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文檔簡介

1、 數(shù)理與信息工程學(xué)院課 程 設(shè) 計題 目: 電動自行車遙控檢測裝置 專 業(yè): 計算機科學(xué)與技術(shù)(專升本) 班 級: 姓 名: xxx 學(xué)號:xxx實驗地點:數(shù)理與信息工程學(xué)院 電子系統(tǒng)設(shè)計室指導(dǎo)老師: xxx xxx xxx 成 績: ( 2006.6 )目 錄第1節(jié) 引 言11.1 檢測裝置面板及操作 1第2節(jié) 電動自行車遙控檢測裝置硬件設(shè)計22.1 前向通道設(shè)計 42.2 后向通道設(shè)計 5第3節(jié) 系統(tǒng)軟件設(shè)計 73.1 初始化程序 73.2 a/d轉(zhuǎn)換子程序 73.3 電流/電壓值采樣結(jié)果處理程序73.4 打印子程序 73.5 程序清單 8第4節(jié) 結(jié)束語30參考文獻31電動自行車遙控檢測裝

2、置數(shù)理與信息工程學(xué)院 05計算機專升本 xxx指導(dǎo)教師:xxx 第1節(jié) 引 言電動自行車是一種新興的環(huán)保交通工具,它采用蓄電池作為輔助能源,騎行省力,噪音低且無廢氣污染,在我國有著很大的發(fā)展空間。專家預(yù)測,電動自行車生產(chǎn)將成為一個新興產(chǎn)業(yè)。電動自行車出廠時,往往需要多項安全和性能的檢測并作記錄。其中一項指標(biāo)是測量這幾個參數(shù)時,往往是手工測量,效率較低。現(xiàn)介紹一種電動自行車遙控檢測裝置,配有手持袖珍遙控器和漢字微型打印機。質(zhì)檢員可以在控制自行車的同時,用袖珍遙控器控制這3個參數(shù)的讀取和打印,提高了生產(chǎn)效率。1 1檢測裝置面板及操作遙控檢測裝置的面板布局如圖1面板上,接線柱1和接線柱2為自行車電源

3、輸入端(注意,面板上的電源開關(guān)和電源批示燈則指該檢測裝置工作電源);接線柱3和接線柱4接負(fù)載(即電動自行車);4個七段數(shù)碼管用來顯示當(dāng)前采集的電壓/電流值;電流校正旋鈕和電壓校正旋鈕用來校正所測量電流電壓。遙控器上共有a,b,c,d四個鍵,分別為打印鍵(ka),復(fù)位鍵(kc)和選擇鍵(kd),如圖2所示。該裝置的操作步驟如下:(1)檢測裝置上電,電源指示燈led1被點亮。(2)按下復(fù)位鍵kb,點亮復(fù)位批示燈led2,表示準(zhǔn)備好,可以采樣了。(3)按下選擇鍵kd,選擇當(dāng)前要采集的參數(shù),并點亮對應(yīng)的選擇批示燈led3/4/5,連續(xù)按下kd,循環(huán)選擇,(4)按下采集鍵kc,采集當(dāng)前選中的參數(shù),采集完

4、畢后,點亮對應(yīng)的批示燈led6/7/8,并將參數(shù)值送數(shù)碼管顯示;再返回步驟(3),直至所有的參數(shù)被采集完畢。(5)按下打印鍵ka,開始打印。打印完畢后,若再次按下打印鍵,則繼續(xù)打印本次測量結(jié)果。如果想開始新一輪的操作,則需先按下復(fù)位鍵,恢復(fù)到準(zhǔn)備狀態(tài)。第2節(jié) 硬件設(shè)計硬件設(shè)計電路框圖321前向通道設(shè)計遙控檢測裝置的前向通道包括電流采集通道、電壓采集通道和無線接收模塊接口。1、 電流采集通道對電流量的檢測,通常需把電流量轉(zhuǎn)換為電壓是來間接測量,有多種方法可以實現(xiàn)。一種簡單經(jīng)濟的方法就是串聯(lián)一精密電阻,從而取得電壓值。但在測量大電流時,就要求用來功率的精密電陰,這是不經(jīng)濟的,也是不現(xiàn)實的。電流傳感

