技术交流
Digital Space P
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图1系统框图
本设计的最困难的是程序编码和硬件电路调试部分,程序编码部分的软件是用C 语言写的,C 语言是比较简单的,它编写起来犹如小说一样,极其容易了解,并且测试、调试也比较快速。编写的时候每个程序都是一个特定函数,不同模块使用不同的函数建立,使用时只要调度特定函数便可,最后再把所有的函数通过主函数连接起来。实物电路的构建需要各个支路电路的设计,这个过程的关键在于支路电路元件连接和主电路于支路电路的关系组建。
2 系统软件设计
2.1 系统软件总体设计
单片机接入电源后初始化,提取传感器中温度数据并显示,然后根据按下按键,进入相应的功能。当用户按下设定按键后,单片机通过程序判定并在液晶屏上显示进入设定状态。其后根据加减按键设定阀值温度,最后在液晶屏上显示。
其后根据设定的阀值与环境温度进行对比判定是否符合报警的条件以及降温电路是否开启。
2.2软件调试
功能多样的数字设计系统都是以单片机为核心,多个函数的子程序连续调用和创建联系会使得在修改和测试时出现各式各样的问题。子程序的函数编写不仅仅需要信心和信心还需要技巧,只有努力不懈
的调试,才能最终完成系统程序的要求。以下记录了我在程序编写和调试时遇到的问题:
问题:进入程序后,液晶LCD 有电源但是屏幕亮度过高或者无法显示。解决:开始时对延时子程序做了修改,能够解决无法显示
的问题。而后,由于是动态扫描显示温度信息,动态扫描的速度太快,如果不在返回时,屏蔽掉最后的附加,就会出现一种亮度过高的现象,所以在显示的最后我加入了屏蔽,最终这个问题得以解决。
3 硬件调试
系统基于单片机控制电路,整个电路系统只要出一个错误,对相关线的检测和系统运行造成很大的影响甚至毁坏电路,所以在焊接电路时必须注意,否则会有虚焊,元器件损坏等,就会造成系统电路发生短路。
在设计和调试系统中,出现了很多问题。现在想来,大部分问题都是自己粗心造成都是可以避免的。以下是主要问题的归总:
问题1:因为P0 口驱动输出弱,在液晶屏幕接上之后,显示不亮。解决:仿真发现问题后,在LCD 接口上加入上拉电阻(即电路图中的排阻)后问题得到解决。
问题2:在测试状态, 但液晶屏显示不随测量数据变化而变化解决:先检查电磁干扰对传感器的影响,其次是检查液晶刷新子程序是否存在问题。问题3:开机后显示不正常或死机解决:检查电源或关键电路,关键电路没有故障的话则检查电源电压是否确定并且稳定。
智能散热有三个关键性的问题:(1)温度传感器的设计;(2)对输出的温度信号的提取;(3)电机转速的控制。本次设计虽然已经完成,但由于能力以及知识有限,所以仍有很多可以做的更好的地方。比如,系统功能较为单调,可以增加升温功能,水冷功能,远程蓝牙或者互联网控制,解放人类的时间,更大限度的保护器件和提升器件的工作效率,同时实现远程实时监测,更加的人性化。
4总结
单片机技术,是人类社会和科技进步的一个突破,他正在改变传统的设计思维和设计方法;由传统电路和模拟电路能实现的大部分功能和电路,现阶段的单片机都能够完成实现。智能散热技术正由传统老旧的情况向着智能化,数字化,多功能化发展。
参考文献
[1]夏存江,王聃,付尧明,等.基于迭代法的CFM56-7B 发动机风扇转速修正方法研究[J]. 计算机测量与控制, 2015.
红外倒车雷达测距系统设计
李长星  罗丹  沈阳工学院
摘要:目前,随着各种改革带动了国家经济的发展,与此同时,人们也变得更加富裕,私家车逐渐得到普及,同时,在停车和倒车时,发生碰撞的数量正在增多,许多车主都会给汽车装上雷达测距系统,测量倒车时与障碍物之间的距离,以确保驾车行驶途中的安全。
设计实现了对障碍物距离的测量与和显示报警。论文采用了STC89C52单片机与GP2Y0A21红外测距传感器为核心硬件实现了障碍物距离的测量,并将所测量的距离通过LCD1602模块显示,当其距离达到所设置的警戒距离时,利用蜂鸣器进行报警。
关键词:GP2Y0A21红外测距传感器 单片机 A/D 转换 报警1 红外倒车雷达测距系统的开发背景及研究意义近年来,汽车制造业迅速的发展,人们购买东西的能力不断增加。人们兜里有钱了,自然,汽车的拥有率就不断的升高,这样,也随之产生了一些安全问题,在拥挤的公路上,在狭窄的用车场上倒车时,司机既要注意前面的车况,又要观察后面有没有车,稍稍马虎了一点就容易发生汽车的碰撞事故,这对人们的人身安全和财产安全造成了很大的隐患。然后,有一些相关的交通事故的统计表明,超过八成的交通事故的原因是司机没来得及反应,有超过六成的车祸属于追尾,侧面相撞的只占少数。所以研究表明:如果司机能够提前一会发现路上有危险并且相应采取了适当的应对措施,那么,
大多数的车祸就能不再发生,也就避免了很多惨祸。在此之中,因为大多数的事故属于倒车事故,这个已经引起了各方面的高度重视。
2 红外倒车雷达测距系统的基本原理本设计的基本原理是,车辆在倒车过程中,车辆后方的红外线传感器会发射红外线信号,当红外线信号遇到障碍物,就会被发射回来,再被传感器接收,通过红外线发射装置与接收装置以及物体的已知距离和角度,通过三角函数计算出汽车与障碍物之间的距离,并在LED 屏幕上显示出来,当障碍物达到警戒距离时,蜂鸣器会发出警报,来提醒车主注意安全。
3 红外倒车雷达测距系统的整体设计该系统主要由七个个模块组成,分别是AT89C52单片机模块,
红外测距传感器模块,蜂鸣器报警模块,LCD 显示模块,驱动模块及
键盘接口电路等组成。
4 红外线传感器的方案选择
本设计选用夏普GP2Y0A21红外线传感器作为测距传感器,规格见表1。它由三部分组成:PSD 和IRED 以及信号处理电路,它采用的测量法是三角测量法,所以被测物体是用什么制造的,它是热还是冷,测了多久,都不会影响测量的精度。它测量的距离与传感器输出的电压有关,电压不同,它对应的距离也不同,所以在距离测量,躲避障碍物等地方经常会使用到它。
表1:红外传感器GP2Y0A21技术规格
测量射程范围10-80cm 最大允许角度>40°电源电压  4.5-5.5v 平均功耗33-40mA 峰值功耗200mA 更新频率/周期25Hz/40ms 模拟输出噪声
汽车倒车雷达<200mv
这款传感器采用的测距方法是三角测距法,它有以下特点:模拟输出的噪声比较小,更新的频率为25Hz,平均功耗<40mA,他的测距范围10-80cm,采集的AD 位数和转换计算公式影响到测量精度,10位AD 能达到0.1cm,测量距离和输出模拟电压是成反比的非线