閱覽室照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）閱覽室照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要在閱覽室的門上安置一個(gè)光電可逆計(jì)數(shù)器，記錄在閱覽室內(nèi)的人數(shù)，進(jìn)一個(gè)人計(jì)數(shù)器加一，出一個(gè)人減一，當(dāng)人數(shù)為0的時(shí)候，電燈在任何情況下都不會(huì)被點(diǎn)亮。2，在窗口附近，安裝一個(gè)亮度傳感器，測(cè)自然光亮度。當(dāng)人數(shù)大與0時(shí)，如果室內(nèi)光照達(dá)到預(yù)先設(shè)置的值（晴朗的白天），室內(nèi)的燈全滅。當(dāng)室內(nèi)光強(qiáng)達(dá)不到預(yù)先設(shè)置的值時(shí)（夜晚或陰天），判斷人數(shù)，亮燈個(gè)數(shù)=基數(shù)+變數(shù)。本系統(tǒng)通過(guò)判斷人的進(jìn)出情況，把自習(xí)室當(dāng)前的人數(shù)同過(guò)LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示出來(lái)。并綜合人數(shù)和室內(nèi)亮度判斷亮燈的情況。學(xué)校圖書館的閱覽室，自習(xí)室以及書庫(kù)等地是出入人數(shù)較多的地方。因此，這些地方的燈光照明幾乎是從上班開始

2、直到下班為止，不管這些地方是否有人，也不管有多少人。當(dāng)日照滿足照明度要求時(shí)，把燈熄滅，一旦自然光照度難以滿足人的需要時(shí)，不能及時(shí)打開燈光，給人的視力帶來(lái)?yè)p害。顯然這種照明方式，從照明的角度上來(lái)說(shuō)是非節(jié)能的；從人的角度來(lái)看，根本不能滿足人的基本的照明要求?？萍家匀藶楸?，從人的需求出發(fā)：即在有人活動(dòng)的地方必須有足夠的照度（無(wú)論是日照還是人工照度）；沒(méi)有人的區(qū)域，應(yīng)該熄滅燈光，以節(jié)約能源。關(guān)鍵詞：校園智能照明系統(tǒng) 光控?zé)?光電可逆計(jì)數(shù) LED顯示屏目 錄摘 要i目 錄ii第1章 前言1第2章 智能照明控制系統(tǒng)32.1 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性32.1.1節(jié)能32.1.2提高效率32.1.3 實(shí)現(xiàn)多種

3、的照明效果32.1.4 提高管理水平32.2 校園照明控制系統(tǒng)的基本組成部分42.2.1 照明控制器42.2.2 可編程開關(guān)42.2.3 照度傳感器42.3 圖書館4第3章 光控?zé)?3.1工作原理63.2 制作與使用9第4章 光電可逆計(jì)數(shù)器114.1光電可逆計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的原理114.2器件選型124.2.1接收電路124.2.2放大整形電路134.2.3計(jì)數(shù)器134.2.4譯碼器144.3設(shè)計(jì)154.3.1電源的制作154.3.2光信號(hào)的放大整形電路制作154.3.3十進(jìn)制計(jì)數(shù)單元的連接164.3.4與顯示器的連接17第5章 LED顯示屏及轉(zhuǎn)換185.1 LED的優(yōu)點(diǎn)185.2 LED顯示屏18

4、5.2.1 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏185.2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)195.2.3 顯示與控制的設(shè)計(jì)205.3 單片機(jī)動(dòng)態(tài)顯示控制215.4 PC機(jī)控制程序22第6章 結(jié)論25致 謝26參考文獻(xiàn)27第1章 前言新校園的建設(shè)也要適應(yīng)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，引入智能化的概念。在傳統(tǒng)的樓宇自控系統(tǒng)中，一般只包括了綜合布線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、安防、消防、閉路電視監(jiān)控等子系統(tǒng)。但近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)照明燈具節(jié)能和科學(xué)管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。而在大學(xué)新校區(qū)的建設(shè)熱潮中，各大高校和他們的建設(shè)者也意識(shí)到了智能照明的重要性。相對(duì)商業(yè)樓宇而言，大學(xué)校園里的大功率動(dòng)力和

5、制冷設(shè)備比重較少，照明燈具則相對(duì)比重更多。使用照明控制系統(tǒng)，更能體現(xiàn)其在節(jié)能與管理方面的優(yōu)勢(shì)，提高學(xué)校的科學(xué)管理水平。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的智能建筑發(fā)展很快，對(duì)智能建筑的內(nèi)涵理解為通過(guò)綜合配置建筑物內(nèi)的各功能子系統(tǒng)，以綜合布線為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為橋梁，全面實(shí)現(xiàn)對(duì)通訊系統(tǒng)、辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)、大樓內(nèi)設(shè)備的綜合管理。為了節(jié)能，其照明系統(tǒng)已控制到假設(shè)15分鐘內(nèi)一個(gè)辦公區(qū)域的全部員工僅操作電腦，而不出現(xiàn)人員走動(dòng)，那么，該區(qū)域內(nèi)的照明系統(tǒng)就將其感應(yīng)為無(wú)人工作而自動(dòng)熄滅燈光。為此，本文設(shè)計(jì)了一種節(jié)能照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于圖書館的照明，亦可以用于學(xué)校教室等地。 學(xué)校圖書館的閱覽室，自習(xí)室以及書庫(kù)等地是出入人數(shù)

6、較多的地方。因此，這些地方的燈光照明幾乎是從上班開始直到下班為止，不管這些地方是否有人，也不管有多少人。當(dāng)日照滿足照明度要求時(shí)，把燈熄滅，一旦自然光照度難以滿足人的需要時(shí)，不能及時(shí)打開燈光，給人的視力帶來(lái)?yè)p害。顯然這種照明方式，從照明的角度上來(lái)說(shuō)是非節(jié)能的；從人的角度來(lái)看，根本不能滿足人的基本的照明要求。科技以人為本，從人的需求出發(fā)：即在有人活動(dòng)的地方必須有足夠的照度（無(wú)論是日照還是人工照度）；沒(méi)有人的區(qū)域，應(yīng)該熄滅燈光，以節(jié)約能源。 根據(jù)滿足人的基本照明的要求，必須有兩種傳感器：一是探測(cè)人體活動(dòng)區(qū)域的傳感器，一是照度傳感器。為了讓燈光控制自動(dòng)化，必須進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，使用微處理。 良好的工作環(huán)境是提

