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草坪智能喷灌专业系统设计毕业设计方案.doc

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毕 业 设 计 (说 明 书) 题 目: 草坪智能喷灌系统设计毕 业设计 姓 名: 李 佳 敏 学 号: 平顶山工业职业技术学院 5月20日 平顶山工业职业技术学院 毕 业 设 计 任 务 书 姓名: 李佳敏 专业班级:14级机电一体化五年制2班 任务下达日期 年 2 月 25 日 设计开始日期 年 3 月 14 日 设计完毕日期 年 5 月 10 日 设计题目: 草坪智能喷灌系统设计毕业设计 指 导 教 师 堵 会 晓 院(部) 主 任 郭 宗 跃 2月25日 平顶山工业职业技术学院 毕业设计答辩委员会记录 电力工程 学院 机 电 一 体 化 专业,学生 李佳敏 于 6 月 9 日进行了毕业设计答辩。 设计题目: 草坪智能喷灌系统设计毕业设计 指引教师: 堵 会 晓 答辩委员会依照学生提交毕业设计材料,依照学生答辩状况,经答辩委员会讨论评估,予以学生 李佳敏 毕业设计成绩为 。 答辩委员会 人,出席 人 答辩委员会主任(签字): 答辩委员会副主任(签字): 答辩委员会委员: , , , , , , 。 平顶山工业职业技术学院 毕业设计评语 第 页 共 页 学生姓名: 李佳敏 专业班级 五年制机电一体化二班 年级 14级 毕业设计题目: 草坪智能喷灌系统设计毕业设计 评 阅 人: 指引教师: (签字) 年6月12日 成 绩: 系 主 任: (签字) 年6 月13日 毕业设计及答辩评语: 摘 要 水是一切生命过程中不可代替基本要素,水资源是国民经济和社会发展重要基本资源。国内是一种水资源严重缺少,水旱灾害频繁,水资源分布很不平衡国家。在这样水资源严重短缺情形下,当前国内大某些地区还依然停留在人工检测旱情,决定灌溉与否凭个人经验,这样就会导致更严重水资源挥霍。近年来,随着当代农业发展,农业经营模式正在向大型化、集约化方向发展。这样就推广全面、统一、大型、智能化灌溉系统提供了必要条件。当前已经实现大面积种植就是农田农业,因而我设计了和实现了一套针对农田智能化监测和灌溉系统。采用农业智能灌溉系统,可以依照各种农作物对水量规定,以及土壤水情合理配备各个供水设立设备运营状况。此外,通过自动化控制,可以使有关人员及时理解整个系统有关资源信息,通过记录分析,进行合理使用,从而达到省水节能,省工省地效果,以及发展节水农业目。 核心词:智能喷灌;喷头 目 录 第一章 绪论 3 1.1 设计背景 3 1.2园林草坪喷灌特点 3 第二章 设计方案 5 2.1灌溉系统基本构成 5 2.2智能喷灌 8 第三章 机械设计某些 9 3.1喷头选型 10 3.1.1固定式喷头 11 3.1.2旋转式喷头 11 3.2布置喷头 12 3.2.1喷头水利性能 12 3.2.2喷头布置方式 13 第四章 单片机智能喷灌系统 17 4.1主界面控制流程 17 4.2液晶显示程序 18 4.2.1 LCD1602地址 19 4.2.2 LCD1602指令 20 4.2.3 LCD1602字符集 21 4.2.4 LCD1602程序 21 4.3 时钟芯片程序 22 4.4按键程序 22 4.4.1 ADC0832芯片接口程序 24 道谢 25 参照文献 26 第一章 绪论 1.1 设计背景 灌溉是弥补自然降水在数量上局限性与时空上不均、保证适时适量满足草坪生长所需水分重要办法。以往草坪绿化工程,诸多没有配套完整灌溉系统,灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但导致水挥霍,并且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水局限性,难以控制灌水均匀度,对草坪正常生活产生不良影响。