畢業(yè)：基于嵌入式linux視頻監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計匯編(完整版)資料

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畢業(yè)：基于嵌入式linux視頻監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計匯編（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）基于嵌入式Linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計1、引言隨著計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，公安、安防行業(yè)的發(fā)展趨勢必然是全面數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有很多局限性：傳輸距離有限、無法聯(lián)網(wǎng)，而且模擬視頻信號數(shù)據(jù)的存儲會耗費大量的存儲介質(zhì)(如錄像帶)，查詢?nèi)∽C時十分煩瑣。

基于個人計算機的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強，但穩(wěn)定性不好，視頻前端(如電壓耦合元件等視頻信號的采集、壓縮、通訊)較為復(fù)雜，可靠性不高?；谇度胧絃inux視頻的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)不需要用于處理模擬視頻信號的個人計算機，而是把視頻服務(wù)器內(nèi)置一個嵌入式Web服務(wù)器，采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。

由于把視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入局域網(wǎng)，即插即看，省掉復(fù)雜的電纜，安裝方便(僅需設(shè)置一個IP地址)，用戶也無需安裝任何硬件設(shè)備，僅用瀏覽器即可觀看。

基于嵌入式Linux的視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)將嵌入式Linux系統(tǒng)連接上Web，即視頻服務(wù)器內(nèi)置一個嵌入式Web服務(wù)器，攝像機傳送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的Web服務(wù)器上。

2、緒論視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)出大量的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。2．1視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述視頻監(jiān)控是利用機器視覺和圖像處理的方法對圖像序列進行運動檢測、運動目標(biāo)分類、運動目標(biāo)跟蹤以及對監(jiān)視場景中目標(biāo)行為的理解與描述。其中，運動檢測、目標(biāo)分類、目標(biāo)跟蹤屬于視覺中的低級和中級處理部分，而行為理解和描述則屬于高級處理。運動撿測、運動目標(biāo)分類與跟蹤是視頻監(jiān)控中研究較多的三個問題；而行為理解與描述則是近年來被廣泛關(guān)注的研究熱點，它是指對目標(biāo)的運動模式進行分析和識別，并用自然語言等加以描述。2．2視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展大致可分為四個階段：閉路電視系統(tǒng)構(gòu)建的模擬系統(tǒng)、數(shù)字信號控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字硬盤錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)在的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)是采用閉路電視系統(tǒng)構(gòu)建的模擬系統(tǒng)，通過攝像機、監(jiān)視器、磁帶錄像機等構(gòu)成I甜。由于模擬矩陣很難做到數(shù)十路的切換，不能與報警系統(tǒng)聯(lián)動，不能對前端進行控制且價格昂貴、操作管理復(fù)雜、很難實現(xiàn)較大系統(tǒng)的要求，已經(jīng)逐漸被淘汰。第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字信號控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字信號控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)又分為基于微處理器的視頻切換控制加PC機的多媒體管理和基于PC機實現(xiàn)對矩陣主機的切換控制及對系統(tǒng)的多媒體管理兩種類型。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)字硬盤錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。90年代末，隨著多媒體技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字錄像監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起。數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng)通常分為兩類：一類是基于PC機組合的計算機多媒體工作方式；另一類是嵌入式數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng)。1．基于PC的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)為：兼容／工控PC機+視頻采集卡+普通／較可靠的操作系統(tǒng)平臺+應(yīng)用軟件從系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來分析：a、PC機兼容PC機用于24小時不間斷工作時，其性能通常是不可靠的，工控PC機相對兼容Pc機的穩(wěn)定性有一個檔次上的提高，適用于較復(fù)雜的工作環(huán)境；b、操作系統(tǒng)以Windows98為操作平臺的系統(tǒng)：一般來說，Win98的穩(wěn)定性是有一定問題的，如果同時應(yīng)用軟件又不是很規(guī)范，這樣就容易在使用過程中出現(xiàn)工作穩(wěn)定、死機等問題，而基于PC機的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)其軟件的實現(xiàn)是在Windows95／98／NT等通用操作系統(tǒng)上，同時系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件都存儲在硬盤上，視頻處理必須高密度輸入大量數(shù)據(jù)，同時硬盤要進行多工工作，普通的硬盤邏輯(如Windows的FAT32)已無法適應(yīng)，以致極易產(chǎn)生系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，造成死機現(xiàn)象；c、應(yīng)用軟件采用簡易應(yīng)用軟件的系統(tǒng)是不能夠應(yīng)用安防領(lǐng)域的，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件能力上應(yīng)支持多任務(wù)并發(fā)處理，如監(jiān)視、錄像、回放、備份、報警、控制等的多工處理能力；d、視頻采集卡視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)通常均為多路輸入系統(tǒng)，視頻采集卡可采用多卡方式，也可采用單卡方式。一般說，單卡方式集成度高，穩(wěn)定性會優(yōu)于多卡方式，很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件沖突，其穩(wěn)定性會有較大的影響。目前市場上也有部分為追求高幀數(shù)而設(shè)計采用多卡進行迭加的多路單卡設(shè)備，但其仍在計算機的總線上進行傳輸、處理，PCI總線將是系統(tǒng)的瓶頸，不可能會有質(zhì)的飛躍。2．2嵌入方式的數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)缺點a、系統(tǒng)為專用系統(tǒng)，所以系統(tǒng)小，指令精簡，處理速度快b、系統(tǒng)數(shù)據(jù)置于ROM／FLASHMEMORY，調(diào)用速度快，不會被改變，穩(wěn)定性好C、系統(tǒng)處理實時性好，性能穩(wěn)定d、文件管理系統(tǒng)更適合于大量的視頻數(shù)據(jù)e、該類系統(tǒng)目前四路以上機型還較為少見f、在網(wǎng)絡(luò)功能、音視頻同步等方面也難令人滿意。