7、高工作效率的一個(gè)必要條件。合理地選用光源、燈具及性能優(yōu)越的照明控制系統(tǒng)，都能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)具有開關(guān)和調(diào)光兩種控制方法，可以有效地控制照明場(chǎng)所的平均照度值，從而提高照度均勻性。同時(shí)系統(tǒng)能根據(jù)不同的時(shí)間段，人們的不同需要，自動(dòng)調(diào)節(jié)照度。第2章 智能照明控制系統(tǒng)2.1 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性2.1.1節(jié)能節(jié)能是照明控制系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的樓宇公共區(qū)域照明工作模式，只能是白天開燈，晚上關(guān)燈。而采用了智能照明控制系統(tǒng)后，我們可以根據(jù)不同的人流量把不必要的照明關(guān)掉，在需要時(shí)自動(dòng)開啟。同時(shí)，系統(tǒng)還能充分利用自然光，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)照度?？刂葡到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)了閱覽室高效照明工作模式，在保證必要照明的同

8、時(shí)，有效減少了燈具的工作時(shí)間，節(jié)省了不必要的能源開支，也延長(zhǎng)了燈的壽命。 2.1.2提高效率 良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個(gè)必要條件。合理地選用光源、燈具及性能優(yōu)越的照明控制系統(tǒng)，都能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)具有開關(guān)和調(diào)光兩種控制方法，可以有效地控制照明場(chǎng)所的平均照度值，從而提高照度均勻性。同時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)不同的時(shí)間段，人們的不同需要，自動(dòng)調(diào)節(jié)照度。 2.1.3 實(shí)現(xiàn)多種的照明效果 智能照明控制方式可以有效地控制照明場(chǎng)所的平均照度值，從而提高照度均勻性。同時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)不同的時(shí)間段，人們的不同需要，自動(dòng)調(diào)節(jié)照度。2.1.4 提高管理水平 智能照明控制系統(tǒng)是以自動(dòng)控制為主、人工控制為輔

9、的系統(tǒng)。在一般的情況下，不需要有人的參與，照明系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)開關(guān)和調(diào)光功能。既大大減少了管理人員的數(shù)量，也排除了由于人為因素而出現(xiàn)的不定時(shí)開關(guān)，影響學(xué)校的正常教學(xué)、生活秩序的情況出現(xiàn)。 2.2 校園照明控制系統(tǒng)的基本組成部分 2.2.1 照明控制器 智能照明控制系統(tǒng)的核心部分，由控制模塊電路、驅(qū)動(dòng)模塊電路、照明專用自鎖繼電器組成。每個(gè)照明控制器均可獨(dú)立工作，也可以由計(jì)算機(jī)中心控制。主控中心停止工作或通訊中斷不影響控制器的正常運(yùn)行?？刂破饔卸喾N規(guī)格，單個(gè)控制器最多可控制48個(gè)回路。一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)最多可連接500個(gè)控制器。2.2.2 可編程開關(guān)智能的弱電開關(guān)，有18鍵等各種規(guī)格，開關(guān)本身使用24V安全電

10、壓，不會(huì)有漏電的危險(xiǎn)，開關(guān)操作時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)打火和拉弧，確保安全?？删幊涕_關(guān)上的每一個(gè)按鍵所控制的回路均由計(jì)算機(jī)編程設(shè)定，單鍵可控制多個(gè)回路，可根據(jù)情況變化隨意更改組合，使用起來(lái)靈活、方便。 2.2.3 照度傳感器 核心部件是光電耦合器，通過(guò)感應(yīng)外部自然光源的照度來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)照明的亮度，實(shí)現(xiàn)智能探測(cè)和智能調(diào)節(jié)的功能。 2.3 圖書館 大學(xué)城某學(xué)校圖書館，共六層，每層均分為A、B、C三個(gè)大區(qū)。首層是計(jì)算機(jī)中心、書庫(kù)，并有一個(gè)150座位報(bào)告廳；二至五層是圖書閱覽室，六層的A、B區(qū)是閱覽室，C區(qū)是資料庫(kù)。 大閱覽室照明使用三管日光燈，閱覽區(qū)平均照度300lux，藏書區(qū)照度200lux。照明控制方式采用開

11、關(guān)控制方式，根據(jù)區(qū)域和隔燈方式劃分回路。每個(gè)閱覽室設(shè)一個(gè)照明控制器，與照明配電箱一起安放在服務(wù)臺(tái)旁，以便管理。門口安裝可編程開關(guān)，開關(guān)控制的回路由編程確定，其中每個(gè)開關(guān)均設(shè)定其中一鍵控制整個(gè)閱覽室燈具。書庫(kù)和計(jì)算機(jī)中心考慮到書籍保護(hù)和計(jì)算機(jī)使用的要求，照度相對(duì)較低，控制方法與大閱覽室相同。第3章 光控?zé)艄饪責(zé)魬?yīng)用范圍很廣，如自動(dòng)路燈，走廊燈圖3-1就是一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的光控?zé)綦娐?，利用光敏電阻Rp感光效應(yīng)（光越強(qiáng)阻值越?。┛刂芉1 Q2的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)燈（此處用LED，當(dāng)然讀者也可以用小燈泡，也能加可控硅或繼電器去驅(qū)動(dòng)日光燈）的亮滅自動(dòng)開關(guān)。圖 3-1 光控?zé)魣D3.1工作原理當(dāng)有光照射到光敏電阻

12、時(shí)，其阻值減?。◣资甂左右），Q1基極電壓被拉低而截止，Q2基極電壓升高Q2截止，LED滅；反之光敏電阻沒(méi)有光照時(shí)，其阻值增大（幾M），Q1基極電壓升高并使其導(dǎo)通，Q2基極電壓降低，Q2飽和導(dǎo)通，LED得電發(fā)光。光控?zé)艄ぷ鲿r(shí)間的控制，如圖3-2，3-3在一定的光亮度下發(fā)光，差分放大電路具有很大的靈敏度，其發(fā)射極電流為1uA，此后接BCY58X作進(jìn)一步的放大。圖 3-2 工作原理圖圖 3-3 亮燈時(shí)間和電流關(guān)系圖光控?zé)糸_關(guān)的電路如圖3-4虛線框內(nèi)所示。VS是普通單向晶閘管，其觸發(fā)信號(hào)由電阻器R和光敏電阻器RL對(duì)220V交流電的分壓（忽略電燈絲電阻）得到。VD是普通二極管，主要用于防止RL兩端反向