5、器給大電流的測量提供了一種解決方案。該裝置要檢測的電流范圍為0a18a,為了提高小電流測量的精度,原邊線圈纏繞5匝,這樣就可以把被測電流放大5倍后測量。采用了北京科海電子技術(shù)有限公司的電流傳感器,型號為kt100a/p,其額定電流為100a。該電流傳感器具有以下幾個特點:為磁平衡式電流傳感器;利用霍爾效應(yīng);采用磁補償原理;被測回路與輸出回路絕緣;可測直流、交流、脈動電流;被測電流i有效值為100a,輸出電流i0有效值為100ma,且輸出電流正比于被測電流;線性誤差=0。1%;失調(diào)電流=0。4ma。電流采集通道的設(shè)計如圖4所示。2 電壓采集通道本裝置要檢測的電壓范圍為0v50v,采用電阻分壓的方

6、式來取樣,參見圖4所示。3無線接收模塊接口 密碼無線電遙控接收模塊,由帶編碼器的無線遙控模塊和帶解碼器的接收模塊共同組成各種應(yīng)用。模塊內(nèi)部帶有編譯碼芯片,用戶可以根據(jù)需要自己編譯,也可讓廠家?guī)椭鋵幾g,不重復(fù)組碼,根據(jù)選用的編、解碼芯片不同,最高可達(dá)53萬多組,只有編解碼一致辭的收、發(fā)模塊才能實現(xiàn)遙控。困此具有保密性好,抗干擾性強、靈敏度高,功耗低,遠(yuǎn)距離工作穩(wěn)定等特點,廣泛應(yīng)用于摩托車汽車防盜報警器,家庭防盜報警系統(tǒng),家電遙控,工業(yè)控制和計算機通信等領(lǐng)域。該裝置采用的無線遙控收,發(fā)模塊為深圳市運籌實業(yè)有限公司的ycr200型。遙控模塊采用9v電池供電,發(fā)射距離200m。接收模塊工作電源為5

7、v,輸出電流為5ma。接收模塊的引腳及其說明如圖5所示。接收模塊的a,b,c,d四位數(shù)據(jù)輸出與發(fā)射模塊的a,b,c,d四位數(shù)據(jù)輸入是相對應(yīng)的,輸出均為高電平且?guī)в墟i存功能。vt是解碼有效信號輸出,其輸出電壓幅值為4v,電流約為1ma,為非鎖存輸出。接收模塊的接口電路參見圖4所示。22后向通道設(shè)計后向通道主要包括打印機接口,數(shù)碼管接口和led接口。數(shù)碼管的接口用到了接口芯片max7219。接下來介紹一下打印機的有關(guān)知識及其接口技術(shù)。1 打印機概述 打印機是產(chǎn)生硬件拷貝的設(shè)備,在單片機應(yīng)用系統(tǒng),智能儀表等一些便攜設(shè)備上,微型打印機的使用越來越廣泛。微型打印機按照打印原理大致可以分為擊打式和非擊打式

8、兩大類。擊打式打印機中最常用的是針式打印機,它是通過一組鋼針打擊色帶,透過色帶在打印紙上打印出點陣的圖形或字符。其特點是:結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)成熟,價格低廉,可以用普通打印紙,在票據(jù)等打印方面有不可替代的作用。非擊打式打印機最常用的是熱敏打印機,它是利用發(fā)熱體直接使熱敏紙變色產(chǎn)生印跡,具有高速,清晰,無噪音的顯著特點,但價格偏高,需要用專門的熱敏打印紙。在該遙控檢測裝置的開發(fā)中,選用了沈陽新榮達(dá)電子有限公司的漢字微打,型號為mp-d40-8+。該打印機采用通用的esc/p打印命令。支持字符、漢字、圖形的正向、反向,左右旋轉(zhuǎn)打印,反白、加重、上下劃線、左右劃線打印以及任意變高、變寬、行間距、字間距離調(diào)