第四代視頻監(jiān)控系統(tǒng)一數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)1．?dāng)?shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的原理數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)16J的關(guān)鍵設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端(也被稱為視頻服務(wù)器)，網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像機送來的視頻信號在網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線送到網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上l刀，網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用在PC機上用瀏覽器觀看網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端傳送過來的攝像機所拍攝的圖像，授權(quán)用戶還可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)透過網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端控制攝像機鏡頭和云臺的動作或?qū)ο到y(tǒng)進行配置操作。由于把視頻壓縮和網(wǎng)絡(luò)功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入局域網(wǎng)，達到即插即用，省掉多種復(fù)雜的電纜，安裝方便(僅需設(shè)置一個坤地址)，用戶也無需安裝任何硬件設(shè)備，僅通過PC機用瀏覽器即可觀看。2．?dāng)?shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其它監(jiān)控系統(tǒng)的比較a、布控區(qū)域廣闊．?dāng)?shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端直接連入網(wǎng)絡(luò)，沒有線纜長度和信號衰減的限制，同時網(wǎng)絡(luò)是沒有距離概念的，徹底拋棄了地域的概念，擴展布控區(qū)域。b、系統(tǒng)具有幾乎無限的無縫擴展能力所有設(shè)備都以IP地址進行標(biāo)識，增加設(shè)備只是意味著口地址的擴充。c、可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用基于網(wǎng)絡(luò)視頻信號采集終端為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于PC平臺的監(jiān)控方式有極大的不同，由于視頻信號采集終端輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸。d、性能穩(wěn)定可靠，無需專人管理視頻信號采集終端實際上基于嵌入式電腦技術(shù)，采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，又由于視頻壓縮和網(wǎng)絡(luò)功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi)，直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，即插即看，系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高，也無需專人管理，非常適合于無人值守的環(huán)境。e、當(dāng)監(jiān)控中心需要同時觀看較多的攝像機圖像時，對網(wǎng)絡(luò)帶寬就會有一定的要求。2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用概括來說，目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下一些方面：·教育系統(tǒng)主要是校園安全監(jiān)控、電子考場監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、遠(yuǎn)程教育等；·電力系統(tǒng)主要是機房無人值守、變電站無人值守、發(fā)電廠安全生產(chǎn)管理監(jiān)控等；·公檢法系統(tǒng)主要是社區(qū)監(jiān)控、城市安全監(jiān)控、監(jiān)獄安全監(jiān)控、庭審直播等；·部隊系統(tǒng)主要是通信機房監(jiān)控、作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、倉儲物資監(jiān)控、基層連隊的日常管理監(jiān)控系統(tǒng)等；·石化系統(tǒng)主要是油井監(jiān)控、儲油庫監(jiān)控、加油站監(jiān)控、石化工廠安全生產(chǎn)監(jiān)控等；·銀行系統(tǒng)主要是銀行監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)、儲蓄監(jiān)控、金庫監(jiān)控等；·鐵路系統(tǒng)主要是站內(nèi)調(diào)度管理系統(tǒng)(視頻部分)、站內(nèi)安全管理、應(yīng)急指揮系統(tǒng)等；·稅務(wù)系統(tǒng)主要是報稅服務(wù)大廳監(jiān)控；·鋼鐵系統(tǒng)主要是安全生產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)；·醫(yī)療系統(tǒng)主要是特護病房視頻監(jiān)控、手術(shù)直播及教學(xué)系統(tǒng)、日常安全管理監(jiān)控等。本文主要研討該系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)部分3、總體設(shè)計

嵌入式Linux視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是電工電子裝置、計算機軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)、通信等多方面的有機組合體，它以智能化、網(wǎng)絡(luò)化、交互性為特征，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如果利用OSI七層模型的內(nèi)容和形式，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集控制模塊硬件和應(yīng)用軟件以及應(yīng)用環(huán)境等有機組合，可以形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)總體框架，其系統(tǒng)總體框架示意圖如圖l所示。系統(tǒng)總體框架示意圖攝像機傳送來的視頻信號數(shù)字化后，經(jīng)過壓縮，通過RS-232/RS485將數(shù)據(jù)送到內(nèi)置的Web服務(wù)器，嵌入式LJnux系統(tǒng)的10/100M以太網(wǎng)口實現(xiàn)接入Internet網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場信號送到客戶端。整個系統(tǒng)的核心是嵌入式Linux系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)啟動后，嵌入式Linux系統(tǒng)啟動WebServer服務(wù)程序，接收授權(quán)客戶端瀏覽器的請求，WebServer將根據(jù)通信協(xié)議完成相應(yīng)的監(jiān)測。

3.1硬件設(shè)計方案系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)采用Samsung公司的ARM9內(nèi)核芯片S3C2440作為硬件平臺的中央處理器，該處理器主頻可達400MHz，硬件接口和資源豐富，存儲單元包括Flash和SDRAM，F(xiàn)lash具有掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性，用于存儲Bootloader啟動程序、Linux內(nèi)核映像、文件系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用程序等。SDRAM數(shù)據(jù)存取速度大大高于Flash存儲器，用于為操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序提供運行空間。平臺利用RS232接口輸出調(diào)試信息，通過以太網(wǎng)控制器芯片DM9000擴展了一個網(wǎng)口，用于與外部網(wǎng)絡(luò)進行通信，通過USBHOST接口連接USB攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)處理器壓縮并打包成視頻流后經(jīng)以太網(wǎng)進行傳輸，終端用戶接收到視頻流，解碼后即可把視頻圖像顯示出來。圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖3.2軟件設(shè)計方案軟件平臺采用的嵌入式操作系統(tǒng)為Linux，Linux具有內(nèi)核小、效率高、源碼開放、內(nèi)核直接提供網(wǎng)絡(luò)支持等優(yōu)點，但嵌入式系統(tǒng)的硬件資源有限，因此需根據(jù)實際需求對內(nèi)核進行裁剪，配置所需的功能模塊，然后再移植到硬件平臺上。嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)采用交叉編譯調(diào)試的方式，在宿主機上安裝Linux系統(tǒng)，建立交叉編譯環(huán)境，在宿主機編寫程序代碼，再利用交叉編譯工具生成目標(biāo)機上可用的可執(zhí)行文件，最后向目標(biāo)機平臺移植。3.2.1視頻采集模塊通過嵌入式Linux操作系統(tǒng)調(diào)用Video4Linux(V4L)[5]和底層設(shè)備驅(qū)動程序來完成視頻捕獲。