随着城乡建设不断发展,都市人口大量集中,工业和生活用水迅速增长,旅游、休闲、运动场、及居民社区等各种绿地面积越来越大,都市供水紧张状况日益突出、老式地面大水漫灌已不能满足当代草坪灌溉规定,采用高效灌溉方式势在必行。 当代园林草坪灌溉办法重要是有喷灌和微灌技术,如果咱们想使整个面积都得到相似水量,通惯用喷灌,如草坪喷灌。如果咱们想让某一特定区域湿润而使周边干燥时,可采用微喷灌或滴灌,如灌木灌溉。滴灌有时也用于草坪地下灌溉。园林草坪喷灌技术以及节水、节能、省工和灌水质量高等长处,越来越被人们所结识。 1.2园林草坪喷灌特点 园林草坪为改进环境、增长美感、陶冶性情等目而栽植,因而,规定它们最佳长年生长皆绿,每年只需剪而不必种植,此外,草坪使土壤渗吸速度减少,规定采用少量频灌法灌溉,并且为了节约劳力和资金、提高喷灌质量规定,园林草坪灌溉大多采用自动化控制固定式喷灌系统。 规定水质和喷洒质量较为严格,特别是对高档观赏植物和高尔夫球场草皮,规定喷灌均匀度较高,如有漏喷或喷洒过量。都会导致严重损失。 草坪喷灌多数在夜间进行,其因素之一是草坪白天喷灌,蒸发损失大。普通夜晚喷灌时能比白天少消耗10%以上水量;因素之二是有些草坪白天不容许喷洒,如高尔夫球场进行比赛、公园娱乐区进行文娱活动等。 喷灌系统不能影响草坪维护作业。草坪需要经常性修剪、植保、施肥等,这些作业往往有机械完毕。因而,需要选取特殊设备。 喷灌系统在满足草坪需水规定同步,需充分注意景观环境效果。精心设计喷灌系统,通过对的选取喷头和喷点布置,不但能满足草坪需水,并且在灌水时可以形成水动景观效果。 园林喷灌可以有效提高劳动效率。老式灌溉方式费时、费工,甚至无法完毕大面积绿地养护工作。特别是在炎热高温季节,灌溉作业成为绿地养护工作中重中之重。老式方式灌溉多采用人拿皮管灌溉为主,无法在大面积范畴内同步灌溉,并且费时。喷灌在很短时间内,就可以完毕几百或几千平方米绿地灌溉。以1个原则足球场为例,没有喷灌系统,至少需3人才干完毕所有养护工作,而具备自动喷灌系统足球场,普通1人就可完毕所有养护作业。配备有施肥泵喷灌系统,还可在喷灌洒水同步完毕施 肥、打药等养护作业。此外喷灌时间由专业人士设定,可雇用非纯熟工人进行操作,在一定限度上减少管理人工费用。 园林喷灌是一种模仿天然降水灌溉方式,可以使喷灌范畴内植物得到均匀-致降水。采用自动控制喷灌系统,均由专业灌溉和绿地管理人员依照不同种植区及植物需水来编程设定灌水制度,这就保证了不同植物都能得到最佳水分条件,使植物生长状态达到最佳且基本一致,特别是草坪,颜色均匀一致草坪更能给人以美享有。此外水流经喷头喷射出后形成细小水滴,不会对土表导致冲刷,这样就可以保持土壤构造,为植物根系创造良好生长土壤环境。 1.3设计目 随着着人们快节奏生活、工作、学习,人们已没有诸多时间去精心照顾自己种花卉植物等,因而市场上急需一种可以代替人类劳动产品。 由于当前市场上诸多喷灌设备重要是是针对温室、露天农作物、森林等大面积植物喷灌,而对于家庭小面积喷灌系统设备几乎没有,也没有达到自动化水平。 当代生活中,随着人们生活水平提高,人们对花卉、树木等绿色植物爱慕和种植越来越多,然而此前对花木灌溉、施肥等工作都需要靠人工来实现,由于当代生活节奏加快,人们往往忙于工作而忘掉定期、及时地为花卉补充水分及养料,或者由于放假回家而将花放在办公室没有人管理导致花木枯死。已有浇水器需要有人控制或者定期灌溉,不能依照植物正常生长所需要光照、水分、温度来实时调节植物生长环境参数,不利于花木成长,并且当前名贵花如果由于以上因素而死亡得不偿失,鉴于以上状况,市场上急需提供一种可以依照光照、温度、湿度及光照变化自动将水分和及光补充给花木,达到定期、及时灌溉花木自动灌溉器,因此本文就指智能灌溉系统来设计研究。 