9、整、水平調(diào)整、垂直調(diào)整、曲線打印、條型碼打印等功能以及以上功能的混合打印??梢源蛴∪gascii字符和德文、法文等。由于mp系列自帶2k-32k字節(jié)數(shù)據(jù)緩存器及16*16點陣與12*12點陣國標(biāo)一、二級漢字庫,打印漢字及圖符速度與普通字符一樣快捷。2 印機與單片機的接口 微型打印機與單片機一般以下3種接口方式,用戶可根據(jù)打印機上的跳線來選擇:(1)并行接口:與centronics標(biāo)準(zhǔn)兼容,信號電平為ttl電平。(2)串行接口:微型打印機與單片機的串行接口又可分為以下兩種:1、標(biāo)準(zhǔn)rs-232串口:信號電平為eia。2、ttl電平串口。(3)485接口。在該裝置的設(shè)計中,打印機與單片機采用了tt

10、l電平串接口連接,見圖4所求。3 打印命令榮達(dá)mp系列微打提供了多種打印命令,這些命令由一字節(jié)控制碼或esc控制碼序列組成。它們與市場上普通微型打印機的控制命令完全兼容。這里僅給出程序中用到的部分命令,如下表,更詳細(xì)的命令請讀者參考打印機說明書。(1) 漢字打印命令。選擇不同點陣漢字打印命令:esc 8 n(16進制格式:1b 38 n)說明:當(dāng)n=0,選擇16*16點陣漢字打印;當(dāng)n=2,選擇8*16點陣漢字打?。辉撁钪贿m用于自帶國標(biāo)一、二級漢字庫的漢字微打,打印機在接收到該命令后將從5*7點陣ascii碼字符打印方式切換到漢字打印方式。在漢字打印方式中,打印機接收的漢字代碼是2字節(jié)對應(yīng)一

11、個漢字的標(biāo)準(zhǔn)機內(nèi)碼,即打印機每接收2個字節(jié)的機內(nèi)碼可調(diào)出一個漢字。打印機先接收機內(nèi)碼的高字節(jié),再接收低字節(jié)。漢字所對應(yīng)的機內(nèi)碼可通過國標(biāo)一二級漢字庫查到。注意,在打印漢字的條件下(1b 38 n),當(dāng)輸入代碼為20ha0h時,自動選擇國際標(biāo)準(zhǔn)ascii碼。(2) 紙進給命令。換行命令:lf(16 進制格式: 0a)說明:打印機向前走紙一個字符行。設(shè)置字間距命令:esc sp n(16 進制格式:1b 20 n)說明:設(shè)置字符之間的空白點數(shù),即每打印完一字符打印機自動在字符右側(cè)加入的空白點數(shù)。n的值應(yīng)在0128之間。(3) 格式設(shè)置命令。設(shè)置頁長命令:esc c n(16進制格式: 1b 43

12、n)說明:頁長被設(shè)置為n個字符行,n的值應(yīng)在0225之間。打印空格式空行:esc f (16進制格式: 1b 66 m n)說明:如果m=0,該命令將打印n個空格如果m=1,該命令將打印n個空行(4) 數(shù)據(jù)控制命令回車命令:cr(16進制格式: 0d)說明:打印機收到本命令后,即對緩沖區(qū)內(nèi)的命令和字符進行處理,并按要求打印緩沖區(qū)內(nèi)的全部字符或漢字。第3節(jié) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計軟件部分的設(shè)計可分為兩大部分:主程序和子程序。主程序中完成軟硬件初始化,并對按鍵狀態(tài)進行判斷以調(diào)用相應(yīng)的子程序。數(shù)據(jù)采集、碼制轉(zhuǎn)換、打印以及數(shù)碼管顯示等功能在子程序中完成。模塊化的設(shè)計給軟件的調(diào)試和修改帶來很大的便利。該軟件的子

13、程序包括初始化程序、數(shù)碼管顯示子程序、a/d轉(zhuǎn)換子程序、雙字節(jié)定點數(shù)轉(zhuǎn)化為5位bcd碼程序、電壓值采樣結(jié)果處理程序、電流值采樣結(jié)果處理程序、打印程序以及一些四則運算程序等。初始化程序初始化程序完成對寄存器、i/o端口、串口和max7219的初始化。流程圖如圖8所示a/d轉(zhuǎn)換子程序硬件中分別用兩個模擬量輸入通道對電流和電壓進行采樣,在軟件中也用了兩個a/d轉(zhuǎn)換的子程序分別對電流和電壓進行a/d轉(zhuǎn)換。這樣,雖然代碼長度較長,但子程序獨立性強。調(diào)用起來較為方便。電壓通道a/d轉(zhuǎn)換子程序與電流通道a/d轉(zhuǎn)換子程序基本相同,只是通道選擇有別。下面只給出電流通道a/d轉(zhuǎn)換的子程序流程圖。如圖9所示。電流電