V4L是Linux中關(guān)于視頻設(shè)備的內(nèi)核驅(qū)動，它為Linux下的各種視頻設(shè)備提供了統(tǒng)一的編程接口，應(yīng)用程序通過這些接口函數(shù)就可以操縱各種不同的設(shè)備。視頻采集流程如圖2所示。圖2視頻采集流程(1)打開視頻設(shè)備。Linux下的視頻設(shè)備文件一般為“/dev/video0”，通過調(diào)用函數(shù)v4l_open()，利用vd->fd=open(“/dev/video0”,O_RDWR)打開設(shè)備并獲得設(shè)備文件描述符vd->fd(2)獲取設(shè)備和圖像信息。通過v4l_get_capability()函數(shù)獲取設(shè)備信息，通過v4l_get_picture()函數(shù)獲取圖像信息。(3)內(nèi)存映射。獲取圖像的方式有兩種：read()直接讀取和mmap()內(nèi)存映射。直接讀取方式通過內(nèi)核緩沖區(qū)來讀取圖像數(shù)據(jù)，而本文使用內(nèi)存映射方式mmap()，內(nèi)存映射方式可以直接把設(shè)備文件映射到內(nèi)存中，進程可以像訪問普通內(nèi)存一樣對文件進行訪問，讀取效率更高。初始化內(nèi)存映射時，需在內(nèi)存中開辟一塊空間，利用ioctl(vd->fd,VIDIOCGMBUF,&(vd->mbuf))操作取得需要映射的內(nèi)存空間大小vd->mbuf.size，利用mmap()函數(shù)，即vd->map=(unsignedchar*)mmap(0,vd->mbuf.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,vd->fd,0)操作，把設(shè)備文件的內(nèi)容映射到內(nèi)存，vd->map指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)即為采集的圖像數(shù)據(jù)，且此內(nèi)存區(qū)具有可讀寫和共享屬性。(4)初始化采集參數(shù)。設(shè)置采集視頻圖像的寬度、高度、格式等信息。(5)采集視頻數(shù)據(jù)。利用ioctl(vd->fd,VIDIOCMCAPTURE,&(vd->mmap))操作采集一幀圖像并存放到內(nèi)存映射區(qū)，采集一幀圖像后要進行同步操作，利用ioctl(vd->fd,VIDIOCSYNC,&(vd->frame_current))操作判斷該幀圖像是否獲取完畢。對于獲取到的視頻圖像，通過視頻壓縮模塊壓縮成MPEG-4視頻流，再通過視頻傳輸模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送到以太網(wǎng)進行傳輸。3.2.2從攝像頭直接采集過來的圖像由于數(shù)據(jù)量較大，不利于進行網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此需先對其進行壓縮編碼。MPEG-4是目前網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸?shù)闹饕袷?，具有高效的壓縮率，它利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)來壓縮圖像數(shù)據(jù)，以求利用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量，可滿足實時視頻傳輸?shù)囊蟆１疚挠密浖绞竭M行視頻編碼，選擇開源高效的Xvid視頻編碼器對采集的視頻圖像數(shù)據(jù)進行MPEG-4壓縮編碼。Xvid視頻編碼器選用版本，因為該版本已經(jīng)實現(xiàn)了MPEG-4的SimpleProfile（SP）特性，而1.0以后的版本增加了很多AdvancedSP（ASP）特性及其他功能，ASP特性的加入會增加運算復(fù)雜度，降低編碼速度，由于嵌入式系統(tǒng)的處理能力有限，一般只使用Xvid的SP特性，因此實驗選用Xvid編碼器，交叉編譯并移植到嵌入式系統(tǒng)內(nèi)。在宿主機Linux操作系統(tǒng)中對Xvid進行交叉編譯的步驟如下：(1)解壓縮Xvid源碼：tar–xzvfxvidcore-.tar.gz(2)進入build/generic目錄，創(chuàng)建編譯配置文件。由于Xvid沒有針對ARM的匯編優(yōu)化，因此編譯時需將匯編關(guān)閉；還需指定程序所運行的平臺為arm-linux。執(zhí)行命令：./configure--disable-assembly--host=arm-linux(3)編譯：make;makeinstall。(4)交叉編譯完成后會生成靜態(tài)庫libxvidcore.a和動態(tài)庫，用戶程序可利用庫文件所提供的編程接口調(diào)用Xvid里面的函數(shù)。攝像頭采集的視頻幀為YUV420格式，通過Xvid編碼器的encoder_encode函數(shù)實現(xiàn)視頻壓縮，該函數(shù)定義如下：intencoder_encode(Encoder*pEnc,XVID_ENC_FRAME*pFrame,XVID_ENC_STATS*pResult);其中，pEnc為編碼器實例的句柄；pFrame是XVID_ENC_FRAME類型的結(jié)構(gòu)體變量，負(fù)責(zé)傳遞參數(shù)信息給編碼器，這些信息包含色彩空間、編碼質(zhì)量、輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針等；pResult是XVID_ENC_STATS類型的結(jié)構(gòu)體變量，可以返回編碼操作執(zhí)行的狀態(tài)信息。3.2.3視頻傳輸模塊負(fù)責(zé)把壓縮后的視頻流傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)，對實時性要求較高，本文使用實時傳輸協(xié)議（Real-timeTransportProtocol，RTP），它可以在一對一或者一對多的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)流媒體數(shù)據(jù)的實時傳輸。JRTPLIB[7]是一個利用C++語言實現(xiàn)的開源RTP庫，它完全遵循RFC1889設(shè)計，使用SOCKET機制實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊，可運行于包括Linux和Windows在內(nèi)的多種不同操作系統(tǒng)上。本文使用JRTPLIB進行實時流媒體編程，發(fā)送端操作系統(tǒng)為Linux，接收端為Windows。在Linux平臺上用JRTPLIB進行實時多媒體編程前，需先對JRTPLIB進行交叉編譯。(1)JRTPLIB初始化通過調(diào)用RTPSessionParams類的SetOwnTimestampUnit()方法設(shè)置一個恰當(dāng)?shù)臅r間戳，調(diào)用SetMaximumPacketSize()方法設(shè)置允許傳輸?shù)淖畲驲TP包字節(jié)數(shù)(默認(rèn)為1400字節(jié))；通過調(diào)用RTPUDPv4TransmissionParams類的SetPortbase()方法設(shè)置發(fā)送端數(shù)據(jù)傳輸所用的端口號(需為偶數(shù))。初始化完這兩個變量后，通過RTPSession類的Create()方法創(chuàng)建一個RTP會話。(2)JRTPLIB數(shù)據(jù)傳輸RTP會話創(chuàng)建完成后，還需指定數(shù)據(jù)發(fā)送的目標(biāo)地址，RTP協(xié)議允許一個會話包含多個目標(biāo)地址，增加或刪除目標(biāo)地址可通過RTPSession類的AddDestination()、DeleteDestination()、ClearDestinations()方法來實現(xiàn)。目標(biāo)地址指定之后，通過RTPSession類的SendPacket()方法即可向指定的目標(biāo)地址發(fā)送流媒體數(shù)據(jù)。SendPacket()是一個重載函數(shù)，具有多種形式，本文使用的形式為：intSendPacket(constvoid*data,size_tlen,uint8_tpt,boolmark,uint32_ttimestampinc);當(dāng)一幀數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù)大于允許傳輸?shù)淖畲驲TP包字節(jié)數(shù)MaxPacketSize時，需對一幀數(shù)據(jù)進行分割傳輸，使每次發(fā)送的字節(jié)數(shù)不大于MaxPacketSize，可使用SendPacket()的mark參數(shù)來標(biāo)識傳輸?shù)腞TP包是否屬于同一幀數(shù)據(jù)，若一幀數(shù)據(jù)需分成N次發(fā)送，則前N-1次發(fā)送的RTP包的mark標(biāo)志設(shè)為0，第N次發(fā)送的RTP包的mark標(biāo)志設(shè)為1，即以mark=1來判斷分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否發(fā)送完成。實現(xiàn)過程如下：do{if(length>MaxPacketSize){mark=0;發(fā)送長度為MaxPacketSize的RTP包;length=length-MaxPacketSize;}else{mark=1;發(fā)送長度為length的RTP包;break;//一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完成}}while(1);(3)JRTPLIB數(shù)據(jù)接收接收數(shù)據(jù)時，以BeginDataAccess()函數(shù)開始，以EndDataAccess()函數(shù)結(jié)束。