旋轉(zhuǎn)時鐘畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　旋轉(zhuǎn)LED顯示屏是利用機械轉(zhuǎn)動動態(tài)掃描代替?zhèn)鹘y(tǒng)逐行掃描方式，是一種新型的顯示屏，具有成本低，可視范圍大的特點，是LED顯示屏的一個新的發(fā)展方向。其實質(zhì)就是與機械轉(zhuǎn)動配合起來的動態(tài)掃描顯示技術(shù)。主控芯片為AT89S52，以及電機模塊，時間模塊，溫度模塊，顯示模塊，速度模塊等輔助組件而成。本次“旋轉(zhuǎn)LED顯示屏”的制作用于我的畢

2、業(yè)論文，它提高我的實踐能力和專研能力，激發(fā)我對學習興趣，引導自主學習及培養(yǎng)創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、工程實踐素質(zhì)。這次的設(shè)計利用高速旋轉(zhuǎn)中控制LED的亮滅，進行字符的顯示，溫度的監(jiān)控（主控DS18B20），簡單圖形的顯示，速度控制（主控霍爾3144），以及控制器采用單片機，完成顯示內(nèi)容的傳輸、字庫的轉(zhuǎn)換、顯示等功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞 AT89S52 霍爾3144 DS18B20 &

3、lt;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Rotating LED display is the use of dynamic scanning to replace the traditional mechanical rotating progressive scanning, is a new display, low cost,

4、 the characteristics of visual range, LED display is a new development direction. Its essence is to match up with the mechanical rotation of dynamic scanning display technology. Master chip AT89S52, and motor modules, th

5、e time module, the temperature module, display module, the speed module and other auxiliary components together. The "rotating LED d</p><p>　　Keywords AT89S52 Hall 3144 DS18B20</p&

6、gt;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 旋轉(zhuǎn)時鐘的發(fā)展背景1</p>&l

7、t;p>　　1.2 旋轉(zhuǎn)時鐘的特點1</p><p>　　1.3 旋轉(zhuǎn)時鐘的發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.4 新舊led社會調(diào)研2</p><p>　　第2章 系統(tǒng)的總體設(shè)計2</p><p>　　2.1 方案可行性論證2</p><p>　　2.1.1 需求分析2</p><

8、;p>　　2.1.2 方案論證4</p><p>　　2.2 關(guān)鍵技術(shù)與解決方案5</p><p>　　2.3 系統(tǒng)總體方案6</p><p>　　2.3.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成7</p><p>　　2.3.2 系統(tǒng)軟件構(gòu)成7</p><p>　　2.4 本章小結(jié)8</p><p>

9、;　　第3章 系統(tǒng)的硬件9</p><p>　　3.1單系統(tǒng)的主控單元構(gòu)成9</p><p>　　3.1.1 單片機AT89S52簡介10</p><p>　　3.1.2 主要功能及特點10</p><p>　　3.1.3 管腳圖管腳說明11</p><p>　　3.1.4 復位電路13</p>

10、<p>　　3.1.5 震蕩電路14</p><p>　　3.1.6 芯片擦除14</p><p>　　3.2 顯示單元部分15</p><p>　　3.2.1 LED特性15</p><p>　　3.2.2 9013三極管的特性及相關(guān)參數(shù)15</p><p>　　3.3 測溫部分16<

11、/p><p>　　3.3.1 測溫模塊16</p><p>　　3.3.2 DS18B20的主要特征有以下幾點16</p><p>　　3.3.3 DS18B20的工作原理16</p><p>　　3.3.4 溫度采集17</p><p>　　3.4 單測速定位部分20</p><p>　

12、　3.5 電機的搭建和供電的設(shè)計22</p><p>　　3.5.1 電機的配置22</p><p>　　3.5.2 電刷的供電設(shè)計24</p><p>　　3.6 本章小結(jié)25</p><p>　　第4 章 系統(tǒng)的軟件部分24</p><p>　　4.1 模擬表盤部分26</p><p

13、>　　4.2 模糊控制部分27</p><p>　　4.3 本章小結(jié)28</p><p>　　第5章 取模工具介紹28</p><p>　　第6章 最后成果29</p><p>　　第7章 總結(jié)與展望29</p><p><b>　　結(jié)束語30</b></p>&

14、lt;p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻32</b></p><p><b>　　附錄Ⅰ33</b></p><p><b>　　附錄Ⅱ42</b></p><p><b>　　附錄III43&

15、lt;/b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 旋轉(zhuǎn)時鐘的發(fā)展背景</p><p>　　現(xiàn)在可以說單片機是百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的

16、應(yīng)用提供廣闊的天地。ED顯示屏已廣泛應(yīng)用于廣告、車站、銀行、商場等公共場所。它具有功耗小、壽命長、色彩好等優(yōu)點?，F(xiàn)在的LED顯示屏的發(fā)光器件主要采用LED平板模塊，大型的LED點陣的顯示屏。它給我們?nèi)粘Ｉ钪袔砹朔奖愫涂旖?。但是這種類型的顯示屏有很大的弊病。新型的旋轉(zhuǎn)式顯示屏，克服了以上兩個不足，以單排LED或雙排LED轉(zhuǎn)動的方式代替逐行掃描，成本大大降低，采用以少顯多的方案來組成大型虛擬的LED點陣顯示，其內(nèi)容緊湊有條理，并且容易查

