畢業(yè)論文 跳繩儀設(shè)計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 ?LCD1602中文資料一 ? ? 一：液晶顯示器各種圖形的顯示原理?? 線段的顯示：點陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個點組成，屏上64×16個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當(dāng)（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。 字符的顯示 ???用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因為一個字符由6×8或8×8點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。 漢字的顯示 ?? 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占32B，分左右兩半，各占16B，左邊為1、3、5……右邊為2、4、6……根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié)……直到32B顯示完就可以LCD上得到一個完整漢字? ?二：1602字符型LCD簡介 ????1·字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實物如圖 ? ????????????????????????????????? 圖一 ?2·1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能 ?? 1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 ??????????????????????????????? 圖二 3`LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：? ?顯示容量:16×2個字符 ?芯片工作電壓:4.5—5.5V ?工作電流:2.0mA(5.0V) ?模塊最佳工作電壓:5.0V ?字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 4`引腳功能說明 1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 ? 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 ??????????????????????? ?表1 引腳接口說明表 第1腳：VSS為地電源。 第2腳：VDD接5V正電源。 第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15腳：背光源正極。 第16腳：背光源負(fù)極。 5`其與單片機(jī)的連接如下圖所示 LCD1602中文資料二（續(xù)一） 由于篇幅限制，此是LED中文資料的續(xù)寫，如訪問上篇內(nèi)容請點擊：LCD1602中文資料一 6`1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表所示 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到CGRAM或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 ? ????????????????????????????????? ?表一 1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明1為高電平，0為低電平） 指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H 指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置I/D，光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。 指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標(biāo) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時顯示5X7的點陣字符，高電平時顯示5X10的顯示字符。 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 與HD44780相兼容的芯片時序表如下： ? 讀狀態(tài) 輸入 RS=L，R/W=H，E=H 輸出 D0—D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H，R/W=H，E=H 輸出 D0—D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出 無 ? ????????????????????????????????表二：基本操作時序表 讀寫操作時序如圖所示 ? ??????????????????????????????? 圖三：讀操作時序 ????????????????????????????? ?圖四：寫操作時序 7:1602LCD的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在，哪里顯示字符，圖是1602的內(nèi)部顯示地址。 ??????????????????? 圖五：LCD1602內(nèi)部顯示地址 例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 ???? 