為了能正確接收同一數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)報，必須先對數(shù)據(jù)源表（sourcetable）加鎖，BeginDataAccess()函數(shù)可實現(xiàn)這一加鎖操作，確保在使用數(shù)據(jù)源表的同時輪詢(poll)線程不能訪問它，此時可進行數(shù)據(jù)接收操作，當(dāng)正確接收一個數(shù)據(jù)報后，調(diào)用EndDataAccess()函數(shù)即可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)源表的解鎖。圖3RTP發(fā)送與接收流程圖RTP發(fā)送與接收流程圖如圖3所示。對于分割傳輸?shù)腞TP包，根據(jù)RTP包的mark標(biāo)志來判斷一幀數(shù)據(jù)是否接收完成，若mark=0，則表示此RTP包為分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，需循環(huán)接收直到mark=1為止，然后把這些RTP包重新組合成完整的一幀數(shù)據(jù)。3.2.4接收到的視頻流數(shù)據(jù)經(jīng)過Xvid解碼器的decoder_decode函數(shù)進行解碼，該函數(shù)定義如下：intdecoder_decode(DECODER*dec,XVID_DEC_FRAME*frame);其中，dec為解碼器實例的句柄，frame為XVID_DEC_FRAME結(jié)構(gòu)體變量，包含解碼前后圖像數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)指針、碼流長度等信息。解碼后的圖像可在客戶端軟件上顯示出來。4、展望與小結(jié)在今后的工作中，需要對視頻采集模塊繼續(xù)優(yōu)化，因為攝像頭采集的圖像信息還不是很流暢，希望通過移植QT界面，來優(yōu)化圖像的傳輸，其次，網(wǎng)絡(luò)攝像機是當(dāng)今比較熱門的產(chǎn)品，我們雖然實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控，但是相關(guān)技術(shù)還有待與優(yōu)化，對服務(wù)器、客戶端之間的編程模式還不是很熟悉，需要進一步學(xué)習(xí)，另外，設(shè)計中采用的ARMg芯片功能比較強大，接口比較豐富，在以后的實際工作中可以根據(jù)自己的需要，可以進行更加有效的擴展。未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具有智能化的特點，能夠自行對異常情況進行判斷，并發(fā)出報警，這就需要合適的運動檢測算法對監(jiān)控圖像進行分析判斷。另外未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可具有安防互動功能，與各種傳感器、控制器連接，實現(xiàn)自動目標(biāo)跟蹤等功能。在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展空間中，這些功能的實現(xiàn)是有充分技術(shù)保障的。而且隨著技術(shù)的發(fā)展和成熟，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本也應(yīng)該進一步的降低，一世英更廣泛領(lǐng)域的需要。由于我們都屬于初學(xué)者，雖然最終實現(xiàn)了這些功能，但是對中間相關(guān)的一些模塊開發(fā)，比如驅(qū)動等等還不太了解，只是做了部分修改，還有待于進一步學(xué)習(xí)掌握，論文的撰寫可能有某些不足，望老師指正。摘要在控制領(lǐng)域中,經(jīng)常需要進行各種角度、位移量的測量。當(dāng)前，世界上正面臨著一場新的技術(shù)革命，這場革命的重要基礎(chǔ)之一就是測量技術(shù)。測量技術(shù)的發(fā)展給人類社會和國民經(jīng)濟的各個部門及各個領(lǐng)域帶來了巨大的、廣泛的、深刻的變化，帶動著傳統(tǒng)工業(yè)和其他新興產(chǎn)業(yè)的更新和變革，是當(dāng)今人類社會發(fā)展的強大動力。本設(shè)計為碼盤轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，用來測量來自外部的不同的轉(zhuǎn)速值。實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的實時測量，顯示。具體應(yīng)用AT80C51單片機為核心，旋轉(zhuǎn)編碼器實時軸轉(zhuǎn)速測量，同時以八位串行段碼式LCD顯示模塊顯示。旋轉(zhuǎn)編碼器輸出4.25V，8位二進制自然碼送入單片機處理經(jīng)過計算處理，再查表轉(zhuǎn)換為10進制數(shù)，送LCD模塊顯示。本文從轉(zhuǎn)速測量原理入手，詳細(xì)闡述了轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的工作過程，以及硬件電路的設(shè)計、顯示效果。本文吸收了硬件軟件化的思想，實現(xiàn)了題目要求的功能。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速測量，旋轉(zhuǎn)編碼器，單片機，LCD顯示模塊AbstractInthecontrolfield,avarietyofanglesanddisplacementmeasurementsoftenneedtobecarriedout.Atpresent,theworldisfacinganewtechnologicalrevolution;oneofthemostimportantbasesoftherevolutionismeasurement.Thedevelopmentofmeasurementtechnologybringsextensive，tremendousandprofoundchangestohumansocietyandallsectorsofthenationaleconomy,changesthetraditionalindustriesandotheremergingindustries,becomestoday'sstrongestdrivingforcefordevelopmentofhumansociety.Theencoderspeedmeasurementsystemisdesignedtomeasureadifferentspeedfromtheoutsidevalues，toachievereal-timespeedmeasurementanddisplay.SpecificapplicationuseAT80C51microcontrollerasitscore,rotaryencodermeasuresreal-timeshaftspeed,inboth8serialSegmenttypeLCDdisplaymoduledisplay.Rotaryencoderoutputa4.25V,8-bitbinarynaturalcodeintotheMCUprocessedandcomputed,andthenlook-uptableconvertsto10decimalnumber,senttoLCDdisplaymodule.Inthispaper,detailedworkingprocessofspeedmeasurementsystemisstartedwithprincipleofspeedmeasurement,andhardwarecircuitdesignanddisplay.Thispaperhasabsorbedtheideaofhardwareandsoftwaretoachievewiththesubjectrequiredfunctionality.Keywords:rotationalspeedmeasurement,rotaryencoder,microcontroller,LCDdisplaymodule目錄第一章緒論 11.1國內(nèi)外轉(zhuǎn)速測量技術(shù)簡介 1第二章原理說明及方案選擇 22.1轉(zhuǎn)速測量理論的簡要介紹 22.2方案選擇 32.3方案原理 32.4轉(zhuǎn)速測量參數(shù)及電路參數(shù)分析 4的定時器/計數(shù)器簡介 4定時器模式選擇位 5第三章硬件電路的設(shè)計 73.1單片機的選擇 7的介紹 103.2旋轉(zhuǎn)編碼器的選擇 13簡介 13編碼器的應(yīng)用 14第四章顯示部分 154.1LED顯示器 154.2LCD顯示器 15的分類及特點 15筆段式LCD液晶顯示器的驅(qū)動 15顯示模塊LCDM（LiquidCrystalDisplayModule） 154.3LCD顯示器的驅(qū)動接口 17結(jié)論 19謝辭 20參考文獻 21附錄一系統(tǒng)電路圖 22附錄二程序清單 23第一章緒論1.1國內(nèi)外轉(zhuǎn)速測量技術(shù)簡介[1]測量角位移的數(shù)字編碼器，它具有分辨能力強、測量精度高和工作可靠等優(yōu)點，是測量軸轉(zhuǎn)角位置的一種最常用的位移傳感器。光電軸角編碼器通常按照光柵碼盤團的編碼方式進行分類。目前常用的類型為增量式光電軸角編碼器和絕對光電軸角編碼器。光柵式光電編碼器正向著高分辨力的方向發(fā)展。如日本尼康公司生產(chǎn)的2HR32400軸角編碼器,每轉(zhuǎn)可輸出1296萬個脈沖(0.1″),可謂日本的最高分辨力。