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[嵌入式]2021-07-06

利用单片机实现智能家居的报告

模块分别有红外报警器,电子温度计,遥控开关,电动窗帘,主机底板。
项目任务说明
(一)专案背景
智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。电子温度计、红外报警器、遥控开关、电动窗帘等东西,好像还很遥远,却已经悄悄走进了千家万户。人们的生活因为科技变得更便捷、更舒适。红外报警器更是随着社会的进步,人们生活水平逐渐提高,对家庭财产及家居安全重视程度也不断提高,从而得到了越来越广泛的应用。红外线防盗感应器,红外线感应开关,红外防盗系统,红外防盗探头等现已广泛应用于监狱、住宅小区等周界报警系统中,但是这种报警器面临的一个主要问题时如何能最大限度的降低误报和漏报,由于我们要制作的红外线防盗报警器是安装在日常生活中的,此报警器对环境的适应能力及所能警戒的范围也是我们要解决的关键问题。从电子温度计来说,在温度计发展迅速的今天,它依然有着不可被替代的优势,温度计发展历程中,从原始的玻璃温度计管温度计发展到了现在的电热阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等,这些温度计在技术上已经成熟,但是它们只能在传统的场合应用,不能满足简单、准确测温的要求,所以继续研发新型温度计还是很有意义的。我们研究的是一种基于单片机的温度控制系统,以克服传统方法的不足。无线遥控开关在智能家居系统的研发中占有着举足轻重的地位,家电控制系统的智能化,开关的智能化自然离不开无线遥控的实现。从市场来看,无线遥控开关有着广阔的前景,无论是一线城市还是城郊型城市,甚至是农村地区都有着对智能家居应用的潜在需求,在未来的几年里智能家居一定会占据家居产品的绝大部分,智能家居也将是人们未来生活的最佳选择。窗帘作为每个家庭生活中必须的家居用品之一,自然也需要满足人民更舒适性的需求。窗帘最基本的作用无非是保护业主的个人隐私以及遮阳挡尘等功能,但传统的窗帘必须手动去开关,特别不方便,于是电动窗帘应运而生。本次实验中的电动窗帘采用半自动手动控制,在需要打开或关闭窗帘的时候只需要人工按一下“正转”或者“反转”按键后,窗帘到位停止。窗帘的正转反转和停止功能可由单片机输出电平来控制步进电机的运转以实现。本次实验力求最大化的适应智能家居的应用需求,最终提供舒适安全、高效节能、具有高度人性化的生活空间。
(二)功能要求
1.红外报警器模块红外报警能够实现的基本功能有能够实时进行人员检测,当检测到有人进入检测范围时报警。通过软件扩展功能可以对报警功能进行关闭和打开操作。红外报警的人机交互功能可通过UART通信实现人机交互,方便设备的调试与检测。多机组网功能每个报警器都有一个初始地址,且所有报警器的初始地址相同。当需要安装多个报警器时,能够通过人机交互功能修改每个模块的地址,方便管理。系统集成功能可通过无线通信实现报警器与主控制器的连接,主控设备能实时对报警器进行查询的控制。
2.电子温度计模块电子温度计实现的基本功能是能够实时进行温度采集和显示。读取温度传感器的值,并转换把温度显示在四位数码管上。它的扩展功能有通过人机交互设置电子温度计的高温报警值和低温报警值。当实时温度值超过设置的温度范围时电子温度计通过数码管闪烁进行报警。其次人机交互功能通过UART通信,实现人机交互,设置高低温报警。多机组网功使能每个电子温度计都有一个初始地址。且所有电子温度计的初始地址相同,但需要安装多个电子温度计时,能够通过人机交互功能修改每个模块的地址,方便管理。最后系统集成的功能可通过无线通信,实现电子温度计与主控制器的连接,主控设备能实时对电子温度计进行查询,并能对高低温报警值进行修改。
3.遥控开关模块遥控开关的基本功能是够通过单片机读取遥控接收器接收到数据编码,通过读取到的编码值来控制对应的继电器的通断,达到控制各类电器的目的。首先有人机交互功能通过UART通信实现人机交互,方便设备的调试与检测。多机组网的功能使每个遥控开关都有一个初始地址,且所有遥控开关的初始地址相同。当需要安装多个遥控开关时,能通过人机交互功能修改每个模块的地址,方便管理。 最后系统集成的功能可通过无线通信实现遥控开关与主控制器的连接,主控设备能实时对遥控开关进行查询,并能对遥控开关进行查询,并能对遥控开关进行控制。