13、電壓對(duì)VS控制極的損壞。白天，環(huán)境自然光線較強(qiáng)，RL呈低阻值（2k，RL兩端交流電壓小于VD和VS控制極的導(dǎo)通電壓（約0.65V0.65V=1.3V），VS處于阻斷狀態(tài)，電燈H不亮；夜晚，環(huán)境自然光線變暗，RL呈高阻值（1M），VS從RL兩端獲得足夠觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，H通電自動(dòng)點(diǎn)亮。由于每次夜幕降臨電燈點(diǎn)亮?xí)r，燈的亮度是隨著外界自然光線的減弱而逐漸由暗變最亮的，故避免了使用普通機(jī)械開關(guān)時(shí)，每次開燈瞬間比正常時(shí)大10倍以上的強(qiáng)電流對(duì)燈絲的沖擊，有效防止了燈絲的過(guò)電流速損；另外，H工作時(shí)加在它兩端的是半波脈沖電壓，實(shí)測(cè)直流平均電壓約99V，燈泡實(shí)際功率僅為標(biāo)稱功率的30%左右，這不僅節(jié)電，而且還能有

14、效防止因夜深電網(wǎng)電壓升高而造成的燈絲過(guò)電壓速損，使得燈泡使用壽命大大延長(zhǎng)。筆者單位廁所里的照明電燈，在使用本開關(guān)之前，每月要更換23只白熾燈泡，現(xiàn)在使用本開關(guān)一年多時(shí)間，尚未更換過(guò)一只燈泡。該開關(guān)在白天自身耗電甚微，實(shí)測(cè)總電流22A。圖 3-4 光控?zé)糸_關(guān)圖 VS選用MCR100-8（1A、600V）或BT169D（1A、400V）型普通塑封單向晶閘管，要求控制極（也叫門極）觸發(fā)電流Ig20A。VD用1N4004型硅整流二極管。 RL用MG45-12型非密封光敏電阻器，其它亮阻2k、暗阻1M的光敏電阻器也可代用。R采用RTX-1/8W型碳膜電阻器。 注意事項(xiàng): 1.盡量按電路圖中元件位置 按從

15、左到右 自上而下的順序插接 這樣可以減少誤連和錯(cuò)連，同時(shí)也方便調(diào)試和檢查.從一開始我們就養(yǎng)成良好的習(xí)慣.2.本電路中用到特殊器件-光敏電阻(Rp) 用之前可先用萬(wàn)用表測(cè)試其在受光時(shí)的電阻和背光時(shí)的電阻 因?yàn)楣饷綦娮鑼?duì)光異常敏感 所以使用本機(jī)時(shí) 要避開日光燈(當(dāng)然是指晚上了)直接照射 否則本電路將失控.動(dòng)手實(shí)踐：從元件庫(kù)中找出相應(yīng)元件，按圖插好，接上電源，即可實(shí)現(xiàn)白天滅晚上亮之功能。將本機(jī)放置到暗處，LED即亮，放置到亮處，LED即滅。晚上試機(jī)效果更明顯，關(guān)掉日光燈，本機(jī)燈亮，打開日光燈，本機(jī)燈滅。本機(jī)可作為停電備用燈，當(dāng)然也可以應(yīng)用到其它場(chǎng)合，請(qǐng)讀者朋友根據(jù)需要自行擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。3.2 制作與

16、使用整個(gè)光控開關(guān)電路可組裝在經(jīng)過(guò)改造后的吊式電燈用掛線盒內(nèi)，如圖3-5所示。焊接時(shí)注意，各元件引腳均套上電工用絕緣套管，以免在使用過(guò)程中發(fā)生短路故障。RL引腳不要剪得過(guò)短，以裝好后正好從原吊線出孔凸出為宜；掛線盒原有的接線樁直接用作X1、X2接線樁即成。此開關(guān)只要元器件質(zhì)量保證，焊接無(wú)誤，無(wú)須調(diào)試便可投入使用。圖 3-5 光控?zé)糸_關(guān)外形圖該開關(guān)適合控制標(biāo)稱功率200W的普通照明用鎢絲燈泡，它的接線方法與普通機(jī)械開關(guān)相同，完全符合電工接線規(guī)范。實(shí)際安裝時(shí)，只需把開關(guān)的兩個(gè)接線端X1、X2不分順序串入電燈相線（火線）一側(cè)回路即行。但注意開關(guān)安裝位置要有所講究，應(yīng)避開風(fēng)雨侵蝕和燈光直射處，選擇在感受

17、自然光良好的地方固定。光控電子開關(guān)，它的“開”和“關(guān)”是靠可控硅的導(dǎo)通和阻斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而可控硅的導(dǎo)通和阻斷又是受自然光的亮度（或人為亮度）的大小所控制的。該裝置適合作為街道、宿舍走廊或其它公共場(chǎng)所照明燈，起到日熄夜亮的控制作用，以節(jié)約用電。工作原理：電路如上圖所示，220V交流電通過(guò)燈泡H及整流全橋后，變成直流脈動(dòng)電壓，作為正向偏壓，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度時(shí)，光敏二極管D呈現(xiàn)底阻狀態(tài)1K，使三極管V截止，其發(fā)射極無(wú)電流輸出，單向可控硅VS因無(wú)觸發(fā)電流而阻斷。此時(shí)流過(guò)燈泡H的電流2.2mA,燈泡H不能發(fā)光。電阻R1和穩(wěn)壓二極管DW使三極管V偏壓不超過(guò)6.8V，對(duì)三極管起

18、保護(hù)作用。夜晚，亮度小于一定程度時(shí)，光敏二極管D呈現(xiàn)高阻狀態(tài)100K，使三極管V正向?qū)?，發(fā)射極約有0.8V的電壓，使可控硅VS觸發(fā)導(dǎo)通，燈泡H發(fā)光。RP是清晨或傍晚實(shí)現(xiàn)開關(guān)轉(zhuǎn)換的亮度選擇元件。安裝與調(diào)試：安裝時(shí)，將裝焊好的印制板放入透明塑料盒內(nèi)并固定好，將它與受控電燈H串聯(lián)，并讓它正對(duì)著天幕或房子采光窗前較明亮的空間，避免3米以內(nèi)夜間燈光的直接照射。調(diào)試宜傍晚時(shí)進(jìn)行，調(diào)節(jié)RP阻值的大小，使受控電燈H在適當(dāng)?shù)牧炼认率键c(diǎn)亮。第4章 光電可逆計(jì)數(shù)器光電技術(shù)已滲透到許多科學(xué)領(lǐng)域, 并得到迅猛發(fā)展。具有代表性得是半導(dǎo)體激光器的廣泛應(yīng)用, 具有高量子效率的負(fù)電子親和勢(shì)。光電陰極的光電倍增管和第3 代微光

