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AVR128單片機(jī) 自動售水機(jī)設(shè)計

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ID:190577 發(fā)表于 2023-9-4 15:12 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
一、系統(tǒng)方案
設(shè)計使用兩個按鍵分別為S1和S2及一個發(fā)光二極管LED。S1為出水控制按鍵,當(dāng)S1按下,表示售水機(jī)持續(xù)出水,繼電器(庫元件relay)接通,指示燈LED亮。S2為停水控制鍵,當(dāng)S2按下,繼電器斷開,停止出水,指示燈LED熄滅。
用兩片8LED數(shù)碼管(庫中的器件名為7SEG-MPX8-CA-BLUE或7SEG-MPX8-CC-BLUE)或液晶芯片LM041L或LM041液晶芯片LGM12641BS1R LM3228顯示費率、出水總量及總價。
費率單位為元/升,假定費率為0.5元/升。出水總量單位為升,總價單位為元。假定出水速度為100ml/秒。費率、出水量、總價均保留兩位有效數(shù)字。
用定時器設(shè)計一個1秒的定時間隔,當(dāng)售水機(jī)出水鍵S1按下后同時啟動該秒定時器,用于實時顯示出水量,每過1秒,出水量加100ml,按下S2停止出水鍵后,則顯示總價。不足1秒按1秒計算。


二、硬件設(shè)計
原理圖如下:
三、單片機(jī)軟件設(shè)計
1、首先是系統(tǒng)初始化
//***********************************************************************
//        顯示屏初始化函數(shù)
//***********************************************************************
void LCD_init(void)
{
        LCD_write_com(0x38);                                //顯示模式設(shè)置
        delay_nms(5);
        LCD_write_com(0x08);                                //顯示關(guān)閉
        delay_nms(5);
    LCD_write_com(0x01);                                //顯示清屏
        delay_nms(5);
    LCD_write_com(0x06);                                //顯示光標(biāo)移動設(shè)置
        delay_nms(5);
        LCD_write_com(0x0C);                                //顯示開及光標(biāo)設(shè)置
    delay_nms(5);
}
2、液晶顯示程序
//***********************************************************************
//        顯示屏命令寫入函數(shù)
//***********************************************************************
void LCD_write_com(unsigned char com)
{        
        RS_CLR;
        RW_CLR;
        EN_SET;
        Data_IO = com;
        delay_nms(5);
        EN_CLR;
}
//***********************************************************************
//        顯示屏數(shù)據(jù)寫入函數(shù)
//***********************************************************************
void LCD_write_data(unsigned char data)
{
        RS_SET;
        RW_CLR;
        EN_SET;
        Data_IO = data;
        delay_nms(5);
        EN_CLR;
}
3、按鍵程序
//按鍵掃描函數(shù)
void scan_key()
{
          if(key1)                                                   //如果按鍵1按下
         {                                                                 
           if(enable==0)                                 //如果當(dāng)前是停止?fàn)顟B(tài),則對出水量進(jìn)行清0操作,保證每次出水都是從0 開始
           {
                   water_cnt = 0 ;
           }
           enable = 1;                                             //置位使能標(biāo)志位
         }else if(key2)                                         //當(dāng)按鍵2按下,停止出水
         {
           enable = 0;                                          //清除標(biāo)志位
           vision_cost();
         }
}
4、核心算法程序
void  main()
{  
  DDRA=0XFF;                                //設(shè)置端口A為輸出
  PORTA=0xff;
  DDRB=0XFF;                                 //設(shè)置端口B為輸出
  PORTB=0x00;
  DDRC=0XFC;                                 //數(shù)值按鍵為輸入模式
  PORTC=0xF3;
  DDRD=0XFF;                                 //設(shè)置端口D為輸出
  PORTD=0XFF;
  DDRE=0XFF;                                  //設(shè)置端口E為輸出
  PORTE=0XFF;
  DDRF=0XFF;                                 //設(shè)置端口F為輸出
  PORTF=0XF0;
  //LCD初始化


  //定時器1配置
  //TCCR1B按鍵中配置
  LCD_init();
  vision_init();
  timer1_init();                         //定時器初始化
  TIMSK = 0x04; //timer interrupt sources
  SEI();
  while(1)
  {
     scan_key();                        //掃描按鍵,
         vision_count();
         delay_nms(500);                                //延時,主要控制刷新周期
  }
}
四、 proteus仿真設(shè)計
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的基礎(chǔ)上通過自身的軟件仿真出硬件平臺的運行情況,這樣就可以通過軟件仿真來驗證我們設(shè)計的方案有沒有問題,如果有問題,可以重新選擇器件,連接器件,直到達(dá)到我們設(shè)定的目的,避免我們搭建實物的時候,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,這樣會浪費人力和物力,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問題,我們在設(shè)計之初,就使用該軟件進(jìn)行模擬仿真,測試,選擇滿足我們設(shè)計的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測試沒問題的仿真圖紙,焊接實物,調(diào)試,最終完成本設(shè)計的作品。


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