华北水利水电大学毕业设计
段发光二极管的阴极接低电平时,相应字段被点亮。通常将控制发光二极管发光的8位字节数据编码称为LED显示的段选码,要构成多位LED显示时,除需要段选线外,还需要位选线,以确定段选码对应的显示位,位选线控制第几个LED显示,段选线则控制显示字形。
本设计采用一个4位LED动态显示,在位选线和段选线的共同作用下,可以使显示器显示各自的字符,当然这些字符不是同时显示的,但由于人眼存在视觉暂留,加上发光二极管的余辉效应,由于扫描的速度足够快,每位显示的间隔时间足够短,就可以给人同时显示的感觉,而不会有闪烁感。 LED数码管显示电路如图3.9
图3.9 LED数码管显示电路
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第4章 倒车雷达的软件系统设计
研制一台智能仪器是一个复杂的过程,这一过程包括分析仪表的功能要求和拟定总体设计方案,确定硬件结构和软件算法,研制逻辑电路和编制程序,以及仪表的调试和性能的测试等等。软件的设计应遵循结构化设计原则,在总体概况设计的基础上进行具体的详细设计,功能分解,模块划分,细化软件层次,优化软件结构,以达到模块功能的独立性,执行的高效性。总之,设计的程序应该达到可读性、可理解性、可维护性、有效性、可修改性。
4.1倒车雷达的软件设计方案
在单片机系统的程序的设计开发中,单片机就如同整个系统的交通中枢,而程序就是组成交通中枢的条条大道,各个部分的模块化的程序就是整个系统的组成成份。软件编写的好坏,语句运用的是否简洁直接关系单片机的工作效率。在各个模块化的程序中尽量用最少的语句做最多的事情,不让语句出现歧义,这样就可以使整个程序可以在系统中更好的运行,使单片机工作效率大大的提高。下面就对本次毕业设计的软件部分作些介绍。子程序包括:中断子程序、显示子程序、延时子程序、距离计算子程序、报警子程序。由于要实现很多功能,所以采用模块化设计。
4.2 主程序工作流程图
按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如图4.1所示;
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开始 系统初始化 测得距离与设定值比较,小于 Y 启动报警电路开始报警 N 距离比较,报警是否持续 Y 报警结束 N Y 再次检测等待下次报警 N 结束
图4.1 主程序工作流程图
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超声波探测程序流程图:
图4.2超声波探测程序流程图 第 31 页 共 66 页
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第5章 系统调试与分析
系统的硬件、软件独调和系统调试是系统最后的步骤也是系统特别重要的环节,因为设计和开发出的系统是否成功,功能是否完善只有在这里才能显现出来。所以为了保证设计系统能够正常工作,必须对软件和硬件部分的每一个部分进行调试和分析。本章详细的介绍了汽车倒车雷达的硬件调试、软件调试和软硬联调的过程,并对调试结果进行了介绍和分析。
5.1调试分析的一般过程
本次毕业设计采用的仿真系统是由proteus软件进调试的,此系统可以绘制硬件电路,以及对硬件电路进行诊断、调试等。它的具体功能是可以进行原理布图,人工布线、编译及调试,电路仿真等。而且,在电路仿真过程中,可以对硬件电路进行自诊断,并自动给出故障原因。同时用户调试程序时,可以观察单片机的工作状况,以便及时发现和排除编程中可能出现的错误。可以看出,该仿真系统是款功能强大,实用性强的仿真系统。
调试与分析的过程一般包括电路原理的调试、程序的调试及它们的联机调试过程。一旦系统的工作总框图确定之后,电路原理图和程序的设计工作就可以齐头并进。
硬件电路的调试可以先采用某种信号作为激励,然后通过检查电路能否得到预期的响应来验证电路是否正常。通常采用的方法是通过编制一些小的调试程序分别对相应各硬件单元电路的功能进行检查,而整个系统硬件功能必须在硬件和软件设计完成之后才能进行。
软件程序也是先按模块分别调试,然后再连接起来进行总调。它只有在相应的硬件系统中调试,才能最后证明其正确性。
5.2硬件调试
该课题的硬件电路部分占了整个过程很大的比例。单片机的外围电路、传感器电路是本次设计的主要硬件电路。
当焊接好显示电路之后,先对硬件一些明显错误进行排查,首先在集成电路器件未插入电路板之前,用万用表仔细检查线路,查看连线是否连接正常,防止电源短路。检查系统的总线是否存在相互之间短路或于其他信号线的短路,直至线路问
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