14、壓采樣結(jié)果處理程序電流和電壓采樣結(jié)果必須經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化,最終才能得到可供顯示的bcd碼和可供打印的ascii碼。電流和電壓采樣結(jié)果的處理過程相同,只是測量范圍的設(shè)定不同。這里只給出電流采樣結(jié)果的處理過程。設(shè)電流值的測量范圍為0a18.00a(1800用十六進制表示為708h),a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果為xxxh(10位),則處理過程如下:首先用公式(xxx*708)/3ff對電流的a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果進行標(biāo)度變換,然后再轉(zhuǎn)化為5位bcd碼,最后再轉(zhuǎn)化為ascii碼,如圖10所示。其中用到了雙字節(jié)加法、雙字節(jié)乘法、雙字節(jié)乘法、24/16位定點數(shù)除法、雙字節(jié)bcd碼轉(zhuǎn)換等子程序,因其較為簡單和常見,在此不再給出

15、流程圖。圖8 圖9 圖10打印子程序打印子程序較為簡單,只需把打印機命令或要打印的字符通過單片機的串口發(fā)給打印機,即可完成打印命令。但要注意,該打印機需要對接收到的數(shù)據(jù)進行奇偶校驗,而pic16f877的硬件不能產(chǎn)生奇偶校驗位,只能由軟件來完成.打印子程序流程圖如圖11所示.圖1135源程序清單list p=16f877include p16f877.incbcdhi_tem equ 24bcdli_tem equ 25asc1 equ 26asc2 equ 27asc3 equ 28asc4 equ 29disp_dig equ 2adisp_seg equ 2bprint_d equ 2c

16、tx9d_gen equ 2dik1 equ 2eik2 equ 2fik3 equ 30ik4 equ 31id1 equ 32id2 equ 33id3 equ 34id4 equ 35uq1 equ 36uq2 equ 37uq3 equ 38uq4 equ 39select equ 3adiv3 equ 3bdiv2 equ 3cdiv1 equ 3ddivisorh equ 3edivisorl equ 3fdivresh equ 40divresl equ 41subbhi equ 42subblo equ 43subahi equ 44subalo equ 45subbhi_te

17、m equ 46subblo_tem equ 47subahi_tem equ 48subalo_tem equ 49mulahi equ 4amulalo equ 4bmulbhi equ 4cmulblo equ 4dmulchi equ 4emulclo equ 4fmuldhi equ 50muldlo equ 51multemp equ 52mulsign equ 53bcdbhi equ 54bcdblo equ 55bcdchi equ 56bcdclo equ 57bcddhi equ 58bcddlo equ 59bcdtem equ 5abcdsign equ 5bbcdc

18、oun equ 5cadh equ 5dadl equ 5ebcdhi equ 5fbcdlo equ 60 daddahi equ 61daddalo equ 62daddbhi equ 63daddblo equ 64 org 0x0000nopgoto mainorg 0x0004retfiemainclrf portdclrf portbcall initialkb_check btfsc portd, 4goto kb_checkmovlw 30hmovwf ik1movwf ik2movwf ik3movwf ik4movwf id1movwf id2movwf id3movwf

19、id4movwf uq1movwf uq2movwf uq3movwf uq4reset bsf portd, 3btfsc portd, 5goto resetbcf portd, 4movlw 01hmovwf selectmovwf portbgoto kc_checkkd_check btfsc portd, 5goto kc_checkbtfss select, 2goto sel_rlmovwf selectmovwf portbgoto kc_checksel_rl rlf select, 1movf select, 0movwf porfbkc_check btfsc port