我國在光電軸角編碼器的開發(fā)方面上也已經(jīng)取得了長足的進展,1985年航天部一院計量站研制的精密數(shù)顯轉(zhuǎn)臺,分辨力0.01″;1995年中科院長春光機所和中國計量科學(xué)研究院聯(lián)合研制出的角度基準(zhǔn),分辨力0.001″,精度P+V=0.05″(誤差修正后);成都光電所研制的JC21精密測角儀的增量式光電軸角編碼器分辨力達到了0.02″,測角精度R≤0.04″[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，形形色色的轉(zhuǎn)速測量儀不斷出現(xiàn)。它們的結(jié)構(gòu)不同，性能各異。至今沒有系統(tǒng)的分類方法，在這里只按測量原理和主要元件性質(zhì)進行分類說明。按照測量原理主要分為測頻法、測周法兩種基本的方法，以此提高測量精度。由于電子計數(shù)器所特有的±1個數(shù)的誤差的存在，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)速脈沖頻率的大小恰當(dāng)選擇測量方法。所謂測頻法就是測量轉(zhuǎn)速脈沖頻率的方法，它用基準(zhǔn)時間信號發(fā)生電路的脈沖來控制計數(shù)門的開閉，在單位時間內(nèi)對來自轉(zhuǎn)速傳感器的脈沖進行計數(shù)。所謂測周法就是測量轉(zhuǎn)速脈沖周期的方法。它用傳感器的脈沖來控制計數(shù)門的開閉，在轉(zhuǎn)速脈沖周期內(nèi)對基準(zhǔn)時間信號發(fā)生電路的脈沖進行計數(shù)，然后按f=1/T公式換算成轉(zhuǎn)速脈沖的頻率。目前按現(xiàn)有產(chǎn)品的主要構(gòu)成元件分類，可分為晶體管式、集成電路式和單片機式。晶體管式所采用的元件主要是晶體管，有的晶體管式轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)有記憶電路，其數(shù)碼管無閃爍現(xiàn)象，顯示效果較好，而且測量速度較高。顧名思義集成電路式轉(zhuǎn)速測量儀，所采用的元件是集成電路元件。由于集成電路具有重量輕、體積小、功耗小等優(yōu)點，而且集成電路元件內(nèi)設(shè)有顯示電路，這使得轉(zhuǎn)速測量儀實現(xiàn)小型化。單片機的出現(xiàn)使得這種儀表的設(shè)計變得更加靈活[3]。第二章原理說明及方案選擇2.1轉(zhuǎn)速測量理論的簡要介紹轉(zhuǎn)速測量的應(yīng)用系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科技教育、民用電器等各領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，往往成為某一產(chǎn)品或控制系統(tǒng)的核心部分，其各種參數(shù)在不同的應(yīng)用中有其側(cè)重，但轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)作為普遍的應(yīng)用在國民經(jīng)濟發(fā)展中，有重要的意義。轉(zhuǎn)速測量的方法有很多，根據(jù)工作原理可分為計數(shù)式、模擬式、同步式。計數(shù)式方法是用某種方式讀出一定時間內(nèi)的總轉(zhuǎn)數(shù);模擬式方法是測出由瞬時轉(zhuǎn)速引起的某種物理量的變化;同步式是用利用已知的頻率與旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)同步來測量轉(zhuǎn)速[4]。一般的轉(zhuǎn)速測試可用機械式轉(zhuǎn)速表、發(fā)電機式轉(zhuǎn)速表以及頻閃式轉(zhuǎn)速表，但在有些情況下，其測量精度，瞬時穩(wěn)定度不能滿足更高的要求，因此，在測量方法和傳感器的選擇上顯得尤為重要。常用的傳感器種類有光電傳感器、電磁式傳感器、電容式傳感器等，而測量方法上有測量轉(zhuǎn)速周期、轉(zhuǎn)速頻率等。如表2-1所示表2-1各種測速方法比較[5]形式測量方法適用范圍特點備注計數(shù)式機械式通過齒輪轉(zhuǎn)動數(shù)字輪中、低速簡單、價廉光電式來自被測旋轉(zhuǎn)體上的光線使光電管產(chǎn)生電脈沖中、高速數(shù)字式電磁式利用磁電轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)速變換成電脈沖中、高速數(shù)字式模擬式機械式利用離心力與轉(zhuǎn)速成平方成正比的關(guān)系中、低速簡單發(fā)電機式利用電機電流或交流電壓與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系高速可遠(yuǎn)距離指示測速發(fā)電機電容式利用電容充、放電與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系中、高速同步式機械式轉(zhuǎn)動帶槽的圓盤，觀察旋轉(zhuǎn)體的同步關(guān)系中速閃光式用已知頻率閃光測出旋轉(zhuǎn)體同步的頻率中、高速2.2方案選擇就轉(zhuǎn)速測量原理而言，大體可分為二大類，一是用單位時間內(nèi)測得物體的旋轉(zhuǎn)角度來計算速度，例如在單位時間內(nèi)，累計轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的N個脈沖，即為該單位時間的速度。這種以測量頻率來實現(xiàn)測量轉(zhuǎn)速的方法，稱測頻法。即“M”法;另一類是在給定的角位移距離內(nèi)，通過測量這一角位移的時間來進行測速的方法，稱測周法，即“T”法，如給定的角位移AO，傳感器便發(fā)出一個電脈沖周期，以晶體震蕩頻率而產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)脈沖來度量這一周期時間，再經(jīng)換算可得轉(zhuǎn)速。這兩種測速方法各有優(yōu)缺點，“M”法一般用于高速測量，在轉(zhuǎn)速較低時，測量誤差較大，而且，檢測裝置對轉(zhuǎn)速分辨能力也變差;而“T”法一般用于低速側(cè)量，速度越低測量精度越高，但在測量高轉(zhuǎn)速時，誤差較大。從測速設(shè)備的工作性質(zhì)考慮，本設(shè)計使用測頻法，即“M”法。2.3方案原理在一定測量時間T內(nèi)，測量脈沖發(fā)生器(替代輸入脈沖)產(chǎn)生的脈沖數(shù)m1，來測量轉(zhuǎn)速。如圖2-1所示圖2-1“M”法測量轉(zhuǎn)速脈沖設(shè)在時間T內(nèi)，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)為Xτ，則的轉(zhuǎn)速n可由下式表示：n=60Xτ/2πT(2-1)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)Xτ，可用下式所示Xτ=2πm1/p(2-2)將(2-1)式代入(2-2)式，得轉(zhuǎn)速n的表達式為:n=60m1/Tp(2-3n——轉(zhuǎn)速單位:(轉(zhuǎn)/分)T——定時時間單位:(秒)在該方法中，測量精度是由于定時時間T和脈沖的不能保證嚴(yán)格同步，以及在T內(nèi)能否正好測量外部脈沖的完整的周期，可能產(chǎn)生的1個脈沖的量化誤差。因此，為了提高測量精度，T要有足夠長的時間。定時時間可根據(jù)測量對象情況預(yù)先設(shè)置。設(shè)置的時間過長，可以提高精度，但在轉(zhuǎn)速較快的情況下，所計的脈沖數(shù)增大(碼盤孔數(shù)已定情況下)，限制了轉(zhuǎn)速測量的量程。而設(shè)置的時間過短，測量精度會受到一定的影響。2.4轉(zhuǎn)速測量參數(shù)及電路參數(shù)分析選定方案中m1的值為旋轉(zhuǎn)編碼器前后兩次讀數(shù)之差，定時時間初步選定為100ms。2.4.1MCS-51的定時器/計數(shù)器簡介2個16位的定時/計數(shù)器，有多種工作方式。定時/計數(shù)器工作在定時模式時，計數(shù)脈沖信號來自單片機的內(nèi)部，計數(shù)速率是晶振頻率的1/12，當(dāng)計數(shù)器啟動后，每個機器周期計數(shù)器自動加1。定時/計數(shù)器工作在計數(shù)模式時，計數(shù)器對外部脈沖進行計數(shù)，計數(shù)器計P3.4(T0腳）P3.5(T1腳）負(fù)跳變次數(shù)。每產(chǎn)生一次負(fù)跳變，計數(shù)器自動加1。如圖2-2及表2-2圖2-2TMOD寄存器用于定時/計數(shù)的操作方式及工作模式指令格式表2-2操作方式選擇位MM0M1說明00013位定時器/計數(shù)器，由TL0低五位和TH0高八位組成工作方式01116位定時器/計數(shù)器，由TL0低八位和TH0高八位組成1028位定時器/計數(shù)器，由TL0低八位組成113TL0低八位和TH0高八位分別位8位定時器/計數(shù)器2.4.2定時器模式選擇位C/T＝0，定時器模式，每一個機器周期計數(shù)器自動加1。C/T＝1，計數(shù)器模式，在單片機T0引腳上每發(fā)生一次負(fù)跳變，計數(shù)器自動加1。GATE＝0，定時/計數(shù)器工作不受外部控制。GATE＝1，定時/計數(shù)器T0的起停受INT0引腳的控制。1.計算計數(shù)初始值因為系統(tǒng)的晶振頻率為fosc=12MHz，則機器周期Tm=12/fosc=1μs。設(shè)計數(shù)初始值為X：X=216-td/Tm=216-1×105/1=15535則（TH0）=00111100B＝3CH，（TL0）=B=AFH2.設(shè)置工作方式方式0：M1M0=01；定時器模式：C/T=1；定時/計數(shù)器啟動不受外部控制：GATE=0；因此，（TMOD）=05H。關(guān)于測速電路的參數(shù)，本次設(shè)計采用了如下方案：AT80C51單片機屬于CMOS型8位單片機，其在片內(nèi)的振蕩器電路由晶體控制的單極線性反相器組成，同HMOS型所用方法一樣，要求用晶體控制的感性阻抗方波振蕩器，但也存在一些差別，其一為80C51可在軟件的控制下關(guān)閉振蕩器，其二為80C51的內(nèi)部時鐘電路由XTAL2引腳上的信號來驅(qū)動。