17、找出LED失真的具體原因，很快捷的加以維修處理以及它可以和點陣一樣顯示原理。</p><p>　　如果你在網(wǎng)上用google搜索“POV LED”一詞（POV即persistance of vision），會找到世界各地的各種LED 旋轉(zhuǎn)屏的制作介紹。那些搖晃出的空中圖案，漂浮在車輪上的動畫，以及形態(tài)各異的時鐘，一定給你留下深刻印象。</p><p>　　1.2 旋轉(zhuǎn)時鐘的特點</

18、p><p>　　旋轉(zhuǎn)時鐘的主要特點就是結(jié)構(gòu)新穎，效果奇特。加入了現(xiàn)代科技的元素，利用人眼的視覺暫留特性，用單片機作為主控芯片，采用電機帶動發(fā)光二極管高速旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器進行定位，利用刷屏顯示原理呈現(xiàn)時鐘畫面及DS18B20溫度顯示。造型及顯示效果個性、新穎，解決了傳統(tǒng)時鐘結(jié)構(gòu)單一，顯示效果固定的缺陷，更好了滿足了人們對美的追求。</p><p>　　1.3 旋轉(zhuǎn)時鐘的發(fā)展趨勢</p>

19、;<p>　　現(xiàn)今人們家庭用的時鐘主要還是傳統(tǒng)意義上的時鐘，固定的表盤與表針，顯示效果單一，不能滿足時鐘不但用來看時間還是一件很好的裝飾品的要求。隨著科技的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了以DIY為主要形式的旋轉(zhuǎn)時鐘作品。</p><p>　　但是隨著單片機技術(shù)、高亮發(fā)光二極管制造技術(shù)和高速穩(wěn)定電機制造技術(shù)的發(fā)展，這種千奇百怪、創(chuàng)意無限的電子旋轉(zhuǎn)時鐘必將走進千家萬戶。</p><p>　　1

20、.4 新舊led社會市場調(diào)研</p><p>　　據(jù)報導大型的LED點陣顯示屏從06年開始在各大公共場合登陸舞臺，到2010年占據(jù)了中國的絕大部分的市場。在市場中廣泛流通的是傳統(tǒng)型的顯示屏。</p><p>　　普通小型的8*8點陣在市場報價：</p><p>　　普通稍大點3208點陣在市場報價：</p><p>　　可見成本成多倍增長。若

21、大型廣告顯示屏，車站顯示屏其可見成本要遠遠大于實用成本，普通點陣用戶花銷費用巨大，不經(jīng)濟不實惠。</p><p>　　而新型的可旋轉(zhuǎn)的LED顯示屏，在國內(nèi)幾乎沒有個人和企業(yè)應(yīng)用。這個新生產(chǎn)業(yè)技術(shù)才剛剛起步，擁有巨大的市場發(fā)展?jié)摿?！它只需要幾個發(fā)光LED，便可以實現(xiàn)虛擬大型的點陣顯示屏。</p><p>　　普通發(fā)光二極管的市場報價：</p><p>　　普通LED貼

22、片市場報價：</p><p>　　可見器件成本對比度十分的懸殊！時間就是金錢，成本就是效益！！</p><p>　　第2章 系統(tǒng)的總體設(shè)計</p><p>　　2.1 方案可行性論證</p><p>　　2.1.1 需求分析</p><p>　　隨著科技的發(fā)展和人們對創(chuàng)新事物和美感的追求，傳統(tǒng)的固定的電子時鐘無法滿足現(xiàn)

23、代人們的物質(zhì)和文化生活的需要，必將被淘汰。這種新興的，創(chuàng)意無限的，視覺效果好的創(chuàng)意電子旋轉(zhuǎn)時鐘必將越來越多的走進人們的生活。這種新興的旋轉(zhuǎn)時鐘將會倍受人們的青睞，成為人們裝飾、送人的首選佳品。</p><p>　　2.1.2 方案論證</p><p>　　旋轉(zhuǎn)時鐘是一種利用人眼的視覺惰性，讓LED高速旋轉(zhuǎn)形成LED屏，顯示文字、數(shù)字及圖形的LED屏顯示的電子產(chǎn)品。主要構(gòu)成：在AT89S52

24、單片機的P0、P2口上接上16個貼片的LED；在分別用P1.0、P1.1和P1.2上接上一個三極管9013，分別用三極管驅(qū)動8個貼片LED，總共40個貼片。用霍爾傳感器CS3144來測定轉(zhuǎn)速，用DS18B20溫度傳感器來測溫。采用取字模軟件將字符和圖案自動生成掃描碼。系統(tǒng)采用兩節(jié)3V電子供電，旋轉(zhuǎn)由一個電機帶動。</p><p>　　2.2 關(guān)鍵技術(shù)與解決方案</p><p>　　可旋轉(zhuǎn)L

25、ED就是運用以少勝多的理念，把動起來的一排或多排LED抽象成一個巨大的點陣屏幕，是利用人們的視覺殘留來實現(xiàn)顯示圖像數(shù)字的功能。</p><p>　　A：普通的點陣屏是利用刷屏的方式來顯示東西的，例如：</p><p>　　圖2-1點陣成像原理</p><p>　　它是隨著不同頻率的個點成像來達到成像，也就是說當畫面以一定速率新時我們看到的就是一個完成的圖像了。<