19、像增強(qiáng)器件的實(shí)用化, 超大規(guī)模的CCD 面陣的固體攝像器件已在工業(yè)和民用領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用, 在熱成像光電中的紅外焦平面技術(shù)的應(yīng)用等等。本文討論的光電可逆計(jì)數(shù)器系統(tǒng)就是一種性能卓越的光電系統(tǒng)。4.1光電可逆計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的原理在動(dòng)態(tài)測(cè)試中測(cè)試元件需正反兩個(gè)方面移動(dòng),利用可逆計(jì)數(shù)器, 對(duì)一個(gè)方向移動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算, 而對(duì)相反方向移動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行減法運(yùn)算, 從而實(shí)現(xiàn)了可逆計(jì)數(shù)器。光電可逆計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的原理框圖。圖 4-1 光電可逆計(jì)數(shù)器系統(tǒng)原理框圖1) 接收電路。由于現(xiàn)在設(shè)計(jì)的這個(gè)光電可逆計(jì)數(shù)器系統(tǒng)的目的是對(duì)光信號(hào)干涉條紋進(jìn)行計(jì)數(shù), 所以接收電路主要任務(wù)是接收光信號(hào)然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào), 又通過(guò)所接負(fù)載

20、轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。2) 放大電路。由于光經(jīng)光電二極管產(chǎn)生的電信號(hào)很弱, 不能使后面的波形整形電路及計(jì)數(shù)器正常工作, 所以需要經(jīng)過(guò)放大電路放大到一定程度才可以使后面的電路正常運(yùn)作。3 ) 波形整形電路。波形整形電路是通過(guò)一個(gè)電壓比較器將正弦波、三角波等轉(zhuǎn)換成高低電平?；谟?jì)數(shù)器工作時(shí)鐘脈沖需要高低相間的電平, 然而, 經(jīng)過(guò)光電二極管又經(jīng)放大的電壓信號(hào)是正弦曲線, 所以電壓比較器在此的作用非常重要。4) 計(jì)數(shù)器電路。這是整個(gè)裝置的核心部分。它接收來(lái)自波形整形電路的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)部觸發(fā)器的運(yùn)作輸出4 位二進(jìn)制數(shù)。若產(chǎn)生進(jìn)位溢出則輸入到下一個(gè)計(jì)數(shù)單元, 從而又產(chǎn)生一個(gè)高位4 位二進(jìn)制數(shù)。5) 譯碼器

21、電路。將計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制數(shù)譯成7 段顯示碼信號(hào)。6) 顯示器電路。接收七段顯示碼信號(hào)觸動(dòng)數(shù)碼管各端顯示出所計(jì)脈沖個(gè)數(shù)的數(shù)字。7) 控制電路。對(duì)計(jì)數(shù)器的工作產(chǎn)生置位與復(fù)位, 復(fù)位讓計(jì)數(shù)器的各輸入端清除原來(lái)的狀態(tài)為“0”狀態(tài)。置位可以對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置數(shù) 1 。4.2器件選型在數(shù)字電路的家族中, CMO S 系列產(chǎn)品取得了引人注目的發(fā)展。它的功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、狀態(tài)范圍大、價(jià)格低廉等優(yōu)異的特性, 受到人們的普遍重視。從電子手表的選擇到生產(chǎn)線的自動(dòng)控制, 其應(yīng)用愈來(lái)愈廣。光電可逆計(jì)數(shù)器主要采用CMOS 集成電路設(shè)計(jì)。4.2.1接收電路其主體就是一個(gè)光電探測(cè)器, 光電探測(cè)器有兩類, 真空光電器件與固

22、體光電器件。固體光電器件包括: 光敏電阻、光電池、光電二極管、光電三極管等,電路圖如圖4-2 所示。對(duì)于大多數(shù)微弱信號(hào)的檢測(cè), 須接放大電路。所以光電器件與放大電路的組合器件應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生。兩者的典型連接方式有3 種: 電流放大型, 電壓放大型,阻抗放大型。圖4-2 是電壓放大型IC 變換電路。圖 4-2 電壓放大型IC變換電路硅光電二極管的正端接在運(yùn)算放大器的同相端, 運(yùn)算放大器的漏電流比暗電流多, 有很高的輸入阻抗。當(dāng)負(fù)載電阻R L 取1M 8 以上時(shí), 運(yùn)行于硅光電池狀態(tài)下的硅光電二極管處于接近開路狀態(tài), 可以得到與開路電壓成正比例的輸出信號(hào), 即V 0= A V 0c.式中A = (R 1+

23、 R 2)R 1 是該電路的放大倍數(shù)。本文選擇硅光電二極管, 由于干涉條紋寬為1 cm , 而所設(shè)計(jì)的探測(cè)器窗口需要0. 5 cm 2 cm. 所以選硅光電二極管SBR , 其暗電流小于25 pA.4.2.2放大整形電路Lm 393 是低功耗的雙電壓比較器,Lm 339 是低功耗四電壓比較器。Lm 393 中有兩個(gè)比較器且分別獨(dú)立, 可用作兩個(gè)放大器接光電二極管,Lm 339 有4個(gè)各自獨(dú)立的電壓比較器, 其電路簡(jiǎn)單, 用途廣泛,其輸出級(jí)由復(fù)合PN P 管組成的差分放大器承擔(dān)。4.2.3計(jì)數(shù)器CMOS 計(jì)數(shù)器種類繁多, 其中, 只有CC40192是雙時(shí)鐘可預(yù)置數(shù)的十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。它有以下特點(diǎn)

24、:a. 采用雙時(shí)鐘的邏輯結(jié)構(gòu), 加計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)具有各自的時(shí)鐘通道, 計(jì)數(shù)方向由時(shí)鐘進(jìn)入的通道來(lái)確定;b. 計(jì)數(shù)單元是由與非門組成的T 型觸發(fā)器, 由脈沖的下降沿來(lái)觸發(fā), 而對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)則是在CPu 或CPd 的上升沿觸發(fā)來(lái)翻轉(zhuǎn)的;c. 采用8421 編碼;d. 進(jìn)位輸出QC0和借位輸出QB0與時(shí)鐘脈沖同步, 其輸出脈沖寬度與CP 的低電平寬度相同;e. 清零與置位功能與時(shí)鐘脈沖CP 不同步。根據(jù)CC40192 的波形圖結(jié)合它的功能如表4-1所示。表4-1CC40192 功能表作加計(jì)數(shù)時(shí), CPd 端為高電平, 時(shí)鐘脈沖由CPu端輸入, 在上升沿的作用下, 計(jì)數(shù)器做增量計(jì)算。作減計(jì)數(shù)時(shí), C

25、Pu 端為高電平, 時(shí)鐘脈沖由CPd端輸入, 在上升沿的作用下, 計(jì)數(shù)器做減量計(jì)算。預(yù)置數(shù)時(shí), 只要在預(yù)置控制端PE 和C0 端上加低電平或負(fù)脈沖, 即可將接在D1D4 上的預(yù)置數(shù)傳送到計(jì)數(shù)單元的輸出端D1D4. 然后PE 端恢復(fù)高電平時(shí), 計(jì)數(shù)器即可在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上作加減計(jì)數(shù)。清零時(shí), 只要在C0 端加上高電平或正脈沖, 則各輸出端Q 1Q 4 全部為“0”電位。為了聯(lián)級(jí)的需要, 本電路還設(shè)有進(jìn)位輸出端QC0借位輸出端QB0, 當(dāng)加計(jì)數(shù)達(dá)到了最大值(1001)且加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入是低電平時(shí),QC0負(fù)脈沖, 即QC0= 4CPu. 當(dāng)減計(jì)數(shù)達(dá)到零2 (0000) 且減計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖輸入是低電平,QB