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 ???? 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如圖10-58所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit rs=P3^5; sbit lcden=P3^4; sbit rw=P3^6; uchar table1[]="yang wen hao"; uchar table2[]="1234567654321"; void delay(uint x) { uint a,b; for(a=x;a>0;a--) for(b=10;b>0;b--); } void delay1(uint x) { uint a,b; for(a=x;a>0;a--) for(b=100;b>0;b--); } void write_com(uchar com) { lcden=0; rs=0; rw=0; P0=com; delay(10); lcden=1; delay(20); lcden=0; } void write_date(uchar date) { lcden=0; rs=1; rw = 0; P0=date; delay(10); lcden=1; delay(20); lcden=0; } void init() { write_com(0x38); delay(20); write_com(0x0f); delay(20); write_com(0x06); delay(20); write_com(0x01); delay(20); } void main() { uchar a; init(); write_com(0x80); delay(20); for(a=0;a<12;a++) { write_date(table1[a]); delay(20); } write_com(0x80+0x40); delay(20); for(a=0;a<13;a++) { write_date(table2[a]); delay(40); } while(1); } 目 錄 1 引言 2 2 方案論證 2 3 總體設(shè)計框圖 2 4 部分電路元件的介紹 3 4.1 單片機(jī)STC89C58RD+ 3 4.1.1反射式紅外傳感器E18-D80NK-N 3 4.1.2 對射式紅外傳感器3MNK 4 4.1.3 液晶顯示器 LCD1602 4 5 整體電路介紹 13 5.1 總的工作原理分析 14 5.2 原理圖 15 5.1 PCB圖 16 6 程序軟件 17 7 總結(jié) 18 謝辭 19 參考文獻(xiàn) 21 1 引言 跳繩是一種以四肢肌肉活動為主的全身運動，它花樣繁多，可簡可繁，隨時可做，一學(xué)就會，運動量可以根據(jù)動作繁簡和速度快慢來調(diào)節(jié)，特別適宜在氣溫較低的季節(jié)作為健身運動是一項男女老少皆宜的運動項目。 跳繩不僅有利于發(fā)展腿部、上肢、腰部的肌肉力量，提高靈敏性、協(xié)調(diào)性、耐力等身體素質(zhì)，尤其可以促進(jìn)少年兒童的身體發(fā)育，還有利于加強(qiáng)血液循環(huán)，促進(jìn)體內(nèi)新陳代謝，提高神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合能力。同時，研究證實，跳繩可以預(yù)防諸如糖尿病、關(guān)節(jié)炎、肥胖癥、骨質(zhì)疏松、高血壓、肌肉萎縮、高血脂、失眠癥、抑郁癥、更年期綜合征等多種癥病。對哺乳期和絕經(jīng)期婦女來說，跳繩還兼有放松情緒的積極作用，因而也有利于女性的心理健康。 在跳繩時身體以兩腿的彈跳和雙上肢的搖動為主，手握繩把不停的搖動會刺激拇指上的穴位，增加腦神經(jīng)細(xì)胞的活力。跳繩時的各種復(fù)雜的動作能夠使大腦皮層的分析與綜合機(jī)能得到提高。從運動量來說，持續(xù)跳繩10分鐘，與慢跑30分鐘或跳健身舞20分鐘相差無幾，可謂耗時少、耗能大的需氧運動。 “模擬跳繩儀”與手?jǐn)[式跳繩不同，它是用紅外線的發(fā)射與接收來檢測手的移動以及腳的跳動，代替了繩子的擺動，從而實現(xiàn)了模擬跳繩的功能。當(dāng)紅外傳感器檢測到物體遮擋時，將輸出一個低電平，當(dāng)正常狀態(tài)下沒有物體遮擋時，輸出一個高電平，當(dāng)物體在不停的移動時，通過檢測紅外傳感器的輸出電平的不斷變化來統(tǒng)計計數(shù)，從而實現(xiàn)電子自動計數(shù)的功能； “模擬跳繩儀”設(shè)計時，采用紅外感器，無觸點、無損傷、壽命長。設(shè)計制作成小型的可適合家庭使用，設(shè)計制作成人型的可用于學(xué)校、機(jī)關(guān)、廠礦、小區(qū)等集體跳繩使用。如果該項目設(shè)計的好，一定會推動群眾性跳繩健身運動的發(fā)展。 2 方案論證 “模擬跳繩儀”是采用紅外傳感器的原理進(jìn)行一定規(guī)律的掃描，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動擺繩，人進(jìn)入跳繩區(qū)域（即紅外檢測區(qū)域）后，跳繩機(jī)開始計數(shù)，如果犯規(guī)，即該跳起來時沒有跳起來，紅外傳感器沒有檢測到腳的移動，模擬跳繩儀將不計數(shù)，即顯示器上的計數(shù)值不會增加。 3 總體設(shè)計框圖 模擬跳繩儀的設(shè)計主控MCU采用STC89C58RD+單片機(jī)，用對射式紅外傳感器3MNK檢測腳的起跳動作，用反射式紅外線傳感器E18-d80nk-N檢測手的不停移動，用LCD1602來顯示計數(shù)跳繩的次數(shù)。其中對射式紅外傳感器接收器的輸出信號連接STC89C58RD+的一個外部中斷引腳INT1，反射式紅外傳感器的輸出信號連接STC89C58RD+的另外一個外部中斷引腳INT0。