4.电动窗帘模块电动窗帘可以实现的基本功能是能够实现,使用遥控器控制窗的打开和关闭,当窗帘完全打开或关闭后自动停止,也可以在任何位置实现窗帘的停止。其次电动窗帘的扩展功能使可通过遥控器的数字键来控制窗帘的打开比例。其次人机交互功能可通过UART通信实现人机交互,方便设备的调试与检测。多机组网的功能使每个电动窗帘儿都有一个初始地址。且所有电动窗帘的初始地址相同,当需要安装多个电动窗帘时,能够通过人机交互功能修改每个模块儿的地址,方便管理。最后系统集成的功能可通过无线通信实现电动窗帘与主控制器的连接,主控设备能实时对电动窗帘进行查询,并能对电动窗帘进行控制。
5.主机底板模块主机底板的基本功能是能够实现通过单片机读取矩阵按键接收到的数据编码对液晶屏进行控制实现时间与日期的改变还有菜单的切换。首先人机交互的功能可通过UART通信实现人机交互,方便设备的调试与检测。多机组网的功能每个主机底板都有一个初始地址,且所有主机底板的初始地址相同,当需要安装多个主机底板时,能够通过人机交互功能修改每个模块儿的地址,方便管理。
6.系统集成模块通过NRF24L01无线模块芯片实现多模块通信,设置地址实现多机交互。在红外报警器中红外报警模块作为从机,主机底板作为主机进行交互,当人体红外感应模块检测到有人经过时报警功能实现,同时通过主机的液晶屏可以显示,当没有人员来时液晶屏显示的对应位置为绿色,当检测到有人员经过时液晶屏对应显示的位置由绿转为红,同时报警响,当报警结束后对应的显示位置回复到初始颜色。
7.主控模块(1).主控模块通过与红外报警器通信:红外模块受到外部信号的影响,产生信号,通过中间引脚传递给单片机,使单片机工作。当人体红外感应模块检测到有人经过时报警功能实现,同时通过主机的液晶屏可以显示,当没有人员来时液晶屏显示的对应位置为绿色,当检测到有人员经过时液晶屏对应显示的位置由绿转为红,同时报警响,当报警结束后对应的显示位置回复到初始颜色。(2).主控模块通过与电子温度计:外界温度影响DS18B20中的电阻,形成电流,通过OUT引脚传递给单片机,使单片机工作。(3).主控模块通过与遥控开关:红外接收头接收使遥控产生的信号,通过OUT引脚传递给单片机,使单片机工作。(4).主控模块通过与电动窗帘:红外接收头受外部信号的影响,产生信号,通过OUT引脚传递给单片机,使单片机工作。
二、项目开发过程
(一)红外报警器1.硬件设计通过HC-SR501人体检测模块,检测并进行报警。其中HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块,采用LHI788探头设计、灵敏度高、可靠性强,低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。HC-SR501:是常用的人体红外感应模块,它是基于红外线技术的自动控制模块。它可以检测移动中的人,一旦检测到有人经过输出端变为高电平,当人离开后延时一段时间输出端恢复低电平,延时时间可调节范围:0.5-300s,检测距离可调节范围:3-7m。HC-SR501探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。优点,本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好。价格低廉。缺点,容易受各种热源、光源干扰被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。易受射频辐射的干扰。环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。两种触发方式:L不可重复,H可重复。可跳线选择,默认为H。A、不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间一结束,输出将自动从高电平变为低电平。B、可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围内活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以后一次活动的时间为延时时间的起始点)。当有人进入其感应范围则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收。
2.软件设计图2-1