26、;/p><p>　　B:新穎的可旋轉(zhuǎn)的LED和老式的成像原理基本相近，舉例說明：</p><p>　　一條由30個led組成的條形顯示板：</p><p>　　當它轉(zhuǎn)動的時候可形成一個復雜的圓形點陣：</p><p>　　圖2-2 模擬點陣成像</p><p>　　由此可知一條發(fā)光LED板子轉(zhuǎn)動可利用人的視覺殘留留下一個

27、虛擬的點陣顯示屏。</p><p>　　整個設(shè)計的供電系統(tǒng)。電機供電旋轉(zhuǎn)時鐘系統(tǒng)有兩個部分需要供電，一是底座上的電機，二是單片機系統(tǒng)。可選用分離供電，即一組電池提供單片機系統(tǒng)的電源（它必定隨著電路板旋轉(zhuǎn)，因此體積和重量需要盡量輕），另外一組固定在底座上的電池為電機提供電源。可以使用同一個電源，但是需要處理電力的傳遞問題，可通過電刷方式。在電機的轉(zhuǎn)軸上安裝絕緣的塑料皮和一個外加導電鐵皮，鐵皮固定到電路板上，電機轉(zhuǎn)動

28、帶動板子，在導電鐵皮的旁邊設(shè)置電刷，可供應(yīng)電路板的正常用電。而整個的電機控制轉(zhuǎn)速可以采用霍爾芯片來測定它的轉(zhuǎn)動過程。</p><p>　　2.3 系統(tǒng)總體方案</p><p>　　系統(tǒng)總體分為軟件部分和硬件部分兩部分構(gòu)成。</p><p>　　硬件部分由主控芯片部分、測速定位部分、溫度測試部分、信息采集傳輸部分、顯示部分、電機部分組成。總體框圖如下：</p&g

29、t;<p>　　圖2-3 系統(tǒng)總體框圖 </p><p>　　2.3.1 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成</p><p>　　系統(tǒng)的硬件部分主要有單片機（AT89系列）及其最小系統(tǒng)，霍爾傳感器（CS3144）測速定位系統(tǒng)DS18B20數(shù)字溫度傳感器測溫系統(tǒng)及LED顯示部分組成

30、。</p><p>　　單片機是系統(tǒng)的核心，是系統(tǒng)的主控單元。單片機及其構(gòu)成的最小系統(tǒng)單元控制系統(tǒng)信息的采集，及測速定位系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)，來調(diào)節(jié)系統(tǒng)?；魻杺鞲衅魇怯脕頊y定電機轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速來定掃描時間。LED顯示部分是通過電機帶動高速旋轉(zhuǎn)利用人眼的視覺暫留特性來呈現(xiàn)時鐘畫面。</p><p>　　圖2-4 系統(tǒng)硬件圖</p><p>　　2.3.2 系統(tǒng)的軟件構(gòu)成&l

31、t;/p><p>　　利用層次圖來表示系統(tǒng)中各模塊之間的關(guān)系。層次方框圖是用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。頂層是一個單獨的矩形框，代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，下面的各層矩形框代表各個數(shù)據(jù)的子集，最底層的各個矩形框代表組成這個數(shù)據(jù)的實際數(shù)據(jù)元素（不能再分割的元素）。隨著結(jié)構(gòu)的精細化，層次方框圖對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也描繪得越來越詳細，這種模式非常適合于需求分析階段的需要。</p><p>　　本

32、系統(tǒng)一共分為LED顯示、時鐘調(diào)整、紅外控制、溫度控制、電機控制五大模塊，每個模塊之間雖然在表面上是相互獨立的，但是對整個系統(tǒng)是緊密相連的。每個模塊的功能都是按照在調(diào)研中搜集的資料進行編排制作具體詳細程序見附錄Ⅰ。</p><p>　　圖2-5 系統(tǒng)軟件圖</p><p><b>　　2.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過長達2周的

33、時間，確定了我的畢業(yè)設(shè)計的基本制作方向選定了制作的基本器件在考慮性能/價格比的前提下,在本次設(shè)計中我選擇最容易實現(xiàn)產(chǎn)品的指標的幾種仿真器件如下：</p><p>　?。?）、 主機：Intel（R）coteTM2 Duo PC機，偉福仿真器；</p><p>　?。?）、 主控芯片：兼容MCS-51系列中的89S52系列芯片；</p><p>　　（3）、 時鐘芯片

34、：DS1302芯片；</p><p>　?。?）、 轉(zhuǎn)速調(diào)整芯片：3144霍爾傳感；</p><p>　?。?）、 LED數(shù)碼管或LED貼片；</p><p>　?。?）、 穩(wěn)定電機；</p><p>　　（7）、 紅外控制（可選）；</p><p>　?。?）、 溫度傳感器：用數(shù)字溫度傳感器DS18B20組成一個溫度

35、檢測電路（可選）；</p><p>　　深入的了解我的設(shè)計的整體思路為以后軟硬件的搭建開創(chuàng)了先河。</p><p>　　第3 章 系統(tǒng)的硬件</p><p>　　3.1 系統(tǒng)的主控單元構(gòu)成</p><p>　　系統(tǒng)的主控單元由AT89S52及其最小工作系統(tǒng)構(gòu)成，主要功能是控制系統(tǒng)的總體，是系統(tǒng)的核心，相當于系統(tǒng)的大腦和心臟。其電路圖如下：&l