在跳繩的過程中如果腳阻擋了光線，則是犯規(guī)，犯規(guī)計數(shù)器將會記下犯規(guī)的次數(shù)。圖1為本設(shè)計的總體設(shè)計框圖。 電 源 反射式紅外傳感器 單 片 機(jī) 手 對射式紅外傳感器發(fā)送端 對射式紅外傳感器接收端 腳 LCD顯示器 圖1 總體設(shè)計框圖 4 部分電路元件的介紹 4.1單片機(jī)STC89C58RD+ 圖2 STC89C58RD+引出端的功能圖如上圖2，STC89C58RD+單片機(jī)是STC推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，12時鐘/機(jī)器周期和6時鐘機(jī)器周期可以任意選擇。 1、 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，12時鐘/機(jī)器周期和6時鐘機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051 2、 工作電壓在5.5V-3.3V 3、 工作頻率范圍：0-40MHz，相當(dāng)于普通8051的0-80MHz實際工作頻率可達(dá)到48MHz 4、 用戶應(yīng)用程序空間為32K，數(shù)據(jù)存儲空間為1280字節(jié)，內(nèi)部EEPROM為29K 5、 32個通用IO口，P0口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用上拉電阻；用作普通IO口用時，必須外接上拉電阻 6、 ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用的編程器和仿真器，可通過串口（RXD/P3.0，TXD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成 7、 具有內(nèi)部看門狗 8、 共有2個16位定時器/計數(shù)器，還可以當(dāng)成兩個8位定時器使用 9、 具有兩個外部中斷 10、 具有通用異步串口（UART），還可以用定時器軟件實現(xiàn)多個UART 11、 工作溫度范圍：-40-80攝氏度（工業(yè)級）/0-75攝氏度（商業(yè)級） 12、 封裝：PDIP-40 4.1.1 反射式紅外傳感器E18-d80nk-N E18-D80NK-N這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器，發(fā)射光經(jīng)過調(diào)制后發(fā)出，接收頭對反射光進(jìn)行解調(diào)輸出。有效的避免了可見光的干擾。透鏡的使用，也使得這款傳感器最遠(yuǎn)可以檢測80厘米距離的問題（由于紅外光的特性，不同顏色的物體，能探測的最大距離也有不同；白色物體最遠(yuǎn)，黑色物體最近）。 檢測障礙物的距離可以根據(jù)要求通過尾部的電位器旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。 該傳感器具有探測距離遠(yuǎn)、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計件等眾多場合。 電氣特性： 紅色：VCC；黑色：GND；黃色：OUT。 U:5VDC I:100mA Sn:3-80CM 尺寸： 直徑:17MM 傳感器長度:45MM 引線長度:45CM 4.1.1 對射式紅外傳感器3MNK 3MNK是一種對射式光電傳感器，其物體不局限于金屬，該傳感器探測距離遠(yuǎn)范圍為10CM-3M，由于該傳感器不是精密產(chǎn)品，所以其測量有誤差。 技術(shù)參數(shù)： 1、 電壓：5VDC 2、 電流10 mA 3、 測量范圍：10CM-3M 4、 NPN常開 5、 尺寸：32*25*14MM 6、 引線長度：45CM 7、 種類：對射式 8、 材料：聚合物 9、 材料物理性質(zhì)：電感式 10、 制作工藝：集成 11、 輸出信號：開關(guān)型 4.2液晶顯示屏LCD1602 LCD1602是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD字符型液晶顯示模塊 主要技術(shù)參數(shù)： ?顯示容量:16×2個字符 ?芯片工作電壓:4.5—5.5V ?工作電流:2.0mA(5.0V) ?模塊最佳工作電壓:5.0V ?字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 4`引腳功能說明 1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 ? 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 ??????????????????????? ?表1 引腳接口說明表 第1腳：VSS為地電源。 第2腳：VDD接5V正電源。 第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15腳：背光源正極。 第16腳：背光源負(fù)極。 5`其與單片機(jī)的連接如下圖所示 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表所示 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到CGRAM或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 ? ????????????????????????????????? ?