26、0輸出一負(fù)脈沖, 即QB0=4.2.4譯碼器譯碼器種類也挺多, 我們選用CC14543BCD 鎖存七段譯碼鯔驅(qū)動(dòng)器。它具有四位鎖存器, 鎖存器在選通信號(hào)L d 為“1”時(shí)輸入數(shù)據(jù),L d 為“0”時(shí)鎖存。消隱端B I 為“1”時(shí)消隱, 消隱時(shí), 所有輸出端和相位端PH 相同2。4.3設(shè)計(jì)4.3.1電源的制作根據(jù)在給器件選擇型號(hào)時(shí)對(duì)其參數(shù)的了解, 整個(gè)電路對(duì)電源的要求如下：a. CMO S 器件所須單電源電壓應(yīng)在3 18 V ,雙電源電壓應(yīng)在18 V 之間;b. 電源供電電流約100 mA;c. 電源供電電流變化不大, 輸出電流的穩(wěn)定度好于0. 1 % ;d. 電源供電電壓穩(wěn)定, 工作電壓的容許

27、誤差約0. 5 % . 為了滿足以上條件, 采用18 V , 2W 的變壓器, 通過(guò)3A 的全波整流電橋再經(jīng)過(guò)7815 穩(wěn)壓管后, 輸出+ 15 V 的電壓。由于受微小電流變化的影響, 所以又采用了去耦合電路 3 。電路圖見(jiàn)圖4-3.圖 4-3電源電路圖4.3.2光信號(hào)的放大整形電路制作干涉條紋經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)器的光電探測(cè)器時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)太微弱, 而且不是脈沖信號(hào), 即不能按比較器工作也不能對(duì)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)。所以要經(jīng)過(guò)放大器達(dá)到足夠大, 然后通過(guò)電壓比較器生成脈沖信號(hào)。但是, 放大多少倍呢?這取決于計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)大小的要求及微弱電信號(hào)的大小。我們已知干涉條紋在直徑為5 cm 的圓面上的平均光功率

28、為1 mW. 所選硅光電二極管的響應(yīng)率為0. 6mAmW , 干涉條紋寬為1cm , 設(shè)探測(cè)器窗口為2 cm 0. 25 cm. 所以經(jīng)光電二極管產(chǎn)生的光信號(hào)大小為Ioc= 0. 51P2. 520. 6= 15 LA 。然后接一個(gè)R L = 10 k8 的負(fù)載電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)15 LA 10 k8 = 150 mV.放大50 倍后為7. 5 V 左右, 而其最大值約為12 V ,正好符合計(jì)數(shù)器各項(xiàng)參數(shù)的要求4。電路圖見(jiàn)圖4-4.圖 4-4光信號(hào)的放大整形電路4.3.3十進(jìn)制計(jì)數(shù)單元的連接十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接圖見(jiàn)圖4-5.由于一個(gè)計(jì)數(shù)單元的容量為9, 根本不足以計(jì)數(shù)用, 必須將兩個(gè)或多

29、個(gè)計(jì)數(shù)單元連接起來(lái),以兩個(gè)為例, 如圖4-5. CC40192 有了進(jìn)位輸出端C0和借位輸出端B0,使得兩個(gè)CC40192 的連接十分簡(jiǎn)單。只要代表低位的CC40192的C0端和高位的CC40192 的CP+ 端相連,低位的B0輸出端和高位的CP- 端相連就可以了4。圖 4-5十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接圖4.3.4與顯示器的連接與顯示器的連接見(jiàn)圖4-6.圖 4-6顯示器連接圖目前, 由于CMOS集成電路具有靈敏度高, 工作電壓范圍大等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用廣泛和成熟的各種計(jì)數(shù)器都是利用CMOS 集成電路塊制成的。光電可逆計(jì)數(shù)器同樣也是以CMOS 集成電路為基本組成部分,配合光電探測(cè)電、電壓放大電路、波形整形電路構(gòu)成

30、, 從而對(duì)光信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。光電可逆計(jì)數(shù)器用途很廣,最典型的應(yīng)用是在物理學(xué)科中對(duì)干涉條紋的計(jì)數(shù)。另外, 在產(chǎn)品的計(jì)數(shù)、繞線機(jī)圈數(shù)的記錄以及井底探測(cè)都少不了光電可逆計(jì)數(shù)器, 它是高速、高精度實(shí)時(shí)測(cè)量中不可缺少的重要組成部分, 實(shí)用性強(qiáng)。第5章 LED顯示屏及轉(zhuǎn)換5.1 LED的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在的照明應(yīng)用LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用壽命、色溫以及白點(diǎn)穩(wěn)定性。由于無(wú)需維護(hù)(因?yàn)長(zhǎng)ED的使用壽命比傳統(tǒng)燈泡的要長(zhǎng)得多)且能耗降低，所以基于LED的照明降低了總體擁有成本:1.功效超過(guò)所有白熾燈和鹵素?zé)艟?.能與甚至最好的CFL(緊湊熒光)嵌頂燈的性能相媲美3.與這些燈具相比，需要維修前的壽命要長(zhǎng)5到5

31、0倍4.降低光對(duì)環(huán)境的影響：不含汞、電站污染小、垃圾處理費(fèi)用低5.2 LED顯示屏LED 點(diǎn)陣電子顯示屏是集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷，動(dòng)態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長(zhǎng)，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而成 為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。同時(shí)也可廣泛應(yīng)用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運(yùn)輸?shù)仍S多行業(yè)。5.2.1 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏 目前大多數(shù)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫(kù)。其顯示和動(dòng)態(tài)效果（主要是顯示內(nèi)容的滾動(dòng)）的實(shí)現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅(qū)動(dòng)，該方法雖然比較方 便，但顯示只能按照預(yù)先的設(shè)計(jì)進(jìn)行。而實(shí)際上經(jīng)常會(huì)遇到一些特殊要求的動(dòng)態(tài)顯