36、t;/p><p>　　系統(tǒng)的整體電路圖如下：</p><p>　　圖3-1系統(tǒng)總體電路圖</p><p>　　3.1.1 單片機AT89S52簡介</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳

37、完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。</p><p>　　圖3-2系統(tǒng)主控單元</p><p>　　3.1.2 主要功能及特性</p><p>　　AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，

38、256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。</p><

39、p>　　??與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容</p><p>　　??8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器</p><p>　　??1000次擦寫周期</p><p>　　??全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz</p><p>　　??三級加密程序存儲器</p><p>　　??32個可編程I/O口線</p>

40、<p>　　??三個16位定時器/計數(shù)器</p><p><b>　　??八個中斷源</b></p><p>　　??全雙工UART串行通道</p><p>　　??低功耗空閑和掉電模式</p><p>　　??掉電后中斷可喚醒</p><p><b>　　??看門狗定時器&

41、lt;/b></p><p><b>　　??雙數(shù)據(jù)指針</b></p><p><b>　　??掉電標識符</b></p><p>　　3.1.3 管腳圖管腳說明</p><p>　　圖3-3 AT89S52引腳圖</p><p>　　VCC：供電電壓。 GN

42、D：接地。 P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。</p><p>　　P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部

43、上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如表3-1所示。</p><p>　　在flash編程和校驗

44、時，P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p>　　表3-1 P1口的第二功能</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的 管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行

45、存取時，P2口輸出地址的高八位。在給 出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高 八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。&l

46、t;/p><p>　　P3口作為AT89C51的一些特殊功能口，如表3-2所示：</p><p>　　表3-2 P3口的特殊功能</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG： 當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的

47、地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期 輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /

48、PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA /VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定 為RESET；當</p><p>　　3.1.4 復位電路</p><p&

49、gt;　　為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復位電路是必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即 4.75～5.25V。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器 穩(wěn)定工作時，復位信號才被撤除，微機電路開始正常工作?！　∧壳盀橹?，單片機復位電路主要有四種類型：（1）微分型復位電路；（2）積分型

50、復位電路；（3）比較器型復位電路；（4）看門狗型復位電路。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p>　　圖3-4 復位電路 圖3-5時鐘電路</p><p>　　3.1.5 震蕩電路</p><p>　　晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容

51、和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低 的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振（電路圖如圖3-5）。</p><p>　　由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶 振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率

52、范圍很窄， 所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。 一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。</p>

53、;<p>　　3.1.6 芯片擦除</p><p>　　整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此 外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，

54、定時器，計 數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所有其它芯片功能。</p><p>　　3.2 顯示單元部分 </p><p>　　顯示部分主要由40個貼片發(fā)光二極管和三個9013三極管組成。</p><p>　　3.2.1 LED特性</p><p>　　導體發(fā)光二極管(LED)作為第三代半導體照

55、明光源。這種產(chǎn)品具有很多夢幻般優(yōu)點：</p><p>　　(1)光效率高：光譜幾乎全部集中于可見光頻率，效率可以達到 80%-90%。而光效差不多的白熾燈可見光效率僅為10%-20%。</p><p>　　(2)光線質(zhì)量高：由于光譜中沒有紫外線和紅外線，故沒有熱量，沒有輻射，屬于典型 的綠色照明光源。</p><p>　　(3)能耗?。簡误w功率一般在0.05-1w，

56、通過集群方式可以量體裁衣地滿足不同的需要，浪費很少。以其作為光源，在同樣亮度下耗電量 僅為普通白熾燈的1/8-1/10。</p><p>　　(4)壽命長：光通量衰減到70%的標準壽命是10萬小時。一個半導體燈正常情況下可以使用50年，即使長命百歲的人，一 生最多也就用2只燈。</p><p>　　(5)可靠耐用：沒有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件，非正常報廢率很小，維護費用極為低廉。<

57、/p><p>　　(6)應(yīng)用靈活：體積小，可以平面封裝，易 開發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品，做成點、線、面各種形式的具體應(yīng)用產(chǎn)品。</p><p>　　(7)安全：單位工作電壓大致在1.5-5v之間，工作電流在20-70mA之間。</p><p>　　(8) 綠色環(huán)保：廢棄物可回收，沒有污染，不像熒光燈一樣含有汞成分。</p><p>　　(9)響應(yīng)時間短

58、：適應(yīng)頻繁開關(guān)以及高頻運作的場合。</p><p>　　3.2.2 9013三極管的特性及相關(guān)參數(shù)</p><p>　　C9013 NPN三極管相關(guān)參數(shù)如下： </p><p>　　集電極-發(fā)射極電壓 25V 集電極-基電壓          45

59、V</p><p>　　射極-基極電壓 5V 集電極電流          0.5A</p><p>　　耗散功率       0.625W 貯存溫TSTG -55

60、-150 ℃ </p><p>　　封裝形式常見的為TO-92型</p><p><b>　　3.3 測溫部分</b></p><p>　　3.3.1 測溫模塊</p><p>　　本設(shè)計的測溫元件采用的是DS18B20測溫元件,DS18B20是由DALLAS(達拉斯)公司生產(chǎn)的一種溫度傳感器。超小的體積，超低的硬件開消