第二章 设计方案 2.1灌溉系统基本构成 一种完整喷灌系统普通由水源、首部枢纽、管网和喷头等构成。 1. 水源:普通多用都市供水系统作为喷灌水源,此外,井泉、湖泊、水库、河流也可作为水源。在草坪整个生长季节,水源应有可靠供水保证。同步,水源水质应满足灌溉水质原则规定。 2.首部枢纽:其作用是从水源取水,并对水进行加压、水质解决、肥料注入和系统控制。普通涉及动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表,以及控制设备,如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备多少,可视系统类型、水源条件及顾客规定有所增减。当都市供水系统压力满足不了喷灌工作压力规定期,可建专用水泵站或加压水泵室或专用水塔,有时可在自来水管路上加装一台管道泵即可。 3.管网:其作用是将压力水输送并分派到所需灌溉草坪种植区域。由不同管径管道构成,如干管、支管、毛管等,通过各种相应管件、阀门等设备将各级管道连接成完整管网系统。当代灌溉系统管网多采用施工以便、水力学性能良好且不会锈蚀塑料管道,如PVC管、PE管等。同步,应依照需要在管网中安装必要安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。 4.喷头:喷头用于将水分散成水滴,犹如降雨普通比较均匀地喷洒在草坪种植区域。 下图为灌溉系统基本构成示意图: 图2-1 灌溉系统基本构成示例图 典型地灌系统应当涉及: (1)水源及控制首部。 (2)主管道-将水输送到各灌溉社区。 (3)田间首部。 (4)支管道-将主管道水分派给滴灌管。 (5)滴头、毛管、滴灌管及其接头。 逆止阀、泄压阀、过滤系统、施肥系统、水表、减压持压阀、流量限制阀、控制器、压力表、空气阀 首部控制 水泵 水源 支管路系统(多孔连接管) 田间首部 主管路系统 滴头 2.2智能喷灌 智能喷灌系统规定可以实现如下规定: 1.自动执行喷灌任务,既可以自动控制喷头在制定期间段内定量喷水。 2.天气监测,即随时监测降雨状况,自动在降雨开始时停止喷灌,在降雨结束后依照降雨量大小决定与否补喷一定水量。 3.只能水量控制,即如发现降雨量满足需求则不再补喷,如不能满足需求则补喷一定水量直到满足需求。 4.喷灌筹划预制,既可以输入名项喷灌任务,可以在不同步间进行工作。 智能化灌溉系统有如下优势: 1、自动依照现场实时气候、植物和土壤状况进行适时、适量地灌溉。 2、通过智能控制技术应用,更加节水节能,减少灌溉成本,提高灌溉质量。 3、将使灌溉更加科学,以便、提高管理水平。 4、减少灌溉中人员用量,更加合理提高水源运用率推广和使用智能化灌溉技术是实现节能型社会需要。 例如: 依照站点可选取植物类型,如乔木、灌木、一年生植物等,不同植物需水量不同。 依照站点选取喷头类型,如齿轮旋转喷头、散射喷头、涌泉头等,或者直接设定灌水器喷灌强度,让参数更加贴合实际。 依照站点选取土壤类型,如壤土、粘土、沙土,和地形坡度,控制器可依照土壤和地形计算运营/入渗周期,以防浮现地表径流。 第三章 机械设计某些 整体机构形式如下所述: 水由出水口接入,通过水泵增压后,通过导水软管,最后从管另一端喷射出来。机械臂重要由导水软管,套筒,舵机,步进电机与电机配合传动装置构成。套筒下端固结有加工上锥齿圆环,电机通过锥齿轮传动,带动套筒转动。舵机固定在套筒上,当套筒旋转时,舵机也随套筒旋转。导水软管穿过套筒与固定在套筒上端舵机相固结,当舵机臂摆动时导水软管喷头处完毕竖直方向调节,以使喷出水可以调节远近。