基于单片机的红外温度计设计 下载本文

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成了晶振电路。外接的这两个电容的容量大小对晶振电路会有一定的影响,所以如果选取石英晶体作为振荡电路的40pF?10pF部分,电容的大小最好在30pF?10pF这个范围;如果选取陶瓷,那么电容的大小应该在这个范围。电容容量大小对晶振电路的影响:温度的稳定程度、震荡频率、震荡电路的起振的难易以及稳定性。晶振电路图如图所示。

图3-3 晶振电路

3.2.4复位电路

复位电路也是单片机中非常重要的一部分,其基本原理很简单,就是当系统上电的时候,会提供一个复位信号给单片机系统,一直等到系统的电源稳定下来的时候就撤销复位信号。但是为了保险起见,电源稳定后也不能直接撤销掉复位信号,而是要经过延时后才能撤销这个复位信号。这个延时动作主要是为了防止开启电源的时候会抖动,导致信号不稳定。每一种类型的单片机在刚启动的时候都会需要经过复位操作,这个复位操作主要是为了保证CPU跟其外围电路处于确定的初始状态。51系列的单片机的复位信号是通过芯片的REST引脚接入的,输入到芯片内部的触发器中。当系统正常运行的时候,这时给REST引脚传送一个连续两个周期的高电平信号,那么CPU则会响应这个信号并将系统复位,这就是复位电路的具体使用方法。单片机系统使用复位可以通过两种方式来复位,一种是手动按钮复位系统,另一种是上电复位系统。手动复位需要人工加入操作才能实现手动按钮复位。具体的操作方法也很简单,只需在REST复位引脚中接入高电平就可以复位,所以给复位引脚接上正电源,并在引脚和电源之间接一个按钮。当按

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下这个按钮的时候,相当于正电源直接接入到复位引脚,系统接收到这个高电平信号后就会复位。复位系统要求有持续的两个时钟信号才能复位,而人工操作按下按钮的时间最起码有几十个毫秒,所以复位引脚跟正电源的连接时间是完全超过两个时钟信号,人工复位是完全符合复位系统要求的。复位电路如下图所示,S1为手动复位按钮,电容C1可以抗干扰。

图3-4复位电路原理图

3.3 液晶显示电路

LCD1602液晶屏能够支持两行显示,每行可以显示的最大容量是32个英文和汉字符十六个字符的显示,由于但它的分辨率不能很好的满足汉字的显示要求,所以适合在英文和数字显示的系统中使用。它可以用来显示一些数字、字符、字母等简单的文字,但是它无法显示中文字符。因为中文字符比较复杂,而液晶显示器的构造主要是一些点阵,且大多是5*7或5*11的规格。液晶里的每个点阵都能够显示一个字符,但是每个字符之间又不是连续的,而是中间有一个点阵在间隔的。并且每个点阵的上下左右都会有点阵间隔,这样子就不会每个字符都连在

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一起分辨不出显示的是什么东西,这种功能也就类似于word文档文字编辑的时候的字间距和行间距一样,可以很明朗地阅读显示的字符。但是这种功能也有一些缺点,比如显示图像的时候效果就不太好,有点像马赛克一样。1602只能显示两行的字符,并且每行只能显示16个字符。

目前所生产出来的液晶绝大多数都是用HD44780芯片来制作的,并且它们的显示原理也是一模一样的。所以写一个显示控制程序可以基本适用于各种液晶,不需要每换一种液晶显示器就要重新写一次程序,兼容性非常地好。这款液晶模块内部的存储模块存储了大量的字符图形,用来直接给程序调用显示使用,这些字符的数量大约有160个。这160个字符中包含了基本的符号(52个大小写的英文字母,10个阿拉伯数字,还有标点符号以及日文假名等等。并且每个字符的标志符都是固定的,所以当我们需要显示一个字符的时候,只需要调用对应字符的标志符就可以显示出我们需要的字符。当我们在编写程序的时候我们还可以通过赋值的形式来操作。比如定义一个字符型常量Y,然后就可以将液晶存储里的一个字符直接赋值给Y,比如将‘A’赋值给Y,可以直接这样写:Y=‘A’,程序编译的时候可以直接识别出这个是字符‘A’,这样可以使用自定义的常量来操作,非常方便各能对应的引脚如表所示:

表3-1 LCD1602液晶引脚功能介绍

序号 1 2 3 4

符号 VSS VDD VL RS

引脚说明 液晶电源负极 液晶电源正极 液晶偏压控制 寄存器选择控制

序号 5 6 7~14 15~16

符号 R/W E D0~D7 BLA,BLK

引脚说明 读写选择控制 使能端控制 数据位 背光控制

LCD1062液晶对应外功能引脚有16个,其中8个为数据线,3个为控制线,2个控制背景电源,2个控制液晶工作电源,1个用于控制液晶的偏压。LCD1602液晶显示是51单片机系统最常用的一种显示器,是点阵型的液晶模块。液晶电路图如下所示。

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图3-5液晶电路图

3.4系统USB电源电路

系统的USB电源电路是给整个系统供电的,包括单片机,传感器,显示电路等,都需要电源。随着电子设备的普及,各类USB接口设备越来越多,如,电脑USB接口,手机充电器,移动电源,这些USB接口都可以用来作为稳定的电源。因此为了简化红外温度计系统的硬件电路设计,本系统采用USB供电方式。系统使用的USB供电方式为常见的手机,电脑接口,其并不是理想的稳定5V,常常是一个有微小波动的差值,因此在系统电源开关电路上,使用电容C1,C2对电压杂波进行过滤,使系统的供电更加稳定。如图所示的电源模块电路。

图3-6电源模块电路

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