部分报警程序人体感应模块,OUT与单片机连接,通过单片机的外部中断控制人体感应模块,当有人经过时人体感应模块OUT信号给单片机对应引脚P32为高电平,由低到高为上升沿。当人离开所能检测到的范围,给P32一个低电平信号,由高到低为下降沿。利用外部中断0的上升沿和下降沿进行实现。该段程序主要是通过外部中断0模块判断是上升沿中断还是下降沿中断,根据不同的中断来判断是否打开定时中断,若是上升沿中断则打开定时启动,然后到达定时时间后进入定时中断进行蜂鸣器和LED灯的交替报警。蜂鸣器和LED灯交替报警,蜂鸣器只在给INT_CLKO给脉冲进行响停。蜂鸣器的方波是0.5毫秒翻转一次 所以定时500us或0.5ms。蜂鸣器响停,蜂鸣器翻转通过脉冲最低位与1异或实现,1异或1位0,0异或1为1,从而实现1变0,0变1的翻转。BELL=0蜂鸣器关闭,防止有电流发热,蜂鸣器反转。LED=!LED; 实现LED翻转。
(二)电子温度计
1.硬件设计DS18B20功能:数字温度计提供9-12位摄氏温度,而且有一个由高低电平触发的可编程的不因电源消失而改变的报警功能。核心功能:时它的直接读取数字的温度传感器DS18B20的分辨率是0.0625。字节0~1 是温度存储器,用来存储转换好的温度。字节2~3 是用户用来设置最高报警和最低报警值。这个可以用软件来实现。字节4 是配置寄存器,用来配置转换精度,让它工作在9~12 位。字节5~7 保留位。字节8 CRC校验位。是64位ROM中的前56位编码的校验码。由CRC发生器产生。温度寄存器由两个字节组成,分为低8位和高8位。一共16位。其中,第0位到第3位,存储的是温度值的小数部分。第4位到第10位存储的是温度值的整数部分。第11位到第15位为符号位。全0表示是正温度,全1表示是负温度。表格中的数值,如果相应的位为1,表示存在。如果相应的位为0,表示不存在。DS18B20是一款高精度的单总线温度测量芯片。温度传感器的测温范围为-55℃到+125℃;根据用户需要通过配置寄存器可以设定数字转换精度和测温是速度。芯片内置4byte非易失性存储单元共用户自定义信息。在-10℃到+85℃范围内限大误差为±0.4℃。用户可自主选择电源供电模式和寄生供电模式。单总线接口允许多个设备挂在同一总线,该特性使得DS18B20H也非常便于部署分布型温度采集系统。在DS18B20中每个器件上都有的序列号,内部有温度上下限的警告设置。温度寄存器由两个字节组成,分为低8位和高8位。一共16位。其中,第0位到第3位,存储的是温度值的小数部分。第4位到第10位存储的是温度值的整数部分。第11位到第15位为符号位。全0表示是正温度,全1表示是负温度。表格中的数值,如果相应的位为1,表示存在。如果相应的位为0,表示不存在。DS18B20温度传感器的特点:第一,单总线接口,节约布线资源。第二,转换温度时间500毫秒。第三,可编程9到12位数学输出。温度传感器的测温范围为-55℃到+125℃;根据用户需要通过配置寄存器可以设定数字转换精度和测温是速度。芯片内置4byte非易失性存储单元共用户自定义信息。在-10℃到+85℃范围内限大误差为±0.4℃。
2.软件设计DS18B20温度传感器,数码管显示模块,是单总线温度传感器,通过DQ来完成DS18B20的读写操作,需要严格的单总线协议确保数据的完整性,协议包括集中单总线信号类型:复位脉冲、存在脉冲、写0、写1、读0、读1,所有这些信号除存在脉冲外,都是由总线控制器发出的。数据读写是通过时序处理位来确认信息交换的,写时序有两种,写1时序和写0时序,总线控制器通过写1时序写逻辑1到DS18B20,写0时序写逻辑0到DS18B20,所有写时序必须最少维持60us,包括两个写周期至少1us的恢复时间。DS18B20温度传感器,数码管显示模块,是单总线温度传感器,通过DQ来完成DS18B20的读写操作,需要严格的单总线协议确保数据的完整性,协议包括集中单总线信号类型:复位脉冲、存在脉冲、写0、写1、读0、读1,所有这些信号除存在脉冲外,都是由总线控制器发出的。数据读写是通过时序处理位来确认信息交换的,写时序有两种,写1时序和写0时序,总线控制器通过写1时序写逻辑1到DS18B20,写0时序写逻辑0到DS18B20,所有写时序必须最少维持60us,包括两个写周期至少1us的恢复时间。 图2-2 温度报警部分程序