而套筒转动则实现了喷水方向调节。这样,通过水平旋转及竖直摆动,实现了喷灌精准定位。考虑到水对电机、齿轮传动某些腐蚀影响,电机及其套筒传动某些通过密封箱密封,导线引出,连接到控制电路某些及电源某些,以实现对机械系统电力输入及控制。机械臂通过套筒下端深埋入土壤进行固定。 在喷口设计中,由于市场上所售喷头多运用水压将水达到某个固定位置,因而不能实现喷灌位置可调性规定。因而喷管管口需要重新设计,可以在喷口处用钢管做导水管,将水直接引导喷头,而喷头处设计成可以转动形式,通过增长一种电机并通过细杆与喷头处连接实现竖直方向转动,水平方向转动还是靠另一种电机带动套筒来实现。其中要注意密封问题,喷口转动时对其密封规定较高,且此处水压较高,更增长密封难度,尚有,底部电机如何使上部喷头进行竖直方向摆动。此处传动距离较长,增长材料势在必增长水平转动电机负载,且此电机好密封,极易漏水烧毁电机。于是咱们直接采用了接导水软管办法。导水软管是一种橡皮材料做成,一端接过水泵流过水,一端穿过套筒固定在舵机上,有较好弹性,使灌溉机械臂在转动时,水管不会产生较大阻力矩,也不会发生塑性变形影响使用。这种形式长处是构造简朴,使用以便,一根管足以解决喷头处设计问题。缺陷是电机带动套筒转角不能持续朝一种方向转动,否则水管会打结使水流不通,且从水管灌溉到地面水流成柱状,对地面冲击较大。软管长期拉伸压缩会导致水管脱胶,破碎等问题。 在实际设计计算中,需要进行软管拉压疲劳强度校核,及齿轮传动校核计算。通过查机械设计手册可以计算出所需材料及其她规定。 在进行设计过程中,我查阅了上市喷头基本工作原理,对其有了初步理解。 在进行构造设计过程中,我查阅了有关机械原理、机械设计方面书籍,增长了我在机械方面知识及解决机械设计问题能力。 3.1喷头选型 喷头种类诸多, 每种喷头均有自己特有使用范畴, 选取喷头时, 应考虑如下某些因素: 顾客对喷头形式规定 灌区大小和地形 植物类型 既有水压和流量 本地环境条件(风、温度和降雨量) 土壤类型和入渗率 喷头一致性 灌区大小和地形、灌溉植物种类影响喷头选取,例如,草坪、灌木、树林也许需要不同类型喷头。 在“水力学基本” 中咱们已经懂得, 水压和流量是设计者一方面要考虑因素。每一种喷头均有其自己工作压力, 如果不增长水泵, 而直接使用自来水管网水压,所选取喷头应满足现场可提供水压力和流量规定。 特殊气候条件地区需要特殊喷头, 例如, 有风地区需要低角度喷头, 使 水流紧贴地面以防被风吹走, 炎热干旱地区需要大流量喷头。 在“收集资料”中,咱们已经谈到,喷灌强度不能不不大于土壤入渗率,低灌溉强度喷头在坡地喷灌中惯用, 这样可以减少地表径流和水土流失。 在布置支管或把喷头按不同控制阀分组时, 最重要原则是尽量不要在 同一阀所控制管路上把不同类型喷头混在一起使用, 即灌水强度不同喷头应当分开布置在不同控制阀管路上。 如果灌水强度不同喷头放在一起, 顾客或系统维护人员就也许对某一种社区过量灌溉, 才干使另一社区灌水量适当。 3.1.1固定式喷头 普通用于四周有障碍物和有阻挡旋转喷头工作浓密树丛情形,当植物混合种植和需要不同灌水量时, 也需要采用固定式喷头。 固定式喷头工作时喷出水流或是一束, 或是多束, 或是呈扇形 (以固定模式)。最常用形式是全圆型、3/4圆弧型、2/3圆弧型、半圆型、1/3圆弧型和1/4圆弧型。除弧度喷洒外,尚有某些特殊形式喷洒方式,如带状。此外,此外,尚有喷洒角可调节喷嘴(VAN),即用于特殊形状社区。其喷洒角度调节范畴普通为 0到360度。 固定式喷头工作压力较低,大概在100—200 kPa之间,工作半径普通为1 . 5—7m, 因此它们普通用在灌溉小块草坪和水源水压较低状况。 扇形喷洒喷头喷灌强度达25—100 mm/h,不适当用在在细质土壤或坡地上, 这种状况采用 8-38mm/h灌水强度多束固定式喷头较为适当。 