本次設(shè)計中的振蕩器可用晶體作為感性電抗與外部電容組成并聯(lián)共振槽路。晶體的特性與電容值的大?。–1、C2）并不嚴(yán)格，高質(zhì)量的晶體對任何頻率都可取用30pF的電容，對于廉價應(yīng)用中，可采用陶瓷共振器，這時C1、C2一般取47pF；這里選取頻率12MHZ晶振，電容C1、C2為30pF。看門狗電路電路參見圖2-3圖2-3MAX813L看門狗電路圖中，電阻R1和R2分壓產(chǎn)生1.25V電源門限值。當(dāng)此腳的電壓低于1.25V時，即電源電壓低于額定值時，PFO將產(chǎn)生一個脈沖信號，可以用于向CPU發(fā)出中斷申請，使CPU完成應(yīng)急處理。此功能可完成電源電壓的監(jiān)測。P1.0喂狗信號，在軟件的編制中通過對P1.0的位操作向MAX813L的看門狗輸入端輸入一個負(fù)脈沖。如果程序出現(xiàn)“跑飛”現(xiàn)象，程序?qū)⒉荒苷＿\行，這個定時發(fā)出的脈沖也得不到保障。當(dāng)單片機超過1.6秒未向MAX813L的看門狗輸入端發(fā)脈沖信號，MAX813L內(nèi)部的定時器將會強制將WDO拉到低電平，這個低電平通過MR產(chǎn)生復(fù)位信號。單片機復(fù)位后從初始狀態(tài)開始運行，從而保證系統(tǒng)的可靠性，起到了看門狗的作用。此電路同時兼有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位功能。第三章硬件電路的設(shè)計3.1單片機的選擇隨著大規(guī)模集成電路（LSI）制造技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機也隨之迅猛發(fā)展，其發(fā)展歷史大致分為三個階段：第一階段（1976年—1978年）：初級單片微處理器階段。以Intel公司的MCS-48為代表。此系列的單片機具有8位CPU，并行I/O端口，8位時序同步計數(shù)器，尋址范圍不大于4KB，但是沒有串行口。第二階段（1978年—現(xiàn)在）：高性能單片機微處理器階段，如Intel公司MCS-5，Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等，該類型單片機具有串行I/O端口，有多種中斷處理系統(tǒng)，16位時序同步計數(shù)器，RAM，ROM容量加大，尋址范圍可達64KB，有的芯片甚至還有A/D轉(zhuǎn)換接口。由于該系列單片機應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，各公司正大力改進其結(jié)構(gòu)與性能。第三階段（1982年—現(xiàn)在）：8位單片機，經(jīng)處理器改良型及16位單片機微處理器階段。在本次設(shè)計中，有多種型號的單片機可供選擇，具體型號如89C2051，89C51，89C52，80C51，89S52單片機都可以較好地完成本次設(shè)計的要求，因此設(shè)計者選用了近來應(yīng)用較為廣泛的80C51型單片機。一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計應(yīng)包含有兩個部分內(nèi)容:第一是系統(tǒng)擴展，即當(dāng)單片機內(nèi)部的功能單元，如ROM、RAM、I/O口、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計相應(yīng)的電路。第二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機、D/A、A/D轉(zhuǎn)換器等，并設(shè)計相應(yīng)的接口電路。因此，系統(tǒng)的擴展和配置應(yīng)遵循下列原則[6]:1.盡可能選擇典型電路，并符合單片機的常規(guī)用法。2.系統(tǒng)的擴展與外圍設(shè)備配置應(yīng)滿足系統(tǒng)功能的要求，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以便進行二次開發(fā)。3.硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)與應(yīng)用軟件方案統(tǒng)一考慮，軟件能實現(xiàn)的硬件功能盡可能用軟件來實現(xiàn)，但需注意的是軟件實現(xiàn)占用CPU的時間，而且，響應(yīng)時間比硬件長。4.單片機外接電路較多時，應(yīng)考慮其驅(qū)動能力，減少芯片功耗，降低總線負(fù)載。根據(jù)上述原則，設(shè)計系統(tǒng)如圖3-1所示:圖3-1單片機系統(tǒng)測量轉(zhuǎn)速原理框圖程序框圖如圖3-2所示：主程序主程序初始化，各寄存器清0設(shè)定定時器初值，100ms讀取編碼器第一個讀數(shù)讀取編碼器第二個讀數(shù)將前后兩讀數(shù)相減，乘系數(shù)，計算出轉(zhuǎn)速值將2進制轉(zhuǎn)換為10進制送LCD模塊顯示延時喂狗定時100ms到？等待YN結(jié)束圖3-2程序框圖0C51的介紹[6]80C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4kbytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強大，低價位AT80C51單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT80C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I／O口線，看門狗（WDT），兩個數(shù)據(jù)指針，兩個16位定時／計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT80C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。主要性能參數(shù)：·與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容·4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲器·1000次擦寫周期·4.0－5.5V的工作電壓范圍·全靜態(tài)工作模式：0Hz－33MHz·三級程序加密鎖·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM·32個可編程I／O口線·2個16位定時／計數(shù)器·6個中斷源·全雙工串行UART通道·低功耗空閑和掉電模式·中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)·看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針·掉電標(biāo)識和快速編程特性·靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）圖3-380C51芯片引腳圖·Vcc：電源電壓·GND：地·P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I／0口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在F1ash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻?！1口：Pl是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。Flash編程和程序校驗期間，Pl接收低8位地址。表3-1P1口引腳功能表端口引腳第二功能P1.5MOSI（用于ISP編程）P1.6MISO（用于ISP編程）P1.7SCK（用于ISP編程）·P2口：P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX@Ri指令）時，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和其它控制信號[7]?！3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／0口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“l(fā)”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I／0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。表3-2P3口引腳功能表端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2（外中斷0）P3.3（外中斷1）P3.4T0（定時／計數(shù)器0外部輸入）P3.5T1（定時／計數(shù)器1外部輸入）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）

·RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFRAUXR的DISRT0位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。·ALE／：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1／6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對F1ash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。[8]如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條M0VX和M0VC指令A(yù)LE才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE無效?！ぃ撼绦騼Υ嬖试S（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的信號。·EA／VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。F1ash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程電壓Vpp?！TALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端?！TAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3.2旋轉(zhuǎn)編碼器的選擇碼盤分為絕對式編碼器和增量編碼器兩種，前者能直接給出與角位置相對應(yīng)的數(shù)字碼；后者利用計算系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)碼盤產(chǎn)生的脈沖增量針對某個基準(zhǔn)數(shù)進行加減以求得角位移[9]。本次設(shè)計采用實驗室提供的長春三峰PALD6615-256-C05E光電軸角編碼器。PALD6615-256-C05E簡介該旋轉(zhuǎn)編碼器主要由光柵、光源、檢讀器、信號轉(zhuǎn)換電路、機械傳動等部分組成。光柵面上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期；分別用兩個光柵面感光。由于兩個光柵面具有90°的相位差，因此將該輸出輸入數(shù)字加減計算器，就能以分度值來表示角度[10]。如圖3-3所示圖3-3PALD6615-256-C05E旋轉(zhuǎn)編碼器外觀表3-3機械參數(shù)電源電壓DC（V）輸出形式輸出碼制放大整形分割數(shù)5±0.5電壓自然二進制碼有256電流自然二進制碼有表3-4機械參數(shù)允許最大機械轉(zhuǎn)數(shù)啟動力矩（25℃）允許軸負(fù)載徑向軸向200r/min≤1.5×10-2N·m100N10N表3-5環(huán)境參數(shù)工作環(huán)境儲存溫度耐振動耐沖擊構(gòu)造防護等級重量-20~+50-30~+7030m/S2（10~200Hz）（X、Y、Z三個方向各2小時）30m/S2（X、Y、Z三個方向各2次）防塵IP540.9KG（電纜除外）ALD6615-256-C05E編碼器的應(yīng)用近十幾年來，光電編碼器發(fā)展為一種成熟的多規(guī)格、高性能的系列工業(yè)化產(chǎn)品，在數(shù)控機床、機器人、雷達、光電經(jīng)緯儀、地面指揮儀、高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用下表為PALD6615-256-C05E編碼器的接線表表3-6接線表插頭腳位電纜顏色輸出功能備注1淺藍色八位2進制碼的第1位單圈基礎(chǔ)碼（每轉(zhuǎn)脈沖）2深藍色八位2進制碼的第1位3紫色八位2進制碼的第1位4橙色八位2進制碼的第1位5灰色八位2進制碼的第1位6綠色八位2進制碼的第1位7黃色八位2進制碼的第1位8淺紫色八位2進制碼的第1位17紅色編碼器電源DC5V18黑色編碼器0V19白色清0（用于0位設(shè)定）外部輸入5~30V正脈沖其余腳空腳第四章顯示部分在單片機系統(tǒng)中，常用的顯示器有：發(fā)光二極管顯示器，簡稱LED；液晶顯示器，簡稱LCD；熒光管顯示器。4.1LED顯示器LED電子顯示屏是由幾萬--幾十萬個半導(dǎo)體發(fā)光二極管像素點均勻排列組成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。LED顯示屏（LEDpanel）：LED就是lightemittingdiode，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡稱LED。它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕［11］。LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示器，有7段和“米”字段之分，這種顯示塊有共陽極和共陰極兩種。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。但是，LED顯示位數(shù)增多時，靜態(tài)顯示就無法適應(yīng)。動態(tài)顯示時，LED的二極管從導(dǎo)通到發(fā)光要有一定的延時，導(dǎo)通時間太小，發(fā)光太弱人眼無法看清，但也不能太大，因為畢竟要受限于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用CPU時間也越多，另外，顯示位增多，也將占用大量的CPU時間，因此動態(tài)實質(zhì)是以犧牲CPU空間換取時間和能耗減少。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形和圖像；不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點分不開的。這些優(yōu)點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。4.2LCD顯示器液晶顯示器簡稱LCD（LiquidCrystalDiodes）是利用液晶經(jīng)過處理后能夠改變光線傳輸方向的特性，達到顯示字符或者圖形的目的。其特點是體積小、重量輕、功耗極低、顯示內(nèi)容豐富等特點，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中有著日益廣泛的應(yīng)用。LCD的分類及特點分類：筆段式和點陣式（可分為字符型和圖像型）。筆段式LCD液晶顯示器的驅(qū)動在LCD的公共極（一路為背電極）加上恒定的交變方波信號，通過控制段極的電壓變化，在LCD兩極間產(chǎn)生所需的零電壓或二倍幅值的交變電壓，以達到LCD亮、滅的控制。在筆段式LCD的段電極與背電極間施加周期地改變極性的電壓（通常為4V或5V），可使該段呈黑色。LCD顯示模塊LCDM（LiquidCrystalDisplayModule）在實際應(yīng)用中，用戶很少直接設(shè)計LCD顯示器驅(qū)動接口，一般是直接使用專用的LCD顯示驅(qū)動器和LCD顯示模塊LCDM。LCDM是把LCD顯示屏、背景光源、線路板和驅(qū)動集成電路等部件構(gòu)造成一個整體，作為一個獨立部件使用。其特點是功能較強、易于控制、接口簡單，在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用較多。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下頁圖所示。LCDM一般帶有內(nèi)部顯示RAM和字符發(fā)生器，只要輸入ASCII碼就可以進行顯示。如圖4-1 圖4-1LCD模塊外觀圖4-2液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)液晶顯示器LCD是一種極低功耗顯示器，其應(yīng)用特別廣泛。目前常用的LCD是根據(jù)液晶的扭曲-向列效應(yīng)原理制成的。這是一種電場效應(yīng)，夾在兩塊導(dǎo)電玻璃電極之間的液晶經(jīng)過一定處理后，其內(nèi)部的分子呈90°的扭曲，這種液晶具有旋光特性。當(dāng)線形偏振光通過液晶層時，偏振面回旋轉(zhuǎn)90°。當(dāng)給玻璃電極加上電壓后，在電場的作用下液晶的扭曲結(jié)構(gòu)消失，其旋光作用也隨之消失，偏振光便可以直接通過。當(dāng)去掉電場后液晶分子又恢復(fù)其扭曲結(jié)構(gòu)。把這樣的液晶放在兩個偏振之間，改變偏振片的相對位置就可得到黑底白字或白底黑字的顯示形式。LCD的響應(yīng)時間為毫秒級，域值電壓為3～20V，功耗為5～100mW/cm2.LCD常采用交流驅(qū)動，通常采用異或門把顯示控制信號和顯示頻率信號合并為交變的驅(qū)動信號。當(dāng)顯示控制電極山上波形與公共電極上的方波相位相反時，則為顯示狀態(tài)。顯示控制信號由C端輸入，高電平為顯示狀態(tài)。顯示頻率信號是一個方波。當(dāng)異或門的C端為低電平時，輸出端B的電位與A端相反，LCD兩端呈現(xiàn)交替變化的電壓，LCD顯示。常用的扭曲-向列型LCD，其驅(qū)動電壓范圍是3～6V。由于LCD是容性負(fù)載，工作頻率越高消耗的功率越大。而且顯示頻率升高，對比度會變差，當(dāng)頻率升高到臨界高頻以上時，LCD就不能顯示了，所以LCD宜采用低頻工作。LCD的驅(qū)動方式分為靜態(tài)和時分割驅(qū)動兩種。不同的LCD顯示器要采用不同的驅(qū)動方式。靜態(tài)驅(qū)動方式的LCD每個顯示器的每個字段都要引出電極，所有顯示器的公共電極連在一起后引出。顯然顯示位數(shù)越多，引出線也越多，相應(yīng)的驅(qū)動電路也越多，故適用于顯示位數(shù)較少的場合。時分割驅(qū)動方式實際上是用矩陣驅(qū)動法來驅(qū)動字符顯示。字段引線相當(dāng)于行引線，公共電極相當(dāng)于列引線，字符的每一個字段相當(dāng)于矩陣的一個點。分時驅(qū)動是常用的時分割驅(qū)動方法。分時驅(qū)動常采用偏壓法。4.3LCD顯示器的驅(qū)動接口驅(qū)動接口分為靜態(tài)驅(qū)動和時分割驅(qū)動兩種接口形式。靜態(tài)LCD驅(qū)動接口的功能是將要顯示的數(shù)據(jù)通過譯碼器譯為顯示碼，再變?yōu)榈皖l的交變信號，送到LCD顯示器。譯碼方式有硬件譯碼和軟件譯碼兩種，硬件譯碼采用譯碼器，軟件譯碼由單片機查表的方法完成。LCD顯示器采用4N07。4N07的工作電壓為3～6V，閾值電壓為1.5V，工作頻率為50～200Hz，采用靜態(tài)工作方式，譯碼驅(qū)動器采用MC14543。