高鐵微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)速度、溫度采集

1、系統(tǒng)組成框圖單片機(jī)溫度信息采集速度信息采集單片機(jī)溫度信息采集速度信息采集司機(jī)狀態(tài)檢測(cè)數(shù)碼管顯示報(bào)警E2PROM斷電存儲(chǔ)鍵盤輸入圖1.1系統(tǒng)框圖功能模塊功能模塊溫度采集模塊速度采集模塊鍵盤顯示模塊報(bào)警模塊掉電保護(hù)模塊防困倦模塊圖1.2系統(tǒng)功能模塊圖2、速度采集電路電機(jī)電機(jī)霍爾傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換LED顯示單片機(jī)處理圖1.3測(cè)速電路圖1.4霍爾傳感器測(cè)速示意圖圖1.5UGN3020測(cè)速電路圖3.防困倦電路設(shè)計(jì)防困倦電路主要是通過電路來判斷駕駛員是否有睡意，本設(shè)計(jì)是通過判斷一段時(shí)間“非困倦鍵”是否按下，若按下的話，則說明駕駛員比較清醒，則單片機(jī)繼續(xù)工作，該時(shí)間會(huì)刷新，若是沒有按下的話，則說明駕駛員困倦了，此時(shí)，單片機(jī)就會(huì)控制報(bào)警電路發(fā)出警報(bào)，從而提醒駕駛員注意駕駛安全，若駕駛員接到提醒后按下鍵，則報(bào)警取消，否則將一直報(bào)警，直到駕駛員按下該鍵。4、溫度信采集電路(1)ADC0832表1.1ADC0832引腳功能序號(hào)名稱功能1CS片選是能，低電平芯片使能2CH0模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用3CH1模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用4GND芯片參考0電位（地）5DI數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制6DO數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出7CLK芯片時(shí)鐘輸入8VCC電源輸入及參考電壓輸入圖1.6溫度采集(ADC0832)電路(2)溫度采集DS18B20表1.2DS18B20引腳功能序號(hào)名稱功能1GND地信號(hào)2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳，開漏單總線接口引腳3VDD可選擇的VDD引腳DS18B20主要包括溫度傳感器、64位激光ROM單線單口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器、用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值、觸發(fā)器存儲(chǔ)與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼發(fā)生器等。停止停止加1斜率累加器比較預(yù)置計(jì)數(shù)器1低溫度系統(tǒng)晶振溫度寄存器預(yù)置=0高溫度系數(shù)晶振計(jì)數(shù)器2=0LSB置位/清除圖1.7DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖1.8DS18b20溫度采集電路DS18b20讀溫度數(shù)值子程序流程圖：跳過讀序號(hào)列號(hào)操作跳過讀序號(hào)列號(hào)操作入口初始化啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換延時(shí)初始化返回延時(shí)30us讀取溫度寄存器讀寄存器，前兩字節(jié)為轉(zhuǎn)換值;分高字節(jié)與低字節(jié)，兩者相加變?yōu)闇囟戎怠Ｗx寄存器，前兩字節(jié)為轉(zhuǎn)換值;分高字節(jié)與低字節(jié)，兩者相加變?yōu)闇囟戎?。圖1.9DS18b20讀溫度值程序流程圖DS18b20初始化的程序流程圖：入口入口DQ置1DQ置1延時(shí)延時(shí)DQ置0DQ置0長延時(shí)長延時(shí)DQ置1DQ置1短延時(shí)，等待回應(yīng)短延時(shí)，等待回應(yīng)短延時(shí)短延時(shí)返回返回圖1-10DS18b20初始化程序流程圖DS18b20讀操作子程序流程圖：入口入口DQ置低‘0’DQ置低‘0’DDat右移一位DQ置高‘DQ置高‘0’DQ=1？DQ=1？YDDat高位置1短延時(shí)短延時(shí)NN字節(jié)發(fā)送完否？字節(jié)發(fā)送完否？YY返回返回圖1-11DS18b20讀數(shù)據(jù)操作程序流程圖DS18b20寫指令操作子程序流程圖：入口入口NN字節(jié)發(fā)送完否？字節(jié)發(fā)送完否？YYDQ置低‘DQ置低‘0’DDat右移一位Dat給DQ賦值QDat給DQ賦值QY延時(shí)5MS延時(shí)5MSDat右移一位Dat右移一位返回返回圖1.12DS18b20寫數(shù)據(jù)操作程序流程圖5、顯示模塊電路LM1602第1腳：為地電源地VDD第2腳：為電源VCC第3腳：V0為LCD調(diào)整的對(duì)比度管腳。通過調(diào)整3腳所接的滑動(dòng)變阻器來改變顯示器上所顯示的字符的對(duì)比度。V0的電壓越低對(duì)比度就越強(qiáng)。第4腳：RS為寄存器選擇端，通過改變給RS的高低電平選擇不同的寄存器當(dāng)RS=0時(shí)選擇指令寄存器；RS=1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器。第5腳：RW為讀寫信號(hào)線；當(dāng)RW=0時(shí)進(jìn)行寫操作當(dāng)RW=1進(jìn)行讀操作。通過給RW端不同的電壓實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與芯片之間的交流。第6腳：EN為使能端當(dāng)其為高電平時(shí)讀取信息，變成負(fù)電平時(shí)執(zhí)行指令。第7～14腳：D0～D7為雙向數(shù)據(jù)接口用于實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與芯片之間的數(shù)據(jù)交流。第15～16腳：選擇LCD的點(diǎn)亮方式。開始寫入指令0x01延時(shí)寫入指令0x38延時(shí)開始寫入指令0x01延時(shí)寫入指令0x38延時(shí)寫入指令0x0C延時(shí)寫入指令0xD0延時(shí)返回圖1.13LCD1602的初始化初始化子程序流程圖忙檢測(cè)程序流程圖：開始開始RS=0選擇指令寄存器RS=0選擇指令寄存器RW=1，進(jìn)行讀操作RW=1，進(jìn)行讀操作EN=1讀取信息EN=1讀取信息延時(shí)5usP1.1延時(shí)5usP1.1置高獲取RESULT信息P1.1置高獲取RESULT信息P1.1置高P1.1置高EN=0產(chǎn)生負(fù)跳變EN=0產(chǎn)生負(fù)跳變返回返回圖1.14LCD忙檢測(cè)程序流程圖LCD1602的命令寫入程序流程圖:開始開始Result=0？ NResult=0？RS=0選擇指令寄YRS=0選擇指令寄RW=0，進(jìn)行寫操作RW=0，進(jìn)行寫操作EN=0產(chǎn)生負(fù)脈沖寫入P1.1EN=0產(chǎn)生負(fù)脈沖寫入P1.1置高延時(shí)10us延時(shí)10usP1.1置高P1.1置高P1.1置高寫入命令字寫入命令字延時(shí)5MS延時(shí)5MSEN=1EN=1延時(shí)5MS延時(shí)5MS返回返回圖1.15LCD1602的命令寫入程序流程圖LCD數(shù)據(jù)寫入流程圖:開始開始Result=0？ NResult=0？RS=1選擇數(shù)據(jù)寄YRS=1選擇數(shù)據(jù)寄RW=0，進(jìn)行寫操作RW=0，進(jìn)行寫操作EN=0產(chǎn)生負(fù)脈沖寫入P1.1EN=