道路边灌木丛可以用弹出高度为15cm和30cm地埋式固定喷头。灌溉结束后, 喷头降到地面如下, 可减少对它恶意破坏也许性, 并增长行人安全。 3.1.2旋转式喷头 地埋式旋转喷头普通用于灌溉草坪。普通来说,每个旋转式喷头均有一种或两个喷嘴, 其喷洒角度普通从20度到240度可调, 许多还可以作全圆喷洒。 与固定式喷头比较, 旋转式喷头普通工作压力较高, 绝大多数喷头工作压力在150—700 kPa。这种喷头射程范畴比固定式喷头大多, 小大概为6m,大可不不大于30m。这种喷头流量也较大,普通为90—450 L/min。 尽管流量很大, 但与固定式喷头比较, 旋转式喷头灌水强度要小, 由于它喷洒面积较大, 其喷灌强度普通为6-50 mm/h, 因而旋转式喷头适合于坡地灌溉、细质土壤以及其他低入渗率土壤。 在进行大面积喷灌时,选用大射程旋转式喷头是比较经济。 各种喷头工作压力、射程、喷灌强度可从制造厂家获得。 3.2布置喷头 喷灌系统中喷头布置涉及喷头组合形式、喷头沿支管上间距及支管间距等。喷头布置合理与否,直接关系到整个系统灌水质量。 3.2.1喷头水利性能 在讨论喷头间距布置之前, 咱们先理解一下单个喷头水量分布, 将喷头置于一种固定点上, 沿着湿润面积半径等间距地放上盛水容器(图3-1), 喷洒一定期间完后, 测量每个容器中水深度, 即可绘出水量分布图。 图3-1 喷头水量分布特性测定 图3-2 单个喷头土壤中水分分布 喷头水量分布图可从制造厂家获得, 该图反映了喷头水量分布特性, 是表征一种喷头好与坏重要指标 单个喷头水量分布,从喷头处向两边象一种30度斜坡,即象一种楔形。对于全圆喷头,其图形象一种锥体,喷头在中间,向四周倾斜斜坡,随着距喷头距离增大,盛水容器中得到水量越来越少。最后,在喷灌半径最远段容器,由于距喷头比较远,几乎没有收集到水。 图3-3 喷头射程60%位置 在喷灌半径50-60%范畴内, 虽然各喷头水量不重叠, 灌水量也能充分满足植株生长。而在60%以外,即喷头射程后40%某些,随着距离增大,水量越来越小, 便不能满足植物生长需要(图2-3), 需要用相邻喷头重叠喷灌办法来增长灌水量, 提高灌水均匀度。 图3-4喷头间距为喷洒直径60% 因此建议相邻喷头最大间距是各自喷洒半径 60%之和 (图 2-4)。在土壤质地粗糙、风速大、低湿度、高温等状况下,建议喷头间距要更小某些。 在草坪灌溉中,喷灌头间距常选用喷射直径50%。当有风时,可以用更小某些间距—如40%。 当喷头间距过大时, 草坪上会有灌溉不到干地。这些灌溉不到地方草坪会浮现缺水症状, 枝叶暗绿或枯死。 3.2.2喷头布置方式 有三种重要喷头布置方式: 正方形:这种方式中相邻四个喷头构成四条边距离相等, 用于灌溉正方形区域或有90度角区域。 尽管该方式有时均匀度欠佳, 但四周有围栏地区常使用这种方式。 正方形布置方式灌水覆盖度较差,其因素是由于对角线上两个喷头间距比边线上要长。当边线上两个喷头间距为喷头射程时(即50%法),对角线上两个喷头间距则为射程70%,使得正方形中心喷水量偏少(图3-5)。 图3-5 正方形布置时水量偏少区域 在风速小和没风状况下可以使用 55%间距, 有风时建议用更小间距, 这取决于风大小, 下面给出风速和最大间距对照表: 灌溉地点风速(km/h) 使用最大间距(%直径) 0——5 55 6——10 50 11——20 45 三角形:该模式惯用于边界不规则地区。 正三角形布置是指三个相邻喷头之间间距相等。 与正方形布置方式相比, 三角形布置不存在象正方形布置中水量偏少地带。 因而工程设计多数使用三角形布置(图2-6)。 S代表喷头间距, L代表支管间距。在一种正三角形布置时, L是 S 0. 866倍。