32、示，比如電梯運(yùn)行中指示箭頭的上下移動(dòng)、某些智能儀表幅值的條形顯示、廣告中 廠家的商標(biāo)顯示等。這時(shí)一般的顯示系統(tǒng)就很難達(dá)到要求。另外，由于受到存儲(chǔ)器本身的局限，其特殊字符或圖案也往往難以顯示，同時(shí)顯示內(nèi)容也不能隨意更改。本文提出一種利用PC機(jī)和單片機(jī)控制的LED顯示系統(tǒng)通 訊方法。該方法可以對(duì)顯示內(nèi)容（包括漢字和特殊圖符）進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而實(shí)現(xiàn)諸如閃動(dòng)、滾動(dòng)、打字等多種動(dòng)態(tài)顯示效果。該方法同時(shí)還可以調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)顯示的速 度，同時(shí)用戶也可以在PC機(jī)上進(jìn)行顯示效果的預(yù)覽，顯示內(nèi)容亦可以即時(shí)修改。另外，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的RS232485 轉(zhuǎn)換模塊還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。5.2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要的

33、硬件設(shè)計(jì)是下位機(jī)單片機(jī)的顯示 控制部分。而上位機(jī)（PC機(jī)）與單片機(jī)顯示控制部分的接口為標(biāo)準(zhǔn)RS232通訊方式。若需實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，只需增加RS232485轉(zhuǎn)換模塊即可，該部分已有成熟的電路設(shè)計(jì)，故不再詳細(xì)敘述。圖5-1 LED顯示屏控制電路具體的LED顯示屏控制電路如圖5-1所示。整個(gè)電路由單片機(jī)89C52、點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264、列驅(qū)動(dòng)電路ULN2803、行驅(qū)動(dòng)電路 TIP122、移位寄存器4094及附屬電路組成。該電路所設(shè)計(jì)的電子屏可顯示10個(gè)漢字，需要40個(gè)88 LED點(diǎn)陣模塊，可組成16160的矩形點(diǎn)陣。由于AT89C52僅有8k存儲(chǔ)空間，而顯示的內(nèi)容由PC機(jī)控制，因此不可能預(yù)先把需要顯

34、示的內(nèi)容做成點(diǎn) 陣存在單片機(jī)中，而只能由PC機(jī)即時(shí)把所需顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)并存入緩沖區(qū)6264。該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時(shí)，由單片機(jī)從緩沖區(qū)取出第一行需要顯示的20字節(jié)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，再由列點(diǎn)陣數(shù)據(jù)輸入端P12口按位依次串行 輸入至列移位寄存器，其數(shù)據(jù)輸入的順序與顯示內(nèi)容的順序相反。然后置行點(diǎn)陣選通端P13為1，即置行移位寄存器的D為高電平，STR使能（所有4094 的OE 引腳接5V電平），從而使列移位寄存器中的數(shù)據(jù)同時(shí)并行輸出以選通該行。經(jīng)延時(shí)一段時(shí)間后再進(jìn)行下一行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行 數(shù)據(jù)，即要通過(guò)不斷的逐行掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字或字符的顯示。5.2.3 顯示

35、與控制的設(shè)計(jì)在筆者設(shè)計(jì)的PC機(jī)控制多單片機(jī)顯示系統(tǒng)中，用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)的主要功能包括單片機(jī)顯示子系統(tǒng)的選擇，顯示方式選擇（包括靜態(tài)、閃動(dòng)、滾動(dòng)、打字等），滾動(dòng)方 向選擇（包括上下滾動(dòng)和左右滾動(dòng)），動(dòng)態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)（即文字閃動(dòng)頻率、滾動(dòng)速度、打字顯示速度等），顯示內(nèi)容輸入及顯示預(yù)覽等。單片機(jī)一般通過(guò) RS232485串行接收PC機(jī)發(fā)出的顯示指采用定時(shí)器中斷方式進(jìn)行行掃描，每次中斷顯示一行，定時(shí)中斷時(shí)間為1.25ms，這樣整屏的刷新率為 50Hz，因而無(wú)閃爍感。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)的方法通常是改變定時(shí)器的中斷時(shí)間，但是當(dāng)顯示速度很慢的時(shí)候，該方法容易使整屏的刷新率降低，從而使顯示內(nèi)容出 現(xiàn)閃爍。因此，

36、本設(shè)計(jì)采用一種“軟定時(shí)”方法，即在程序中命名一變量作為“軟定時(shí)器”，以用來(lái)設(shè)定兩次動(dòng)態(tài)顯示的時(shí)間間隔。在對(duì)定時(shí)中斷調(diào)用計(jì)數(shù)時(shí)，如果 調(diào)用次數(shù)達(dá)到設(shè)定值，則改變顯示內(nèi)容。為保證能夠正常顯示，“軟定時(shí)器”的設(shè)定值必須大于整屏顯示周期。由于顯示屏每行顯示125ms，整屏顯示周期為 20ms，考慮到余量的情況，可將軟定時(shí)器的設(shè)定值定在大于30ms。如此循環(huán)計(jì)數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示?！败浂〞r(shí)器”的設(shè)定值可以通過(guò)上位機(jī)PC機(jī)來(lái)改 變，這樣既可實(shí)現(xiàn) LED動(dòng)態(tài)顯示的速度調(diào)節(jié)，又可保持顯示內(nèi)容的流暢和無(wú)閃爍感。5.3 單片機(jī)動(dòng)態(tài)顯示控制以上提到的靜態(tài)、閃動(dòng)、滾動(dòng)和打字等4種顯示方式，實(shí)際上是單片機(jī)定時(shí)中斷程序進(jìn)

37、行行掃描處理的不同方法。下面將分別說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)這4種顯示方式。靜態(tài)顯示只需在定時(shí)中斷處理程序中從顯示緩沖區(qū)調(diào)入相應(yīng)的一行顯示數(shù)據(jù)，然后選中該行即可實(shí)現(xiàn)該行的顯示，如此循環(huán)，便可顯示整個(gè)內(nèi)容。閃動(dòng)顯 示與此類似，不同的是要間隔一個(gè)“軟定時(shí)器”的定時(shí)時(shí)間，在行掃描時(shí)，行移位寄存器的D端打入的全為0，可使得整屏不顯示，以確保黑屏?xí)r間與顯示時(shí)間相 等，從而實(shí)現(xiàn)漢字或圖符的閃動(dòng)顯示。 滾動(dòng)顯示要求需要顯示的內(nèi)容每隔一定時(shí)間向指定方向（這里以從右向左為例）移動(dòng)一列，這樣顯示屏可以顯示更多的內(nèi)容。為此，需要在下次移動(dòng)顯示之前對(duì)顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更改，從而完成相應(yīng)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的移位操作。具體操作方法是： 設(shè)置一