20、d, 6goto ka_checksel_0_check btfss select , 0goto sel_1_checkcall adi_transcall adi2bcdmovf asc1, 0movwf ik1movf asc2, 0movwf ik2movf asc3, 0movwf ik3movf asc4, 0movwf ik4movlw 01hmovwf disp_digmovf ik1, 0movwf disp_segcall displaymovlw 02hmovwf disp_digcall displaymovlw 03h1movwf disp_digmovf ik3,

21、0movwf disp_segcall displaymovlw 04hmovwf disp_digmovf ik4, 0movwf disp_segcall displaymovf ik1, 0addlw 30hmovwf ik2movf ik3, 0addlw 30hmovwf ik4bsf portb, 3goto ka_checksel_1_checkbtfss select, 1goto sel_2_checkcall adi_transcall adi2bcdmovf asc1, 0movwf id1movf asc2, 0movwf id2movf asc3, 0movwf id

22、3movf asc4, 0movwf id4movlw 01hmovwf disp_digmovf id1, 0movwf disp_segcall displaymovlw 02hmovwf disp_digmovlw 80haddwf id2, 0movwf disp_segcall displaymovlw 03hmovwf disp_digmovf id3, 0movwf disp_seg movlw 04hmovwf disp_digmovf id1 , 0addlw 30hmovwf id1movf id2 , 0addlw 30hmovwf id2movf id3, 0addlw

23、 30hmovwf id4bsf porfb, 4goto ka_checksel_2_check: call adu_trans call adu2bcdmovf asc1, 0movwf uq1movf asc2, 0movwf uq2movf asc3, 0movwf uq3movf asc4, 0movwf uq4movlw 01hmovwf disp_digmovf uq1, 0movwf disp_segcall displaymovlw 02hmovwf disp_digmovlw 80haddwf uq2, 0movwf disp_segcall displaymovlw 03

24、hmovwf disp_digmovf uq3, 0movwf disp_segcall displaymovlw 04hmovwf disp_digmovlw uq4, 0movwf disp_segcall displaymovf uq1, 0addlw 30hmovwf uq1movf uq2, 0addlw 30hmovwf uq2movf uq3, 0addlw 30hmovwf uq3movf uq4, 0addlw 30hmovwf uq4bsf portb, 5ka_check btfsc portd, 7goto kd_checkcall print_startkb_rech

25、eck btfsc portd, 4goto ka_recheckclrf portbgoto kb_checkka_recheck btfsc portd, 7goto kb_recheckcall print_startgoto kb_recheckinitial movlw 01hmovwf selectbcf status, 6bcf status, 5clrf portabsf status, 5movlw b00111111movwf trisamovlw b10000100movwf adcon1bcf status, 5clrf portbbsf status, 5clrf p

26、risb bcf status, 5clrf portcbsf status, 5movlw b00000001movwf triscbcf status, 5clrf portdbsf status, 5movlw b11110000movwf frisdbcf status, 5usart_intbsf status, rp0bsf trisc, 7bsf trisc, 6movlw 19hmovwf spbrgmovlw b01100000movwf rcstareturndisplayreturnadi_transbcf status, 5 movlw b10001001 movwf

27、adcon0nopnopnopnopnopadi_start bsf adcono,goloop_adi nopbtfsc adcono, 2goto loop_adistorei movf adresh, 0movwf adhbsf status, 5movf adresl, 0bcf status, 5movwf adlreturnadu_transbcf status, 5movlw b10000001movwf adcononopnopnopnopnopadu_start bsf adcono, goloop_adu nopbtfsc adcono, 2goto loop_adusto

28、reu movf adresh, 0movwf adhbsf status, 5movf adresl, 0bcf status, 5movwf adlreturnadi2bcd bcf status, 5movlw 0x07movwf mulbhimovlw 0x08movwf mulbh0movf adl, 0movwf mulalocall d_mpymovf mulblo, 0movwf div3movf mulchi, 0movwf div2movf mulclo, 0movwf div1movlw 0x3movwf divisorhmovlw 0xffmovwf divisorlc

29、all div24_16movf divresh, 0movwf bcdblocall b2bcdbcf status, 5movf bcdchi, 0movwf bcdhimovf bcdclo, 0movwf bcdlomovf bcdhi, 0movwf bcdhi_temmovf bcdlo, 0movwf bcdlo_temswapp bcdhi_tem, 0andlw 0fhmovwf asc1movf bcdhi_tem, 0andlw asc2swapf bcdlo_tem, 0andlw 0fhmovwf asc3movf bcklo_tem, 0andlw 0fhmovwf