例如喷头间距为24m,支管间距则为20.8m。 可以看出, 这种模式没有正方形模式中对角线间距比边线间距大问题。 由于这个因素,在有风状况下,容许喷头之间有更大间距(如下表): 图3-6三角形布置方式 灌溉地点风速(km/h) 最大间距(直径%) 0——5 60 6——11 55 11——20 50 矩形:矩形布置方式具备抗风长处,并且适合灌溉有直线边界和角落地区。 其喷头和支管间距如下表: 灌溉地点风速(km/h) 最大间距(直径%) 0——5 L=60,S=50 6——11 L=60,S=45 11——20 L=60,S=40 为适应特殊工程条件, 同一地区可以用上述各种不同模式组合,例如,为适应特殊工程条件,同一地区可以用上述各种不同模式组合,例如,交错型间距布置方 式、曲线边界喷头布置方式。 如果一块较大草坪既有草坪又有树和灌木丛,就需交错使用不同模式。遇到树或灌木丛咱们可以交错使用正方形或矩形、平行四边形或三角形模式, 绕过或穿过障碍物后,其他地方仍可以使用本来喷头间距模式 (图2-7)。 图3-7 交错型间距布置方式 对于曲线边界,可采用从正方形或矩形模式变到平行四边形或三角形模式布置喷头(如图2-8), 还可以再变到本来布置模式。这样既灌溉整个区域,同步避免在曲线边界以内喷头过于集中和灌溉区域超过边界。 图3-8 曲线边界喷头布置方式 第四章 单片机智能喷灌系统 上面是咱们设计硬件某些,确硬件某些很重要,但是软件某些系统设计也是本系统核心,也是非常重要一种某些。软件编程某些也会关系到系统稳定性,以及效率。为了让系统更好运营,稳定,咱们采用了最为基本语言C语言,它具备稳定性,软件咱们用Keil软件。 4.1主界面控制流程 主界面如图4.1所示,从程序控制硬件来看,智能灌溉系统被启动时,单片机进行复位,液晶显示屏也开始显示启动,晶振电路在单片机控制下复位并工作。LCD1602显示屏在最开始内容就是系统默认初始值,尚有当前土壤湿度值,这时候默认值为百分之四十和百分之二十,在最上面显示是传感器传回来湿度值。启动并且有显示后,可以通过四个按键开始分别进行湿度上限值和下限值以及复位设立,通过按键调节,得到咱们所需要湿度控制范畴,再点击按键中开始,这样,灌溉系统就可以启动了。图4.1是由程序控制大体流程图,各模块详细控制将在解说各模块时做详细简介。 图4-1程序流程图 4.2液晶显示程序 对于时钟设计,咱们就是要看到显示出来信息;因此在本设计中,显示这一某些是最重要。在这一某些程序中,重要有:LCD显示初始化,读取数据,写入指令,查状态和在指定位置显示字符等程序。下面咱们来简介关于LCD1602地址和指令[15]。 4.2.1 LCD1602地址 HD44780内置了DDRAM(显示数据存储RAM)、CGROM(字符存储ROM)和CGRAM(顾客自定义RAM)。显示数据就储存在DDRAM中,它来寄存将要显示字符代码。一共80个字节,地址与屏幕相应关系见下表4.1: 表4.1 DDRAM地址和屏幕关系 显示位置 1 2 3 4 5 6 7 ...... 40 DDRAM地址 第一行 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H ...... 27H 第二行 40H 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 67H 打个比喻要在LCD上面一种地方显示“K”咱们要输入命令,在哪个地方输入这个字符就对了。至于详细写入咱们要在下面讲到。在LCD中有四十个地址,咱们用前十六个满足了就。应见下表4.2: 表4.2 DDRAM地址与显示位置相应关系 1 2 3 4 ...... 13 14 15 16 第一行 00H 01H 02H 03H ...... 