61、，抗干擾能力強，精度高，附加功能強，使得DS18B20很受歡迎。這是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。DS18B20數(shù)字溫度計提供9位(二進制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從單片機到DS18B20僅需一條線連接即可。它可在1秒鐘(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。</p><p>　　3.3.2 DS18B20的主要特征有以下幾點</p>

62、;<p>　　??全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出； </p><p>　　?????先進的單總線數(shù)據(jù)通信； </p><p>　　?????最高12位分辨率，精度可達土0.5℃； </p><p>　　???? 12位分辨率時的最大工作周期為750毫秒； </p><p>　　?????可選擇寄生工作方式； </p>&l

63、t;p>　　?????檢測溫度范圍為–55℃——+125℃； </p><p>　　?????內(nèi)置EEPROM，限溫報警功能； </p><p>　　???? 64位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號，方便多機掛接； </p><p>　　?????多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。 </p><p>　　DS18B20芯片有3 個引腳: GN

64、D為電壓地直接接地；DQ為單數(shù)據(jù)總線用來與單片機相連接,本系統(tǒng)中DQ與單片機P2.2接口連接,僅此一個連接就能保證DS18B20與單片機之間的數(shù)據(jù)交換；VDD引腳接電源電壓。</p><p>　　3.3.3 DS18B20的工作原理</p><p>　　DS18B20的溫度檢測與數(shù)字數(shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強。一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。</

65、p><p>　　18B20共有三種形態(tài)的存儲器資源,分別是：ROM 只讀存儲器，用于存放DS18B20ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號，最后8位是以上56的位的CRC碼（冗余校驗）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時設(shè)置不由用戶更改。DS18B20共64位ROM， RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20共9個字節(jié)RAM，每個字節(jié)為8位。第1

66、、2個字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第3、4個字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報警值儲存）的鏡像。在上電復位時其值將被刷新。第5個字節(jié)則是用戶第3個EEPROM的鏡像。第6、7、8個字節(jié)為計數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計算的暫存單元。第9個字節(jié)為前8個字節(jié)的CRC碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報警值和校驗數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在

67、RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。我們在每一次讀溫度之前都必須進行復雜的且精準時序的處理，因為DS18B20的硬件簡單結(jié)果就會導致軟件的巨大開消。</p><p>　　3.3.4 溫度采集</p><p>　　通過DS18B20單線總線的所有執(zhí)行處理都從一個初始化序列開始。初始化序列包括一個由總線控制器發(fā)出的復位脈沖和隨后由從機發(fā)出的存在脈沖：</p><p>　　

68、1、復位：首先我們必須對DS18B20芯片進行復位，復位就是由控制器（單片機）給DS18B20單總線至少480uS的低電平信號。當18B20接到此復位信號后則會在15~60uS后回發(fā)一個芯片的存在脈沖。 </p><p>　　2、存在脈沖：在復位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15~60uS后接收存在脈沖，存在脈沖為一個60~240uS的低電平信號。至此，通信雙方已經(jīng)達成了基本的協(xié)議，接下來將會

69、是控制器與18B20間的數(shù)據(jù)通信。</p><p>　　3、控制器發(fā)送ROM指令：雙方打完了招呼之后最要將進行交流了，ROM指令共有5條，每一個工作周期只能發(fā)一條，ROM指令分別是讀ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍ROM、芯片搜索、報警芯片搜索。各自功能如下：</p><p>　　Read ROM（讀ROM）[33H] （方括號中的為16進制的命令字）</p><p>

70、;　　這個命令允許總線控制器讀到DS18B20的64位ROM。只有當總線上只存在一個DS18B20的時候才可以使用此指令。</p><p>　　Match ROM（指定匹配芯片）[55H] </p><p>　　這個指令后面緊跟著由控制器發(fā)出了64位序列號，當總線 上有多只DS18B20時，只有與控制發(fā)出的序列號相同的芯片才能做出反應(yīng)，其它芯片將等待下一次復位。這條指令適合單芯片和多芯片掛

71、接。 </p><p>　　Skip ROM（跳躍ROM指令）[CCH] </p><p>　　這條指令使芯片不對ROM編碼做出反應(yīng)，在單總線的情況之下，為了節(jié)省時間則可以選用此指令。如果在多芯片掛接時使用此指令將會出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，導致錯誤出現(xiàn)。 </p><p>　　Search ROM（搜索芯片）[F0H] </p><p>　　在芯片初始

72、化后，搜索指令允許總線上掛接多芯片時用排除法識別所有器件的64位ROM。 </p><p>　　Alarm Search（報警芯片搜索）[ECH] </p><p>　　在多芯片掛接的情況下，報警芯片搜索指令只對附合溫度高于TH或小于TL報警條件的芯片做出反應(yīng)。只要芯片不掉電，報警狀態(tài)將被保持，直到再一次測得溫度值達不到報警條件為止。</p><p>　　ROM指令

73、為8位長度，功能是對片內(nèi)的64位光刻ROM進行操作。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處理。誠然，單總線上可以同時掛接多個器件，并通過每個器件上所獨有的ID號來區(qū)別，一般只掛接單個18B20芯片時可以跳過ROM指令（注意：此處指的跳過ROM指令并非不發(fā)送ROM指令，而是用特有的一條“跳過指令”）。</p><p>　　4、控制器發(fā)送存儲器操作指令：在ROM指令發(fā)送給18B20之后，緊接著（不間斷）就

