單并且長(zhǎng)時(shí)間無操作時(shí)可自動(dòng)返回主菜單界面。7. 儀器材料清單7.1 儀器清單直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字示波器、電腦、萬用表、熱轉(zhuǎn)印機(jī)、鉆孔機(jī)、ISD拷貝機(jī)7.2 材料清單材料數(shù)目材料數(shù)目5110液晶屏1DS128871ISD17201STC89C58RD+1X504518歐喇叭1MAX2321USB轉(zhuǎn)串口線1電容7電容22uf1電容30PF2電容1045電阻10K933電阻100K2按鍵12HS0038B1排針80杜邦線388. 心得體會(huì)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計(jì)資料了。為了讓自己

37、的設(shè)計(jì)更加完善，查閱這方面的設(shè)計(jì)資料是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的，我們一切都要有據(jù)可依，有理可尋，不切實(shí)際的設(shè)想永遠(yuǎn)只能是設(shè)想，永遠(yuǎn)無法升級(jí)為設(shè)計(jì)，同時(shí)在查閱別人的資料時(shí)，要懂得借鑒別人的編程思路，往往只有好的編程思想才能編出高效的代碼。從而選取最正確方案，要吃透別人的程序不是簡(jiǎn)單的事情，所以在看程序時(shí)不要煩躁，認(rèn)真的理解，要有好的心態(tài)?？炊嗔?，一點(diǎn)點(diǎn)的理解，到最后總會(huì)有收獲的。其次，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，如：制板、C語言、模擬和數(shù)字電路知識(shí)等。學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，在這里，我也懂了其實(shí)課本是有用的只是我們沒有用到。所以每門課程都要懂一些，設(shè)

38、計(jì)都是很多知識(shí)的結(jié)合，要把我們懂的用的恰到好處。在這是我做本設(shè)計(jì)的又一收獲。在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改良是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常的，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。在本次設(shè)計(jì)過程中，我對(duì)單片機(jī)有了一個(gè)很深的認(rèn)識(shí)，我知道了如何給像單片機(jī)的可

39、編程控制器編程的過程，我喜歡單片機(jī)的開發(fā)，如果你把它利用好，能開發(fā)出一些很有技術(shù)性的產(chǎn)品，他能為我們提供很多的方便。當(dāng)然在本次設(shè)計(jì)中也發(fā)現(xiàn)了不少問題，我在最后總結(jié)幾點(diǎn)，一個(gè)是在程序設(shè)計(jì)之前的一個(gè)總體的功能沒有設(shè)計(jì)好，只是在后面想到了要加什么功能，在臨時(shí)加的，這些程序隨意參插使得程序很亂。第二個(gè)是在設(shè)計(jì)前的流程圖沒有應(yīng)用好，這對(duì)后面程序越來越長(zhǎng)的時(shí)候帶來了很大的不便。另外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我感到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在團(tuán)隊(duì)中，我們互幫互助，對(duì)整個(gè)課程設(shè)計(jì)來說，這是至關(guān)重要的，缺少每一個(gè)人都會(huì)對(duì)我們的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。還有要感謝指導(dǎo)老師在我們遇到困難時(shí)，給予我們的建議與鼓勵(lì)。麻雀雖小五臟俱全，雖然是一個(gè)小

40、小的畢業(yè)設(shè)計(jì)，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的課程學(xué)習(xí)、工作和生活中。9. 參考文獻(xiàn) 1 張迎新等編著.單片機(jī)初級(jí)教程單片機(jī)根底M.北京航天航空大學(xué)出版社, 2006年8月第2版2 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)M . 2版. 北京:清華大學(xué)出版社. 1999.3 陸錚.羅嘉.單片機(jī)C語言下LCD 多級(jí)菜單的一種實(shí)現(xiàn)方法 J . 工礦自動(dòng)化, 2006 (1) : 50251.4 王海林. 具有任意多級(jí)子菜單的通用菜單程序設(shè)計(jì) J . 微機(jī)開展, 1999, 9 (1) : 39242.5 ISD1760錄放音程序 HYPERLINK 10.

41、 附錄10.1 實(shí)物照片 圖10-1 主菜單 圖10-2 溫濕度設(shè)置選擇 圖10-3 溫濕度顯示畫面 圖10-4 設(shè)置選擇菜單 圖10-5 選擇時(shí)間設(shè)置 圖10-6 時(shí)間設(shè)置畫面 圖10-7 鬧鐘設(shè)置畫面 圖10-8 溫濕度上下限設(shè)置畫面 圖10-9 溫濕度上下限設(shè)置畫面2 圖10-10 選擇偏壓設(shè)置菜單 圖10-11偏壓設(shè)置畫面 圖10-12語音模塊 圖10-13 系統(tǒng)實(shí)物全圖附錄：外文翻譯In Wang Zuoliangs translation practices, he translated many poems, especially the poems written by Rob

42、ert Burns. His translation of Burns “A Red, Red Rose brought him fame as a verse translator. At the same time, he published about ten papers on the translation of poems. Some argue that poems cannot be translated. Frost stresses that poetry might get lost in translation. According to Wang, verse tra

43、nslation is possible and necessary, for “The poet-translator brings over some exciting work from another culture and in doing so is also writing his own best work, thereby adding something to his culture. In this transmission and exchange, a richer, more colorful world emerges. (Wang, 1991:112). The

44、n how can we translate poems? According to Wangs understanding, the translation of poems is related to three aspects: A poems meaning, poetic art and language. 1A poems meaning “Socio-cultural differences are formidable enough, but the matter is made much more complex when one realizes that meaning does not consist in the meaning of words only, but also in syntactical structures, speech rhythms, levels of style. (Wang, 1991:93).2Poetic art According to Wang, “Blys point about the marvelous tran