(三)遥控开关1.硬件设计红外接收头:一般的红外接收头有三个引脚,分别为:VCC电源正极、GND电源负极、OUT输出端。接收遥控发出的码通过转换进行控制继电器的开合。红外遥控器模块和继电器模块,继电器分为线圈部分和控制部分,线圈部分由弱电控制,开关有强电部分控制,继电器反向使用,输入作为输出使用,输出作为输入使用,避免第2管脚带电,线圈要接发光二极管,因为接入5V电流,电源输出接口由继电器控制。特点:第一,内置专用IC。第二,低电压工作。第三,宽角度及长距离接收。第四,抗干扰能力强。第五,能抵挡环境干扰光线。红外信号收发系统的典型电路如图1所示,红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中,成为一体化红外接收头。 内部电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流 信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出 高低电平,还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的,这样的目的是为了提高接收的灵敏度。2.软件设计程序的思路是定义变量t去计算编码值的时长——系统时钟除以12分频再取倒数得到周期后再乘以10得到毫秒值,然后判断引导码是否接收成功,再判断是不是重复码,引导码的时长为13.5ms,重复码的时长为11.25ms,最后判断数据码0和1。数据0编码的时长为1.125ms,数据1编码的时长为2.25ms。最后,再将用户码、用户反码、命令码、命令反码。图2-3 部分遥控开关程序(四)电动窗帘
1.硬件设计步进电机主要特征步是进电机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲信号,没有脉冲的时候步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号就会以一定的角度(称为步角)转动,转动的角度和脉冲的频率成正比。黑金刚配套的是28BYJ48,5V驱动的4相5线的步进电机,而且是减速步进电机减速比为1:64步进角为5.65/64度,如果需要转动一圈需要(360/5.625)*64=4096个脉冲。步进电机具有瞬时启动和急速停止的优越性。改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。采用5V步进电机,该步进电机的耗电流为200ma左右,采用u1n2003驱动正转次序:AB组-BC组-CD组-DA组(即一个脉冲正转5.625度)反转次序:AB组-AD组-CD组-CB组(即一个脉冲,正转5.625度)2.软件设计步进电机必须有脉冲驱动,单独给一个高电平或低电平电机不转。所以在接上电机以后,首先关闭电机的输出接口,因为本次采用四排,所以4096/2=2048。因为也要用到红外遥控器,所以还有红外接收程序,利用PCA进行时间控制,PCA定时是PCA计数器的计数值与模块捕获寄存器的值相匹配时可以产生中断,可以在中断中捕获寄存器更新寄存器的值,PCA计数器计数值=T/((1/SYSclk)*FPXS),在PCA中进行电机转动方向的控制。电机方向通过按键控制,编码是40的为反转,编码是44的为正转,确定电机方向后通过PCA给电机脉冲以便让电机转动起来。定时更新时间设置:#define FSYS (11059200L) #define FPCA (FSYS/12) #define TMS(t) ((t)FPCA/1000)更新时间:CCAP0L=val0; CCAP0H=val0>>8; val0+=TMS(2)。红外遥控器来控制电机的打开与关闭,控制电机顺时针转逆时针转,还可以控制窗帘的打开比例。通过PCA中断,步进电机根据得到的数据进行正转。 图 2-4电动窗帘的红外接收部分程序(五)主机底板1.硬件设计TFT-9225液晶屏:该液晶屏可以显示字符、图片等,可通过取模软件对所需字体、图片进行取模,通过编写函数可以调节位置、颜色、等。44矩阵按键:超大按键,只需8个I/O口,节省芯片管脚的使用。使用矩阵按键来实现在液晶屏上的行变化、列变化以及页面跳转、数字输入等功能。DS1302时钟芯片:一种高性能低功耗带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、时、分、秒进行及时,具有闰年补偿等多种功能,工作电压2.5V-5.5V采用三线接口与CPU进行同步通信,可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。