74、是發(fā)送存儲器操作指令了。操作指令同樣為8位，共6條，存儲器操作指令分別是寫RAM數(shù)據(jù)、讀RAM數(shù)據(jù)、將RAM數(shù)據(jù)復制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM中的報警值復制到RAM、工作方式切換。</p><p>　　Write Scratchpad （向RAM中寫數(shù)據(jù)）[4EH]：這是向RAM中寫入數(shù)據(jù)的指令，隨后寫入的兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)將會被存到地址2（報警RAM之TH）和地址3（報警RAM之TL）。寫入過程中可以

75、用復位信號中止寫入。 </p><p>　　Read Scratchpad （從RAM中讀數(shù)據(jù)）[BEH]：此指令將從RAM中讀數(shù)據(jù)，讀地址從地址0開始，一直可以讀到地址9，完成整個RAM數(shù)據(jù)的讀出。芯片允許在讀過程中用復位信號中止讀取，即可以不讀后面不需要的字節(jié)以減少讀取時間。 </p><p>　　Copy Scratchpad （將RAM數(shù)據(jù)復制到EEPROM中）[48H]：此指令將

76、RAM中的數(shù)據(jù)存入EEPROM中，以使數(shù)據(jù)掉電不丟失。此后由于芯片忙于EEPROM儲存處理，當控制器發(fā)一個讀時間隙時，總線上輸出“0”，當儲存工作完成時，總線將輸出“1”。在寄生工作方式時必須在發(fā)出此指令后立刻超用強上拉并至少保持10MS，來維持芯片工作。</p><p>　　Convert T（溫度轉(zhuǎn)換）[44H]：收到此指令后芯片將進行一次溫度轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的溫度值放入RAM的第1、2地址。此后由于芯片忙于溫度

77、轉(zhuǎn)換處理，當控制器發(fā)一個讀時間隙時，總線上輸出“0”，當儲存工作完成時，總線將輸出“1”。在寄生工作方式時必須在發(fā)出此指令后立刻超用強上拉并至少保持500MS，來維持芯片工作。 </p><p>　　Recall EEPROM（將EEPROM中的報警值復制到RAM）[B8H]：此指令將EEPROM中的報警值復制到RAM中的第3、4個字節(jié)里。由于芯片忙于復制處理，當控制器發(fā)一個讀時間隙時，總線上輸出“0”，當儲存工

78、作完成時，總線將輸出“1”。另外，此指令將在芯片上電復位時將被自動執(zhí)行。這樣RAM中的兩個報警字節(jié)位將始終為EEPROM中數(shù)據(jù)的鏡像。 </p><p>　　Read Power Supply（工作方式切換）[B4H]：此指令發(fā)出后發(fā)出讀時間隙，芯片會返回它的電源狀態(tài)字，“0”為寄生電源狀態(tài)，“1”為外部電源狀態(tài)。</p><p>　　存儲器操作指令的功能是命令18B20作什么樣的工作，是

79、芯片控制的關(guān)鍵。 </p><p>　　5、執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個存儲器操作指令結(jié)束后則將進行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個操作要視存儲器操作指令而定。</p><p>　　DS18B20需要嚴格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號類型：復位脈沖、存在脈沖、寫0、寫1 、讀0和讀1。所有這些信號，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。和DS18B20間的任何通訊都需要以初始化序列開始。

80、一個復位脈沖跟著一個存在脈沖表明DS18B20已經(jīng)準備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（適當?shù)腞OM命令和存儲器操作命令）。</p><p>　　主機發(fā)出復位脈沖 主機接受所需的最短時間480us</p><p>　　Min=480us 多少18b20發(fā)出</p><p>　　vdd Max=960us 6

81、0us 應(yīng)答脈沖</p><p><b>　　Gnd </b></p><p>　　圖3-8 DS18B20的復位時序圖</p><p>　　DS18B20的讀時序</p><p>　　對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。對于DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15u

82、s之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。</p><p>　　主cpu讀0時 主cpu讀1時</p><p>　　u </p><p><b>　　Gnd</b></p>

83、<p>　　主cpu采樣 主cpu采樣</p><p>　　1us 1us</p><p>　　15us 15us 30us 15us</p><p>　　圖3-9 DS1

84、8B20的讀時序圖 </p><p>　　DS18B20的寫時序：</p><p>　　對于DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。&

85、lt;/p><p>　　1us </p><p>　　60-120us 60-120us</p><p>　　u 主cpu寫0時 u 主cpu寫1時<

86、;/p><p>　　Gnd gnd</p><p>　　1us 1us</p><p>　　15us 15us 30us 15us 15us 30us&

87、lt;/p><p>　　圖3-10 DS18B20的寫時序圖</p><p>　　3.4 測速定位部分</p><p>　　霍爾傳感器（CS3144）應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理，采用半導體集成技術(shù)制造的磁敏電路，它是由電壓調(diào)整器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、史密特觸發(fā)器，溫度補償電路和集電極開路的輸出級組成的磁敏傳感電路，其輸入為磁感應(yīng)強度，輸出是一個數(shù)字電壓訊號。每當電機轉(zhuǎn)動