38、個(gè)顯示緩沖區(qū)，該區(qū)應(yīng)包括兩部分：一部分用來(lái)保存當(dāng)前LED顯示屏上顯示的10個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)；另一部分為點(diǎn)陣數(shù)據(jù)預(yù)裝載區(qū)，用來(lái)保 存即將進(jìn)入LED顯示屏的1個(gè)漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。滾動(dòng)指針始終指向顯示屏的最右邊原點(diǎn)。當(dāng)滾動(dòng)指針移動(dòng)到需要顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的第1個(gè)漢字的首地址時(shí)， 顯示緩沖區(qū)LED顯示區(qū)為空白，而預(yù)裝載區(qū)已保存了第1個(gè)待顯示漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。當(dāng)需要滾動(dòng)顯示時(shí)，則可在接下來(lái)的掃描周期的每個(gè)行掃描中斷處理程序中， 將對(duì)顯示緩沖區(qū)的相應(yīng)行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)左移一位，同時(shí)更改顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容。（需要注意的是，要確保該操作能在1.25ms的中斷時(shí)間內(nèi)完成。這里89C52采 用22MHz晶振，實(shí)驗(yàn)證明可以實(shí)現(xiàn)該

39、操作）。這樣，在一個(gè)掃描周期后，整個(gè)漢字將左移一列，而顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容也同時(shí)更改。由于預(yù)裝載區(qū)保存了1個(gè)漢字 點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，即1616點(diǎn)陣，所以當(dāng)前顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容只能移動(dòng)16列。當(dāng)下一個(gè)滾動(dòng)到來(lái)時(shí)，滾動(dòng)指針將移動(dòng)到點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的下一個(gè)漢字的首地址，并在 預(yù)裝載區(qū)存入該漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。然后重復(fù)執(zhí)行上述操作便可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。特殊字符或圖形的顯示與此類似，這里不再贅述打字顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順 序一個(gè)個(gè)的出現(xiàn)，如同打字的效果。設(shè)計(jì)時(shí)可采用如下方法：首先將LED顯示屏對(duì)應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零，即 LED顯示空白，然后每間隔一個(gè)“軟定時(shí)器”設(shè)定的動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間，顯示緩沖區(qū)依次加入一個(gè)漢字點(diǎn)陣

40、數(shù)據(jù)并進(jìn)行掃描顯示，這樣就可達(dá)到打字顯示的效果。5.4 PC機(jī)控制程序a通訊功能的實(shí)現(xiàn)在Windows環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)PC與單片機(jī)的通訊可利用Windows 的通訊API函數(shù)或者利用VC（或其它語(yǔ)言）的標(biāo)準(zhǔn)通訊函數(shù)inp、outp來(lái)實(shí)現(xiàn)。但上述兩種方法比較繁瑣，而采用ActiveX控件 MSComm32來(lái)實(shí)現(xiàn)則非常方便。該控件用事件的方式簡(jiǎn)化了對(duì)串口操作的編程，并可設(shè)置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，還可對(duì)串口狀態(tài)及串口通信的信息格式 和協(xié)議進(jìn)行設(shè)置。其初始化程序如下：BOOL CLEDDlg：OnlnitDialog(). m_Mscomm1.SetCommPort(2):/設(shè)置串口2 if(!m_M

41、scomm1.GetCommPort() m_Mscomm1.SetPortOpen(TURE)； m_Mscomm1.SetInputMode(com Input Mode Binary)；/二進(jìn)制方式 m_Mscomm1.Set Settings(“9600,n,8,1”) ；/設(shè)置波特率 m_Mscomm1.SetRTreshold(1)；/事件方式 m_Mscomm1.SetInBufferCount(0)； . . 一般情況下，PC要與多個(gè)單片機(jī)89C51系統(tǒng)進(jìn)行主從式通訊，為了區(qū)分各單片機(jī)系統(tǒng)，可以使89C51采用串口工作方式3，即11位異步接收發(fā)送方 式，該方式的有效數(shù)據(jù)為9位，

42、其中第9位為地址數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，其作用是使從機(jī)據(jù)此判斷發(fā)送的數(shù)據(jù)是否為地址，從而實(shí)現(xiàn)多機(jī)操作。但現(xiàn)在由于采用的是 MSCOMM控件來(lái)實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和單片機(jī)之間的通訊，這是一種標(biāo)準(zhǔn)的10位串口通信方式，即8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)位和該數(shù)據(jù)的起始位、停止位各1位。因此二者格式不 相符，故很難利用上述方案。因此可考慮將單片機(jī)串口設(shè)為工作方式1，即改為10位異步接收發(fā)送方式來(lái)解決，其通訊流程如下：首先發(fā)通信開始標(biāo)志，接著發(fā)送需要操作的單片機(jī)系統(tǒng)地址，然后發(fā)送顯示工作命令字，該命令包括2個(gè)字節(jié)，前一字節(jié)用于設(shè)定顯示方式和滾動(dòng)方向， 后一字節(jié)則用于設(shè)定顯示速度。再往下是傳送顯示內(nèi)容的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。該通訊

43、規(guī)約非常簡(jiǎn)便，能夠較好的解決上述問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與多單 片機(jī)之間的主從式通訊及對(duì)顯示的控制。需要注意的是，當(dāng)顯示內(nèi)容需要改變時(shí)，為了避免在單片機(jī)串行中斷接收數(shù)據(jù)時(shí)，顯示屏出現(xiàn)亂碼，應(yīng)使顯示屏?xí)翰伙@示（處于“黑屏”狀態(tài)），直到數(shù)據(jù)接收完全，串行中斷處理結(jié)束時(shí)再顯示。漢字字模的提取非常關(guān)鍵，本文的字模數(shù)據(jù)取自UCDOS下的字庫(kù)文件HZK16。關(guān)于這方面的介紹較多，文獻(xiàn)2給出了較為具體的在VC下提取漢字字模的方案，這里不再贅述。對(duì)于特殊字符或圖形點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的提取，簡(jiǎn)便的方法可以先做一個(gè)BMP文件，然后用一些取模軟件（如字模提取v21）來(lái)獲得。為了顯示方便，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的格式應(yīng)為n（168），不足要求的

44、則應(yīng)以0數(shù)據(jù)補(bǔ)充。 b動(dòng)態(tài)效果模擬顯示。為了方便調(diào)節(jié)LED的顯示效果，筆者在PC機(jī)的控制界面上設(shè)計(jì)了LED顯示屏的模擬顯示，它同實(shí)際的顯示效果完全一樣。用戶可以設(shè)定顯示的模式，并調(diào)節(jié)顯示速度，然后在界面上對(duì)顯示效果進(jìn)行預(yù)覽，同時(shí)還可以隨時(shí)修改和設(shè)定參數(shù)，因而十分方便簡(jiǎn)捷為此，可先在界面上描繪出虛擬的LED顯示屏，由于實(shí)際的顯示屏為16016點(diǎn)陣，故須在界面 上設(shè)定相同的區(qū)域。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示效果的方法和以上幾種基本類似，這里以滾動(dòng)顯示為例作一說(shuō)明。對(duì)于需要滾動(dòng)的文字，可以將其設(shè)置為位圖格式，暫存于內(nèi)存中，然后利 用VC 提供的位圖拷貝函數(shù)BitBlt將位圖復(fù)制到顯示位置。對(duì)于特殊字符或圖形，則可以

