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一、系統(tǒng)方案
系統(tǒng)設(shè)計(jì)將軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容分為了五大模塊，分別是進(jìn)入、駛出傳感器檢測、液晶顯示、LED模塊、蜂鳴器報(bào)警電路、按鍵模塊，系統(tǒng)將其進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，接通電源之后，單片機(jī)分別向LCD1602液晶顯示器和按鍵發(fā)出初始化指令，初始化結(jié)束后，進(jìn)行按鍵掃描，若檢測到按鍵信號(hào)，處理按鍵對(duì)應(yīng)操作，無論是否有按鍵信號(hào)，都會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下一步，然后進(jìn)入、駛出傳感器檢測車輛數(shù)量，如果車輛數(shù)大于16，蜂鳴器報(bào)警，否則停止報(bào)警，并在LCD1602液晶顯示器上進(jìn)入、駛出數(shù)量，之后返回到LCD1602液晶顯示器、和按鍵初始化，繼續(xù)這個(gè)流程，直到斷開電源結(jié)束。
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二、硬件設(shè)計(jì) 原理圖如下：
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三、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) 1、首先是系統(tǒng)初始化： beep = 1; init_1602();
write_string(1,0,"IN : OUT:"); write_string(2,0,"Car: P:"); write_sfm2(1,4,num_jin); write_sfm2(1,12,num_chu); write_sfm2(2,4,num_car); write_sfm2(2,12,16-num_car); write_74hc595(0);
2、液晶顯示程序 /******************************************************************** * 名稱 : delay_uint() * 功能 : 小延時(shí)。 * 輸入 : 無 * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void delay_uint(uint q) { while(q--); }
/******************************************************************** * 名稱 : write_com(uchar com) * 功能 : 1602命令函數(shù) * 輸入 : 輸入的命令值 * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void write_com(uchar com) { e=0; rs=0; rw=0; P0=com; delay_uint(3); e=1; delay_uint(25); e=0; }
/******************************************************************** * 名稱 : write_data(uchar dat) * 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù) * 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù) * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void write_data(uchar dat) { e=0; rs=1; rw=0; P0=dat; delay_uint(3); e=1; delay_uint(25); e=0; }
/******************************************************************** * 名稱 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date) * 功能 : 顯示2位十進(jìn)制數(shù)，如果要讓第一行，第五個(gè)字符開始顯示"23" ，調(diào)用該函數(shù)如下 write_sfm1(1,5,23) * 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù) * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date) { if(hang==1) write_com(0x80+add); else write_com(0x80+0x40+add); if(date >= 100) { write_data(0x30+date/100%10); write_data(0x30+date/10%10); } else { write_data(' '); write_data(0x30+date/10%10); } write_data(0x30+date%10); }
/******************************************************************** * 名稱 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p) * 功能 : 改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個(gè)字符開始顯示"ab cd ef" ，調(diào)用該函數(shù)如下 write_string(1,5,"ab cd ef;") * 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù) * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p) { if(hang==1) write_com(0x80+add); else write_com(0x80+0x40+add); while(1) { if(*p == '\0') break; write_data(*p); p++; } }
/******************************************************************** * 名稱 : clear_1602() * 功能 : 清除1602顯示 * 輸入 : 無 * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void clear_1602() { write_string(1,0," "); write_string(2,0," "); }
/***********************lcd1602上顯示特定的字符************************/ void write_zifu(uchar hang,uchar add,uchar date) { if(hang==1) write_com(0x80+add); else write_com(0x80+0x40+add); write_data(date); }
/******************************************************************** * 名稱 : init_1602() * 功能 : 初始化1602液晶 * 輸入 : 無 * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void init_1602() { write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06); // write_string(1,0," Alcohol: 00mg/L"); // write_string(2,0," BaoJing: 80mg/L"); // write_sfm2(2,9,s_dengji); //顯示酒精等級(jí) } 3、按鍵檢測程序 void key() //獨(dú)立按鍵程序 {
if(num_car==16) { beep=0;// { beep=0; delay_1ms(200); beep=1;} }else{ beep = 1; }
if(!K1) // 汽車進(jìn)入 { delay_1ms(20); if(!K1) { while(!K1) ;
if(num_car<16) { num_car++; if(num_jin<=255) { num_jin++;} } write_sfm2(1,4,num_jin); write_sfm2(1,12,num_chu); write_sfm2(2,4,num_car); write_sfm2(2,12,16-num_car); write_74hc595(num_2_led(num_car)); } } if(!K2) // // 汽車駛出 { delay_1ms(20); if(!K2) { while(!K2); if(num_car>=1) { num_car--; if(num_chu<=255) { num_chu++;} } write_sfm2(1,4,num_jin); write_sfm2(1,12,num_chu); write_sfm2(2,4,num_car); write_sfm2(2,12,16-num_car); write_74hc595(num_2_led(num_car)); } } } 4、核心算法程序 void write_74hc595(unsigned int num) { int i; ST = 0; for(i=0; i<16; i++) { SH = 0; if (num & 0x0001) { DS = 1; } else { DS = 0; } SH = 1; num >>= 1; } ST = 1; }
unsigned int num_2_led(unsigned int num) { int i; unsigned int ret=0; if (num > 16) return 0xFFFF; for(i=0;i<num;i++) { ret |= 1<<i; } return ret; } 四、proteus仿真設(shè)計(jì) Proteus軟件是一款應(yīng)用比較廣泛的工具，它可以在沒有硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上通過自身的軟件仿真出硬件平臺(tái)的運(yùn)行情況，這樣就可以通過軟件仿真來驗(yàn)證我們?cè)O(shè)計(jì)的方案有沒有問題，如果有問題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達(dá)到我們?cè)O(shè)定的目的，避免我們搭建實(shí)物的時(shí)候，如果當(dāng)初選擇的方案有問題，我們器件都已經(jīng)焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測試，這樣會(huì)浪費(fèi)人力和物力，也給開發(fā)者帶來一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個(gè)問題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)之初，就使用該軟件進(jìn)行模擬仿真，測試，選擇滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測試沒問題的仿真圖紙，焊接實(shí)物，調(diào)試，最終完成本設(shè)計(jì)的作品。
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