0CH 0DH 0EH 0FH 第二行 40H 41H 42H 43H ...... 4CH 4DH 4EH 4FH 在这里咱们要强调一种注意事项,在显示中咱们在第一种位置输入一种数字“2”咱们不能直接把“2”输入进去,这样做是一种容易出错,因此咱们要拿出来解说下,如果要输入字,咱们要在这个地址上面加上80H,也就是你想要输入地址都要加上80H这样就能对的显示了。 4.2.2 LCD1602指令 表4.3 LCD1602指令集 指令如表4.3想要看到什么样信息,就输入相应指令,上表说了十一条指令:1602液晶操作有4种:①状态读操作——输入:RS=0、R/W=1、E=1,输出:DB0~DB7状态字;②数据读操作——输入:RS=1、R/W=1、E=1,输出:DB0~DB7数据;③指令写操作——输入:RS=0、R/W=0、E=1,输出:无;④数据写操作——输入:RS=1、R/W=1、E=1,输出:无。 4.2.3 LCD1602字符集 在LCD显示屏内部有个储存器(记忆器),在这个记忆器可以生产出字符,这些字符可以输出一种图,大体目的就是下面这样:阿拉伯数字,字母、涉及大小写和符号每个字符可以针对一段代码,打比喻一种字母C相应43H,这个就是用十六进制来表达,最后显示就是把相应地址中数据拿出来就会显示在LCD屏上了。 这个相应是由ASCII码辨认,只可以用它来辨认,因此在设计中咱们用都会被转化成ASCII码,ASCII可以直接显示,也可以由LCD内部记忆器转换,这个过程不需要咱们人为去转换。 4.2.4 LCD1602程序 那么咱们简朴说下LCD初始化和在一种固定地方显示字符;初始化流程图如图4.2所示:涉及液晶显示开始启动,显示模式设立初始化,关闭显示,清屏显示,显示光标移动设立,显示开以及光标设立、退出等。 LCD屏初始化是关于显示屏机制,和原理有关操作。我就不多说了。下面是在一种固定位置显示代码,如下: void DLC(uchar X,uchar Y,uchar code *DData) { uchar ListLength,j; ListLength = strlen(DData); Y &= 0x1; X &= 0xF;//限制X不能不不大于15,Y不能不不大于1 if (X <= 0xF) //X坐标应不大于0xF { for(j=0;j<ListLength;j++) { DOC(X,Y,DData[j]);//显示单个字符 X++; } } } 上面这些代码,很简朴重要是在LCD屏上固定位置显示一堆字符;咱们可以看到代码中定义了一种unchar变量X,Y她们值分别不大于等于十五,不大于等于一,这里她们表达了LCD中显示位置,为什么用这样限制,这里咱们还要看上面对LCD简介,上面说了LCD屏幕大小只有16长度,2列宽度,因此对X,Y值做了这样限制。 4.3 时钟芯片程序 这里呢一方面咱们要从DS1302这个里面读取它内部信息,给了单片机,接着呢在LCD屏中显示出来,尚有呢就是在它时间需要对准时候,外部按键改正时间,然后在存入芯片里面。 4.4按键程序 机械性质是普通按键均有性质。问题在按键点下时候,不会较好连接。尚有问题是咱们按下时候来回弹跳,时间极快,咱们人体感知是不会体会到,但是咱们都懂得单片机运营时上百万次,因此这个在咱们按下来回弹跳时间对单片机来说时间是极长。单片机会接受到非常多高低电流,如果不恰当控制下,会影响性能,因此咱们做了个判断详细流程下图4.4所示: 图4.2 按键流程图 下面为按键程序: unsigned char v_readkey_f(void);/////延时程序 { unsigned char key; if(P17=0) { delay(30); /延时30ms if(P17=0) { key=1; while(!P17)/等待释放 } else key=0 } } 4.4.1 ADC0832芯片接口程序 为了可以使信息传播得更快和稳定,由于C语言模块化接口比较好用,因此,本设计运用C语言进行接口编程是非常好。