45、直接利用BitBlt函數(shù)調(diào)用到顯示位置。然后在類CLEDDlg的 OnTimer函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)文字的滾動(dòng)顯示。另外，也可以通過(guò)設(shè)定不同的響應(yīng)時(shí)間間隔來(lái)改變文字的滾動(dòng)速度。第6章 結(jié)論良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個(gè)必要條件。合理地選用光源、燈具及性能優(yōu)越的照明控制系統(tǒng)，都能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)具有開關(guān)和調(diào)光兩種控制方法，可以有效地控制照明場(chǎng)所的平均照度值，從而提高照度均勻性。為了節(jié)能，其照明系統(tǒng)已控制到假設(shè)15分鐘內(nèi)一個(gè)辦公區(qū)域的全部員工僅操作電腦，而不出現(xiàn)人員走動(dòng)，那么，該區(qū)域內(nèi)的照明系統(tǒng)就將其感應(yīng)為無(wú)人工作而自動(dòng)熄滅燈光。為此，本文設(shè)計(jì)了一種節(jié)能照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于圖

46、書館的照明，亦可以用于學(xué)同時(shí)系統(tǒng)能根據(jù)不同的時(shí)間段，人們的不同需要，自動(dòng)調(diào)節(jié)照度。學(xué)校圖書館的閱覽室，自習(xí)室以及書庫(kù)等地是出入人數(shù)較多的地方。因此，這些地方的燈光照明幾乎是從上班開始直到下班為止，不管這些地方是否有人，也不管有多少人。當(dāng)日照滿足照明度要求時(shí)，把燈熄滅，一旦自然光照度難以滿足人的需要時(shí)，不能及時(shí)打開燈光，給人的視力帶來(lái)?yè)p害。顯然這種照明方式，從照明的角度上來(lái)說(shuō)是非節(jié)能的；從人的角度來(lái)看，根本不能滿足人的基本的照明要求。科技以人為本，從人的需求出發(fā)：即在有人活動(dòng)的地方必須有足夠的照度（無(wú)論是日照還是人工照度）；沒(méi)有人的區(qū)域，應(yīng)該熄滅燈光，以節(jié)約能源。閱覽室智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)

47、使用光度傳感器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，光電可逆計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)閱覽室的人數(shù)，并根據(jù)光度傳感器傳過(guò)來(lái)的電信號(hào)控制閱覽室亮燈的個(gè)數(shù)。LED點(diǎn)陣控制顯示屏顯示閱覽室的人數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了照明的智能控制。閱覽室智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的，通過(guò)智能照明減少了閱覽室工作人員的工作量，甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制。隨著現(xiàn)在電子水平的不斷提高，照明控制系統(tǒng)也在不斷的完善，相信將來(lái)的設(shè)計(jì)，科技更加先進(jìn)，實(shí)用性強(qiáng)，成本更加經(jīng)濟(jì)。致 謝經(jīng)過(guò)多日的努力奮斗，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利的完成。從剛開始接受課題到完成論文，這期間凝結(jié)了各位老師的心血，許多時(shí)候你們不辭勞苦，陪著我們鉆研課題，講解難處，無(wú)半句怨言，在此我深深的感謝你們。特別是我

48、的指導(dǎo)老師感謝你給予的熱忱指導(dǎo)提出的寶貴意見(jiàn)，幫助我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此衷心的祝愿老師們工作順利，身體健康！另外，還要感謝我們同組成員以及給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，這次論文順利的完成與你們的熱忱幫助密不可分。真誠(chéng)的祝愿大家前程似錦，一帆風(fēng)順！參考文獻(xiàn)1 沈雷. CMOS集成電路原理及應(yīng)用M.北京:光明日?qǐng)?bào)出版社,19872 蔡雅錚.計(jì)數(shù)器及其邏輯設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,19853 黎民.數(shù)字計(jì)數(shù)器的制作與使用M.香港:香港萬(wàn)里出版社,19824 朱達(dá)斌.模擬集成電路的特性及應(yīng)用.北京:航空工業(yè)出版社,19945 李華.MCA-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19

49、336 張迎新.單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù).北京：國(guó)防工業(yè)出版社,19937 李朝青.單片微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用.西安:西安交通大學(xué)出版社,19908 陳偉人.MCS-51系列實(shí)用子程序集錦.北京:清華大學(xué)出版社,1993中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師 ： 韓亞軍 職稱： 講師 工作單位： 重慶信息工程學(xué)院 學(xué) 員： 王雅 年級(jí)專業(yè)層次 0409級(jí)電氣工程及自動(dòng)化 評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日r, but fainter now and desperately the horn was blowing. Fierce and shrill rose

50、the yells of the Orcs, and suddenly the horn-calls ceased. Aragorn raced down the last slope, but before he could reach the hills foot, the sounds died away; and as he turned to the left and ran towards them they retreated, until at last he could hear them no more. Drawing his bright sword and cryin

51、g _Elendil! Elendil!_ he crashed through the trees. A mile, maybe, from Parth Galen in a little glade not far from the lake he found Boromir. He was sitting with his back to a great tree, as if he was resting. But Aragorn saw that he was pierced with many black-feathered arrows; his sword was still

52、in his hand, but it was broken near the hilt; his horn cloven in two was at his side. Many Orcs lay slain, piled all about him and at his feet. Aragorn knelt beside him. Boromir opened his eyes and strove to speak. At last slow words came. I tried to take the Ring from Frodo he said. I am sorry. I h

53、ave paid. His glance strayed to his fallen enemies; twenty at least lay there. They have gone: the Halflings: the Orcs have taken them. I think they are not dead. Orcs bound them. He paused and his eyes closed wearily. After a moment he spoke again. Farewell, Aragorn! Go to Minas Tirith and save my

54、people! I have failed. No! said Aragorn, taking his hand and kissing his brow. You have conquered. Few have gained such a victory. Be at peace! Minas Tirith shall not fall! Boromir smiled. Which way did they go? Was Frodo there? said Aragorn. But Boromir did not speak again. Alas! said Aragorn. Thus passes the heir of Denethor, Lord of the Tower of Guard! This is a bitter end. Now the Company is all in ruin. It is I that have failed. Vain was Gandalfs trust in me. What shall I do now? Boromir has laid it on me to go to Minas Tirith, and my heart desires it; bu