MC14543是帶鎖存器的CMOS型譯碼驅(qū)動器，可以將輸入的BCD碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為7段顯示碼輸出。驅(qū)動方式由PH端控制，在驅(qū)動LCD時，PH端輸入顯示方波信號。LD是內(nèi)部鎖存器選通端，LD為高電平時，允許A～D端輸入BCD碼數(shù)據(jù)，LD為低電平時，鎖存輸入數(shù)據(jù)。BI端是消隱控制，BI為高電平時消隱，即輸出端a～g輸出信號的相位與PH端相同。LCD的時分割驅(qū)動接口通常采用專門的集成電路芯片來實現(xiàn)。MC145000和MC145001是較為常用的一種LCD專用驅(qū)動芯片。MC145000是主驅(qū)動器，MC145001是從驅(qū)動器。主、從驅(qū)動器都采用串行數(shù)據(jù)輸入，一片主驅(qū)動器可帶多片從驅(qū)動器。主驅(qū)動器可以驅(qū)動48個顯示字段或點陣，每增加一片從驅(qū)動器可以增加驅(qū)動44個顯示字段或點陣。驅(qū)動方式采用1/4占空系數(shù)的1/3偏壓法。MC145000的B1～B4端是LCD背電極驅(qū)動端，接LCD的背電極，即公共電極COM1～COM4。MC145000的F1～F12和MC145001的F1～F11端是正面電極驅(qū)動器，接LCD的字段控制端。對于7段字符LCD，B1接a和f字段的背電極，B2接b和g的背電極，B3接e和c的背電極，B4接d和Dp的背電極。F1接d、e、c、f和g的正面電極，F(xiàn)2接a、b、c和DP的正面電極。DIN端是串行數(shù)據(jù)輸入端。DCLK是移位時鐘輸入端。在DIN端數(shù)據(jù)有效期間，DCLK端的一個負(fù)跳變，可以把數(shù)據(jù)移入移位寄存器的最高序號位，即MC145000的第48位或MC145001的第44位，并且使移位寄存器原來的數(shù)據(jù)向低序號移動一位。MC145000的最低位移入MC145001的最高位。串行數(shù)據(jù)由單片機80C31的P3.0端送出。首先送出MC145001的第一位數(shù)據(jù)，最后送出MC145000的第48位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)“1”使對應(yīng)的字段顯示，“0”為不顯示。MC145000內(nèi)部顯示寄存器各位與顯示矩陣的對應(yīng)關(guān)系如表4-10所示。MC145001與MC145000的區(qū)別只是少了FMC145000帶有系統(tǒng)時鐘電路，在OSCIN和OSCOUT之間接一個電阻即可產(chǎn)生LCD顯示所需要的時鐘信號。這個時鐘信號由OSCOUT端輸出，接到個片MC145001的OSCIN端。時鐘頻率由諧振電路的電阻大小決定，電阻越大頻率越低。使用470KΩ的電阻時，時鐘頻率為50Hz。時鐘信號經(jīng)256分頻后用作顯示時鐘，其作用與靜態(tài)時的方波信號一樣，用于控制驅(qū)動器輸出電平的等級和極性。另外這個時鐘還是動態(tài)掃描的定時信號每一周期掃描4個背電極中的一個。由于背電極的驅(qū)動信號只在主驅(qū)動器MC145000發(fā)生，所以主從驅(qū)動器必須同步工作。同步信號由主驅(qū)動器的貞同步輸出端FSOUT輸出，接到所有從驅(qū)動器的貞同步輸入端FSIN。每掃描完一個周期，主驅(qū)動器即發(fā)一次幀同步信號，并且在這時更新顯示寄存器的內(nèi)容?；贚CD顯示塊低功耗、短響應(yīng)時間以及適應(yīng)低頻工作的特點，設(shè)計者選用LCD顯示器完成顯示部分的功能。結(jié)論本文對單片機用于轉(zhuǎn)速測量的理論、原理進行了系統(tǒng)的分析、比較，并對每種測量方法定性、定量的予以闡述，設(shè)計了顯示接口電路和應(yīng)用程序。以下從四個方面進行總結(jié):硬件電路單片機用于轉(zhuǎn)速測量種類較多，方法各有不同，在硬件設(shè)計上根據(jù)使用場合、功能和要求，采用的電路也有差異，單片機有用80C51系列的80C31、80C51等，并對其進行擴展。本系統(tǒng)采用80C51單片機，充分利用單片機內(nèi)部自帶的16位定時計數(shù)器進行設(shè)計，較完全的開發(fā)了單片機自身的功能，接口利用了80C51的P2口具有較大的電流驅(qū)動能力的特點，未擴展驅(qū)動芯片，直接由單片機驅(qū)動，簡化了硬件電路。有一定的實用價值和較高的性價比，可用于工業(yè)控制中的轉(zhuǎn)速檢測、民用電器及其他應(yīng)用。測量方法在測量原理上采用先進的M的測量方法，保證了高轉(zhuǎn)速的測量中獲得較高的精度。應(yīng)用范圍廣泛，可通過擴展進行二次開發(fā)。程序調(diào)試本系統(tǒng)進行了全面的程序設(shè)計，顯示程序、中斷服務(wù)程序和初始化程序，并對這些程序在uvision2軟件上進行編譯和調(diào)試，可以運行和轉(zhuǎn)換成HEX文件，通過編程器寫入芯片中?；具_到了設(shè)計的要求.改進方法和進一步的工作轉(zhuǎn)速的定時時間長、短，其設(shè)定值是人為估計的，可以針對具體的應(yīng)用，根據(jù)轉(zhuǎn)速的實際情況來調(diào)整定時時間。下步工作能制作完整電路工作板，即硬件電路，用示波器測量其參數(shù)。更深入的分析其精度和誤差。謝辭三個月的設(shè)計，在黃彬老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助下完成了，在這里，我感謝黃彬老師的耐心指導(dǎo)，感謝李平老師、李亞榮老師以及實驗室李淑娟老師和丁彥闖老師以及研究生付俊鵬學(xué)長的熱情幫助和大力支持。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這五年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們五年來的辛勤栽培。不積跬步無以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)作者表示謝意。我還有感謝各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們的幫助和支持，再次我表示深深地感謝！參考文獻2004年5月10日[2]劉保錄基于單片機的電機綜合參數(shù)測試儀設(shè)計[M].第10卷第2期[3]梁天德，黃傳明.單片機測速儀的設(shè)計和研制[J].華僑大學(xué)學(xué)報，1992（7）:401—407[4]李慶祥，徐端頤．實用光電技術(shù)[M]．第一版．北京：中國計量出版社，1996，61—67[5]吳凡.高精度編碼器的裂相指示光柵[J].光電工程,2001,28(5)[6]孫育才MCS-51系列單片微型計算機及其應(yīng)用[M].東南大學(xué)出版社2004.10[7]何立民MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社1990.1[8]湯天瑾，曹向群，林斌.光電軸角編碼器發(fā)展現(xiàn)狀分析及展望[J].光學(xué)儀器2005年第1期[M].JohnWiley&Sons,Chichester,UK,1992.[10]梁天德，黃傳明.單片機測速儀的設(shè)計和研制[J].華僑大學(xué)學(xué)報，1992（7）:401—407、[11]關(guān)積珍，陸家和.2005年我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述[J]激光與紅外2006.36(12)：1089～1091附錄一系統(tǒng)電路圖附錄二程序清單ORG000BHAJMPINT0ORG 8000H AJMP MAIN ORG 8050H WORK BIT 00H DOG BIT P3.5clkbitp3.0;時鐘口datbitp3.1;數(shù)據(jù)口disequ19h;緩沖區(qū)首址MAIN: MOVR6,#0MOVR3,#0MOVTMOD,#05H;設(shè)定定時器控制字MOVTH0,#HIGH(65535-50000)MOVTL0,#LOW(65535-50000)MOVIE,#82HSETBTR0SJPM$INT0:MOVTH0,#HIGH(65535-50000)MOVTL0,#LOW(65535-50000)MOVR6,R3；讀取前一個編碼器讀數(shù)MOVR3,P2；讀取后一個編碼器讀數(shù)MOVA,R3CLRCSUBBA,R6MOVB,#2MULABMOVB,100DIVABMOV19H,A；送顯示MOVA,BMOVB,10DIVABMOV1AH,AMOVA,BMOV1BH,ALCALLDISPLAYRETI延時子程序DELAY: MOV R1,#0EHDELAY1: MOV R2,#0FFHDELAY2: MOV R5,#0FFH DJNZ R5,$ DJNZ R2,DELAY2 DJNZ R1,DELAY1 RET;喂狗子程序WDOG: CLR DOG NOP NOP SETB DOG RET DISPLAY:MOVR0,#DIS+2displayl:mova,@r0movc,acc.7clracc.7lcalldisplay_tabjncdisplay2orla,#1display2:movr2,#8display3:setbclkrlcclkretdisplay_tab:incamovca,@a+pcretdb10111111b;00h"0"db10000110b;01h"1"db11011011b;02h"2"db11001111b;03h"3"db11100110b;04h"4"db11101101b;05h"5"db11111101b;06h"6"db10000111b;07h"7"END課程設(shè)計報告（嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計）題目：車輛測速及顯示系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名（學(xué)號）：許心悅P71314034