2.软件设计此模块用到了时钟芯片DS1302,功能是显示时间设置,文字和图片的取模,当文字取模时每32位数据代表一个字节,液晶屏显示“软件学院”,取模软件程序里19代表“软”这个字的坐标,液晶屏上第一页显示的是软件学院字样与邯郸学院logo,第二页为菜单设置,包括时间设置,第三页可以修改时间日期。(六)系统集成1.硬件设计主要模块是用主机串联红外报警模块儿、电子温度计模块儿、遥控开关模块儿、电动窗帘模块还有主机底板模块儿,连接五个模块使检测到的一些数据可以显示到液晶显示屏上。2.软件设计把前面的模块与主机通过无线通信联系起来,利用NRF24L01模块,六路通道的数据接收。有自动应答功能,在接受有效数据后,模块自动发送应答信号。主要实现的功能,把红外报警器、电子温度计、遥控开关、电动窗帘的功能集中体现到主机底板液晶屏上,主机底板液晶屏通过按键进行功能选择,对于红外遥控,没有人经过时为绿色,有人经过时报警为红色。对于温度报警器则是可以在液晶屏上实时显示温度。对于遥控开关,可以在液晶屏上显示两个继电器的开关状态,并可以在液晶屏上进行开关状态的选项,在液晶屏上看开关状态。对于电动窗帘,在液晶屏上显示步进电机的转动方向及状态。在电子温度计中电子温度计作为从机,主机底板作为主机,DS18B20检测到的温度通过传输,最后在液晶屏上进行显示当前温度。在遥控开关中遥控模块作为从机,主机底板作为主机,在主机液晶屏中的菜单界面有控制继电器开关的界面,通过按键可以改变继电器的开关状态其中数字“1”为控制继电器1状态的翻转,数字“2”为控制继电器2状态的翻转,数字“3”为继电器1、继电器2全开,数字“4”为继电器1、继电器2全关,同时也可通过“#”的确认来进行更改,在初始界面还可以实时显示当前继电器1、继电器2所处的状态。在电动窗帘中电动窗帘模块作为从机,主机底板作为主机,在主机液晶屏的菜单界面有控制遥控窗帘状态的界面,通过按键“1”“2”“3”可控制电机正转、反转、暂停,在初始界面也可以实时显示当前窗帘处于什么状态。
三、总体完成情况
(一)红外报警器能实现人员检测的实时报警,通过蜂鸣器和LED灯间接报警实现。当在人体感应模块检测到人的时候就会发出报警信号,报警信号为蜂鸣器和led灯交替报警。可以连接到集成模块在液晶显示屏上显示报警情况,可调节人体感应模块的感应范围,还有灵敏度。
(二)电子温度计可以实现DS18B20对温度的实时监测,并可以在四位数码管上显示出温度,报警现象为四位数码管闪烁,还可以在uart串口进行串口输出,并可以通过uart进行高低温报警的设置。也可以在程序中规定高温报警值和低温报警值,当温度大于高温报警温度或小于低温报警温度四位数码管会进行数码管的闪烁进行报警并且显示报警温度。还可以通过uart串口进行通信,通过uart的协议里的命令在主函数中执行在串口上修改高低温报警。
(三)遥控开关遥控器是红外遥控器,通过NEC编码值来敲写程序,只需要判断四个数据并且对这四个数据进行编辑,就可以实现红外遥控功能。四个数据分别是用户码、用户反码、命令码、命令反码。NEC编码需要判断引导码和数据码,外加一个重复码。引导码的时长为13.5ms,重复码的时长为11.25ms,首先判断引导码是否接收成功,再判断是不是重复码,最后判断数据码0和1。数据0编码的时长为1.125ms,数据1编码的时长为2.25ms。主要的,还是要定义变量t去计算编码值的时长系统时钟除以12分频再取倒数得到周期后再乘以10得到毫秒值。模块可以实现对红外遥控产生的脉冲进行接收和解码,可以通过红外遥控器和红外接收头对继电器进行操作,实现电机开闭状态的变化。主要验证红外接受是否正确。按键1是打开继电器1,按键2是打开继电器2,按键3是全部打开,按键4是全部关闭。
(四)电动窗帘通过红外遥控对步进电机的转动方向进行控制,在遥控器上有电机的正转、反转和停止。以及控制电机工作时长,更精确的控制电机旋转的角度等等。
(五)主机模块首先是液晶屏的填充,填充各种各样的颜色,然后就是汉字的显示,需要用到汉字取模软件,根据需要进行相对应的汉字取模;还可以进行彩色图片的显示,再后面就是对DS1302时钟芯片的研究,它可以提供秒、分、小时、日期、月、年等信息,并且还有软件自动调整的能力,可以通过配置AM/PM来决定采用24小时还是12小时格式。通过矩阵按键对液晶屏进行操作,对液晶屏可以进行翻页,并在不同的页面显示不同的内容,并通过矩阵按键进行选择。