30、 asc4returnadu2bcd bcf status, 5movlw 0x13movwf mulbhimovlw 0x88movwf mulblomovf adh, 0movwf mulahimovf adl, 0movwf mulahimovf adl, 0movwf mulalocall d_mpymovf mulblo, 0movwf div3movf mulchi, 0movwf div2movf mulclo, 0movwf div1movlw 0x3movwf divisorhmovlw 0xffmovwf divisorlcall div24_16movf divresh,

31、 0movwf bcdbhimovf divresl, 0movwf bcdblocall b2bcdbcf status, 5movf bcdchi, 0movwf bcdhimovf bcdclo, 0movwf bcklomovf bcdhi, 0movwf bcdhi_temmovf bcklo, 0movwf bcdlo_temswapf bcdhi_tem, 0andlw 0fhmovwf asc1movf bcdhi_tem , 0andlw 0fhmovwf asc2swapf bcdlo_tem, 0andlw 0fhmovwf asc4returnd_mpy call ms

32、_mulsigncall m_setincf multempclrf mulchiclrf mulclomloop bcf status, crrf muldhirrf muldlobtfsc status, ccall md_addbcf status, crrf mulbhirrf mulblorrf mulchirrf mulclodecfsz multempgoto mloopbtfss mulsign, 7goto m_overcomf mulcloincf mulclobtfsc status, zdecf mulchicomf mulchibtfsc status,zm_neg_

33、b decf mulblocomf mulblobtfsc status, zdecf mulbhicomf mulbhim_over returnm_set movlw .15movwf multempmovf mulbhi, 0movwf mulkhimovf mulblo, 0movwf muldloclrf mulbhiclrf mulbloreturnms_mulsign movf mulahi, oxorwf mulbhi, 0movwf mulsignbtfss mulbhi, 7goto m_chek_acall m_neg_bm_chek_a btfsc mulahi, 7c

34、all m_neg_areturnm_neg_a comf mulaloincf mulalobtfsc status, zdecf mulahicomf mulahi returnmd_add movf mulalo, 0addwf mulblobtfsc status, cincf mulbhimovf mulahi, 0addwf mulbhireturndiv24_16 clrf divreslclrf divreshresub movf div2, 0movwf subbhimovf div1, 0movwf subblomovf divisorh, 0movwf subahimov

35、f divisorl, 0movwf subalocall dd_sub_tempbtfss status, cgoto borrowmovf subbhi_tem , 0movwf div2movf subblo_tem, 0movwf divimovlw .1addwf divresl, 1btfss status, cgoto resubincf divresh, 1goto resubborrow movlw .1subwf div3,1btfss status, cgoto div_backmovlw 0xffmovwf subbhimovlw 0xffmovwf subblomov

36、f divisorh, 0movwf subahimof divisorl, 0movwf subalocall dd_submov subbhi, 0movwf daddbhimovf subblo, 0movwf daddblomovf div2, 0movwf daddahimovf divi, 0movwf daddalocall dd_addmovf daddbhi, 0movwf div2movf daddblo, 0movwf div1movlw .1addwf divresl, 1btfsc status, cincf divresh goto resubdiv_back cl

37、rf div3returndd_add movf daddalo, 0addwf daddblobtfsc status, cincf daddbhimovf daddbhiaddwf daddbhireturndd_sub_tempmovf subalo, 0movwf subalo_temmovf subahi, 0movwf subahi_temmovf subblo, 0movwf subblo_temmovf subbhi, 0movwf subbhi_temcomf subalo_temincf subalo_tembtfsc status, zdecf subahi_temcom

38、f subahi_temmovf subalo_tem, 0addwf subblo_tembtfsc status, cincf subbhi_temmovf subahi_tem, 0addwf subbhi_temreturndd_sub comf subaloincf subalobtfsc status, zdecf subahicomf subalo, 0addwf subblobtfsc status, cincf subbhimovf subbhi, 0addwf subbhireturnb2bcd clrf bcdsignbtfss bcdbhi, 7goto loop1bs

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