数模转换装置是非常快,其转换时间普通只有短短32us,因此A/D转换周期小,频率非常快,这也有助于在某些特定需要中使用。数据是在子程序中被赋予,屏蔽了外面函数模块中信息,尽量减少了全局变量使用,由于全局变量在各个模块函数中都可以被使用,在这样状况下,如果在一种子程序中使用了全局变量,又在此外一种子程序中使用了此全局变量,那变量数据就有也许达不到咱们所要规定,数据也有也许被某个模块中函数破坏掉了,这样对于整个设计是非常不利。而如果咱们使用是模块函数,并且使用是局部变量,这样就可以屏蔽外界信息,保证本模块可以唯一做一件事,不会对其她模块中数据产生影响,并且在程序运营时候,动态类局部变量是存在于栈中,一旦子程序定义了此类变量,程序才开始为此变量分派空间,一旦子程序运营完毕,这个变量所属空间会释放掉,不再占用内存空间,这样更有助于解决单片机内存局限性,运营速度稍微慢等缺陷。此外,模块化程序设计思想,有助于程序移植,即当咱们写过一种程序,下一次要做同样类似操作时候,可以进行代码复用,有助于缩短开发周期,结余了时间和成本。如图4.3所示是ADC0832读取数据流程图: 图4.3 ADC0832读取数据流程图 道谢 感谢堵会晓教师在我大学最后学习阶段——毕业设计阶段给我指引,从最初定题,到资料收集,到写作、修改,到论文定稿,她给了我耐心指引和无私协助。在最后阶段,堵会晓教师耐心协助我检查设计中浮现错误,以及论文在书写过程中应注意某些问题,再次感谢堵会晓教师协助。 同步,感谢所有任课教师和所有同窗在这四年来给自己指引和协助,是她们教会了我专业知识,教会了我如何学习,教会了我如何做人。正是由于她们,我才干在各方面获得明显进步,在此向她们表达我由衷谢意,并祝所有教师培养出越来越多先进人才,桃李满天下! 参照文献 [1] 甘学温,赵宝瑛,陈中建,金海岩.集成电路原理与设计[M].北京大学出版社,. [2] 周志敏,纪爱华.LCD背光驱动电路设计与应用实例[M].人民邮电出版社,. [3] 孙育才,王荣兴,孙华芳.ATMEL新型AT89S52系列单片机及其应用[M].清华大学出版社,. [4] 田民波,叶锋.薄型显示屏丛书2 TFT LCD面板设计与构装技术[M].科学出版社,. [5] 常伟,白映泽.中华人民共和国与钟表[M].上海文艺出版社,上海锦绣文章出版社,. [6] 史密斯.专用集成电路[M].电子工业出版社,. [7] 张新强.点阵LCD驱动显控原理与实践[M].北京航空航天大学出版社,. [8] 刘法治.惯用电子元器件及典型芯片应用技术[M].机械工业出版社,. [9] 田民波,叶锋.TFT液晶显示原理与技术[M].科学出版社,. [10] 杨欣,莱·诺克斯,王玉凤,刘湘黔.实例解读51单片机完全学习与应用[M].电子工业出版社,. [11] 李朝青.单片机原理及接口技术(第3版)[M].北京航空航天大学,. [12] 赵建领,薛园园.51单片机开发与应用技术详解(珍藏版)[M].电子工业出版社,. [13] 杨欣,王玉凤,刘湘黔.51单片机应用实例详解[M].清华大学出版社,. [14] 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例[M].电子工业出版社,. [15] 唐文彦.传感器(第4版)[M].机械工业出版社,. [16] 松井邦彦,梁瑞林.传感器应用技巧141例[M].科学出版社,.
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