(六)系统集成各个模块加入无线通信模块CE为控制信号(RX或TX模式选择),CSN为片选信号,SCK为时钟信号,MOSI为从SPI数据输入脚,MISO从SPI数据输出脚。IRQ外部中断信号(可屏蔽中断源),IRQ接收到低电平就有数据接收,数据接收以后在缓存器保存,当达到设定的数据时,就会产生报警信号,连接到单片机中断上,从而获取数据。SPI指令:每一条指令执行都必须通过一次CSN由高到低变化。主控模块根据不同的地址进行对不同模块的通信,从而实现一对多的通信,实现在主机液晶屏上可以显示其他四个模块的现象,并可以用按键进行操作。可以同时进行控制各个模块同时工作,都将数据显示到液晶屏上,或者进行部分模块进行分类工作等等。项目开发过程中遇到的问题问题一:刚开始接触这个模块时在修改地址方面总是出现问题,一个是接收不到数据,在一个是串口助手上操作不是很流畅,向同学请教后在stc中的串口助手上写的发送数据与通信协议程序的协议相对应解决,解决了问题。问题二:对于温度报警时四位数码管显示出现问题,串口输出时,当验证负温度的时候,串口只能实现当检测到下标为13时会发送负号,等负数的低温报警和负温度的高温报警时不会发送负号,一开始高温报警和低温报警都是显示最下面的符号闪烁,通过该功能不能直观看到是高温报警还是低温报警于是修改程序,通过同学讨论改写成正温度时显示负号进行验证,改成低温报警负号加下划线闪烁报警,高温报警时,上划线加负号报警。问题三:会出现按键不灵敏的现象,可能是在遥控开关的红外接收程序中所设置的时间范围不合理导致。多次改正脉冲接收的时间间隔和时间范围。遥控器的不同信号的脉冲时间不是很清楚,通过手册准确记住了各个脉冲时间范围代表的各种代码;问题四:对PCA中电机脉冲低四位直接对端口赋值1的原理不是很明白,对I/O端口的输入输出不是很理解。对此,查找15系列单片机的手册查询关于I/O口的说明,查找单片机系统设计课本关于I/O的说明。电路图中的反相器和步进电机的工作原理不是很理解,通过查阅手册有了大致了解。问题五:对主机底板不懂得地方和出错的地方很多,在液晶屏设置窗体和对液晶屏位置的设置不明白。还有在设置时间,对时间进行修改时不是很明白,在修改时间时,出的错误比较多。首先根据有关主机的视频进行大致的了解和熟悉,在对程序进行多次修改和完善。对液晶屏的封装画得不是很好,通过查阅手册对各个数据进行精确。问题六:在系统集成的设计中,对一对多的通信协议学习和理解起来比较艰难,还有对于一对多的通信协议不是很会应用。在写系统集成时,对无线模块不是很理解,也不会使用无线模块,将主机与各个子模块联系起来时不懂得通信程序和过程。对主机与从机之间的通信协议还不是很懂,经过多次的编写和改正程序和询问会的同学有了大致的了解。
五、项目的收获
(一)技术方面对于原理图和封装的绘制有了很大的理解,在数码管的显示上,除了以前学过的利用switch进行选择的位的方法进行显示,还有段码直接显示的方法进行显示的方法,但要注意在此种方法显示时,要先把所有的位码和段码全部关掉,等确定好要打开的位在把相关的位打开。学会了DS18B20的相关温度设置的程序,红外感应模块的设定更加了解,无线模块设置地址的问题弄明白了,矩阵按键的一些相应设置和操作设置更加了解,包括矩阵按键的相关程序,单个模块儿的应用汇总到主机上面可以多方面实现等等。
(二)非技术方面始终要把学习作为获得新知、掌握方法、提高本事、解决问题的一条重要途径和方法,在工作中做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。在思想上积极进取,进取的把自我现有的知识用于社会实践中。单片机不仅仅是我们看到的程序代码,更是成品实现后的喜悦,代码很枯燥,但是成功后的喜悦是别人给不来的,从单片机这门技术我学到了,做事就是脚踏实地、踏踏实实一个个代码一个个符号,也是一个个脚印,中间错一个就实现不了最后的程序,所以单片机较给我的不单单是一门技术更是人生方向的一门写照。学习就是如此,耐得住寂寞,磨得住性子,才能学的成技术。提高了自主学习的积极性。有了较强的团队合作精神。对一些已经学过的知识进行了复习。有了时间规划的意识。提高了动手的能力。加强了对时间的管理。提高了自己仔细认真的态度。
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