88、一周,霍爾傳感器經(jīng)過磁片上方時產(chǎn)生一個低電平。利用單片機計數(shù)對脈沖進行計數(shù)，從而來測定轉(zhuǎn)速。</p><p>　　轉(zhuǎn)速的測量方法很多，根據(jù)脈沖計數(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的方法主要有M法（測頻法）、T法（測周期法）和MPT法（頻率周期法），該系統(tǒng)采用了M法（測頻法）。由于轉(zhuǎn)速是以單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來衡量，在變換過程中多數(shù)是有規(guī)律的重復運動。根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊永久磁鋼固定在電機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤邊沿，轉(zhuǎn)盤隨測軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著

89、同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤下方安裝一個霍爾器件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場的影響，霍爾器件輸出脈沖信號，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。脈沖信號的周期與電機的轉(zhuǎn)速有以下關(guān)系：</p><p>　　n=60/PT (1)</p><p>　　式中：n為電機轉(zhuǎn)速;P為電機轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù);T為輸出方波信號周期</p><p>　　根據(jù)式（1）即可計算出直

90、流電機的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　霍爾器件是由半導體材料制成的一種薄片，在垂直于平面方向上施加外磁場B，在沿平面方向兩端加外電場，則使電子在磁場中運動，結(jié)果在器件的2個側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢。其大小和外磁場及電流大小成比例?；魻栭_關(guān)傳感器由于其體積小、無觸點、動態(tài)特性好、使用壽命長等特點，故在測量轉(zhuǎn)動物體旋轉(zhuǎn)速度領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在這里選用美國史普拉格公司（SPRAGUE）生產(chǎn)的3000系列霍爾開關(guān)傳感器301

91、3，它是一種硅單片集成電路，器件的內(nèi)部含有穩(wěn)壓電路、霍爾電勢發(fā)生器、放大器、史密特觸發(fā)器和集電極開路輸出電路，具有工作電壓范圍寬、可靠性高、外電路簡單<輸出電平可與各種數(shù)字電路兼容等特點。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速控制原理</b></p><p>　　直流電機的轉(zhuǎn)速與施加于電機兩端的電壓大小有關(guān)，可以采用C8051F060片內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器DAC0的輸出

92、控制直流電機的電壓從而控制電機的轉(zhuǎn)速。在這里采用簡單的比例調(diào)節(jié)器算法（簡單的加一、減一法）。比例調(diào)節(jié)器的輸出系統(tǒng)式為：</p><p>　　式中：Y為調(diào)節(jié)器的輸出;e（t）為調(diào)節(jié)器的輸人，一般為偏差值;Kp為比例系數(shù)。</p><p>　　從式（2）可以看出，調(diào)節(jié)器的輸出Y與輸入偏差值e（t）成正比。因此，只要偏差e（t）一出現(xiàn)就產(chǎn)生與之成比例的調(diào)節(jié)作用，具有調(diào)節(jié)及時的特點，這是一種最基本

93、的調(diào)節(jié)規(guī)律。比例調(diào)節(jié)作用的大小除了與偏差e（t）有關(guān)外，主要取決于比例系數(shù)Kp，比例調(diào)節(jié)系數(shù)愈大，調(diào)節(jié)作用越強，動態(tài)特性也越大。反之，比例系數(shù)越小，調(diào)節(jié)作用越弱。對于大多數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，Kp太大時將會引起自激振蕩。比例調(diào)節(jié)的主要缺點是存在靜差，對于擾動的慣性環(huán)節(jié)，Kp太大時將會引起自激振蕩。對于擾動較大，慣性也比較大的系統(tǒng)，若采用單純的比例調(diào)節(jié)器就難于兼顧動態(tài)和靜態(tài)特性，需采用調(diào)節(jié)規(guī)律比較復雜的PI（比例積分調(diào)節(jié)器）或PID（比例、積分、

94、微分調(diào)節(jié)器）算法。</p><p>　　3.5 電機的搭建和供電設(shè)計</p><p>　　3.5.1電機的配置</p><p>　　我想了很多方法最終確定成為了機械的轉(zhuǎn)動。電機的的配置方法如下：</p><p>　　（1）選用電機軸比較長的電機類型。有條件的當然可以定制電機軸的長度。所以，我還是老老實實地跑遍了電子市場，千挑萬選軟磨硬泡，終于

95、買到了比較合適的型號</p><p>　　圖 3-11 電機實樣</p><p>　?。?）找到電機后，需要對電機軸進行適當?shù)母脑?。在此之前，我們還需要準備以下一些特殊的東西：</p><p>　　一截小金屬管，充當滑環(huán)用。要求表面光滑耐磨，內(nèi)徑略大于電機軸的直徑，并留有適當空間。</p><p>　　圖 3-11 代替滑環(huán)的金屬管&l

96、t;/p><p>　　一段橡膠熱塑套管，遇熱收縮的那種。</p><p>　　圖 3-12 橡膠熱塑套管</p><p>　　一段適合做電刷的金屬片，要求耐磨，并有適當彈性。我們可以用插頭中的金屬插片；如果有必要，可以找一根小彈簧，用于給電刷和滑環(huán)的接觸間提供適當?shù)膹椥詨毫?。如果找不到合適的金屬片，也可以用回形針來代替。</p><p>　　

97、圖 3-13 代替電刷的金屬片及彈簧</p><p>　　電機軸及滑環(huán)的改造過程如下：</p><p>　　把橡膠套管套在電機軸上，用打火機均勻加熱烘烤套管，令其收縮、包裹住電機軸當然要注意掌握烘烤的火候，別把家給燒了。哈哈，未成年兒童一定要在家長的監(jiān)護下實施該操作哦！</p><p>　　圖 3-14 為電機軸套上熱塑套管</p><p&

98、gt;　　把金屬管改造為滑環(huán)（參見圖 3-15 將金屬管改造為滑環(huán)）后，我們可以把滑環(huán)套在電機軸套管上看看效果（參見圖 3-16 把滑環(huán)套在電機軸上看看效果）。然后，我們把滑環(huán)焊接安裝在指針板上</p><p>　　圖 3-15 將金屬管改造為滑環(huán)</p><p>　　圖 3-16 把滑環(huán)套在電機軸上</p><p>　　3.5.2電刷的供電設(shè)計</p

99、><p>　　把電機安裝在基座上。并安裝金屬電刷（參見圖 3-17 電機與電刷安裝效果圖）。在該圖中，我們也用了一個回形針來代替電刷，也可以用其它的合適材料來實現(xiàn)這個結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖 3-17 電機與電刷安裝效果圖</p><p>　　把指針板安裝在電機軸上，電機軸與指針板地線之間用焊錫焊死。在焊接時，注意調(diào)節(jié)指針板的重心，并確保金屬管（電源線）與電

100、機軸（地線）之間不要搭焊短路。至此，整個結(jié)構(gòu)完成。參見（圖 1.14：完整的供電結(jié)構(gòu)側(cè)面效果圖）</p><p>　　圖 3-18 完整的供電結(jié)構(gòu)側(cè)面效果圖</p><p>　　把電機軸接到電源負端（注：電機外殼與電機軸是短路導電的），電刷接到電源正端。指針板就可以通電工作了。這時如果讓電機轉(zhuǎn)動起來，電刷與滑環(huán)作相對摩擦運動。仍舊可以源源不斷地把電源共給指針板。</p>

101、<p><b>　　3.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過了3周的硬件搭建和調(diào)試，雖然費了很大的勁兒但是從中學到了不少的知識在元器件的布局方面，應(yīng)該把相互有關(guān)的元件盡量放得靠近一些，例如，時鐘發(fā)生器、晶振、CPU的時鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲，在放置的時候應(yīng)把它們靠近些。對于那些易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路開關(guān)電路等，應(yīng)盡量使其遠離單片機的邏輯控制電路和存儲電路（

102、ROM、RAM），如果可能的話，可以將這些電路另外制成電路板，這樣有利于抗干擾，提高電路工作的可靠性。</p><p>　　第4 章 系統(tǒng)的軟件部分</p><p>　　系統(tǒng)軟件部分分為：電機測速定位部分，時鐘表盤顯示部分，數(shù)字時鐘顯示部分，轉(zhuǎn)速顯示部分，溫度顯示部分，字體顯示部分及時間處理部分。</p><p><b>　　程序流程圖如下：</b&

103、gt;</p><p><b>　　圖4-1程序流程圖</b></p><p>　　4.1 模擬表盤部分</p><p>　　模擬表盤的時針、分針、秒針的定位顯示程序及算法:</p><p><b>　　//秒針定位</b></p><p>　　i = 2 * Time_S

104、; //秒針定位="秒"*3 </p><p>　　S_Line = i + Time_S ; </p><p>　　S_Line = 180-S_Line ; <

105、;/p><p>　　//時針定位 </p><p>　　if ( Time_H > 11 ) i = Time_H -12 ; //"時"轉(zhuǎn)換為12小時制 </p><p>　　else i = Time_H ;

106、 </p><p>　　j = i * 16 - i ; </p><p>　　i = Time_M / 4 ; </p&

107、gt;<p>　　H_Line = j + i ; //時針定位="時"*15+"分"/4 </p><p>　　H_Line = 180-H_Line ; </p><p>　　//分針定位

108、 </p><p>　　i = 2 * Time_M ; //分針定位="分"*3 </p><p>　　M_Line = i + Time_M ; </p><p&g

109、t;　　M_Line = 180-M_Line ; </p><p>　　break; </p><p>　　4.2 模糊控制部分</p><p>　　當電機的轉(zhuǎn)速由于電

110、壓不穩(wěn)定或者其它的原因出現(xiàn)不穩(wěn)定時，程序能通過改變定時器的初值，使顯示能夠自動適應(yīng)電機的轉(zhuǎn)速，使顯示能夠保持穩(wěn)定。這樣增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使顯示效果更加的完好。</p><p>　　Disp_Line = 0 ; </p><p>　　if ( Timer1_JSQ > 180

111、 ) </p><p>　　{ </p><p>　　if ( Timer1_JSQ > 220 ) Disp_time_set = Disp_time_se

112、t - 0x1f ; </p><p>　　else if ( Timer1_JSQ > 200 ) Disp_time_set = Disp_time_set - 0x0f ;</p><p>　　else if ( Timer1_JSQ > 190 ) Disp_time_set = Disp_time_set - 0x08 ;</p><p&g