表一 1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明1為高電平，0為低電平） 指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H 指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置I/D，光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。 指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標(biāo) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時顯示5X7的點陣字符，高電平時顯示5X10的顯示字符。 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 ??表二：基本操作時序表 讀寫操作時序如圖所示 ? ??????????????????????????????? 圖三：讀操作時序 ????????????????????????????? ?圖四：寫操作時序 5 整體電路介紹 5.1 總的工作原理分析 當(dāng)紅外傳感器檢測到有物體時，其輸出端口將輸出高電平，當(dāng)沒有檢測到物體的正常狀態(tài)時，其輸出端口輸出低電平；因此，利用這一特性可以檢測到腳的起跳和手的移動。當(dāng)人站在對射式紅外傳感器（發(fā)送與接收端的中間時），對射式紅外傳感器的接收器會檢測到腳，使其輸出信號為低電平，當(dāng)起跳后，紅外傳感器將不會檢測到腳，輸出高電平，當(dāng)腳落地后，又輸出低電平，于是，我們可以通過單片機(jī)檢測到外部中斷腳出現(xiàn)下降沿時，產(chǎn)生中斷的方式來計數(shù)一次，起跳到落地，單片機(jī)將會產(chǎn)生一次中斷，同理，檢測手的反射式傳感器也可以這樣做。當(dāng)單片機(jī)同時檢測到兩個外部中斷（即人起跳，同時手有晃動動作，即可模擬一次跳繩的動作）計數(shù)跳繩一次，同時，單片機(jī)驅(qū)動LCD1602顯示一次跳繩結(jié)果，并依次累計。 5.2 原理圖 5.3 PCB圖 6. 軟件 Main.c /************************頭文件及說明*************************/ #include"stc.h" #include #include #include #include"uart.h" #include"timer.h" #include"misc.h" #include"lcd1602.h" unsigned char name[] = "IR JUMP TEST"; unsigned char name1[] = "--by Tan Tianyu"; unsigned char table1[12]={'j','u','m','p','c','o','u','n','t',':','0','0'}; unsigned char decade = 0; unsigned char SkipCnt = 0; void main(void) { LED_ON; Timer0_Init(); UART_Init(); exit_Init(); lcd1602_init(); clearScreen(); DisplayChar (0,2,name,sizeof(name)-1); DisplayChar (1,0,name1,sizeof(name1)-1); delay_ms(4000); clearScreen(); DisplayChar (0,2,name,sizeof(name)-1); DisplayChar (1,2,table1,sizeof(table1)); while(1) { if(StartDetectFlag) { if(DetectHandFlag == 1 && DetectFootFlag == 1) { DetectHandFlag = 0; DetectFootFlag = 0; if(SkipCnt <= 9) { table1[11] = SkipCnt + 0x30; } else if(SkipCnt<=99) { table1[10] = SkipCnt/10 + 0x30; table1[11] = SkipCnt%10 + 0x30; } else if(SkipCnt >= 100) { SkipCnt = 0; table1[10] = SkipCnt + 0x30; table1[11] = SkipCnt + 0x30; } SkipCnt++; DisplayChar(1,2,table1,sizeof(table1)); } } } } Uart.c /************************頭文件及說明*************************/ #include "stc.h" #include #include "uart.h" void UART_Init(void) { TMOD |= 0x20;//配置定時器1工作在模式2 TH1 = 0xFA; //T1的溢出率 = 11.0592MHz/12/(256-TH1) = 153600 TL1 = TH1; SCON = 0x50;//串口工作在方式1,8位UART，波特率=（2^SMOD/32）*(T1的溢出率) = 9600 PCON = 0x80;// SMOD位置1 EA = 1; //使能總中斷 ES = 1; //使能串口中斷 TR1 = 1; //開啟定時器1 } void UartSendChar(unsigned char dat) { SBUF = dat; while(!TI); TI = 0; } #if 1 void UartSendChars(unsigned char *dat, unsigned int length) { while(length--) { UartSendChar(*dat++); } } #endif void UART_Routine(void) interrupt 4 using 2 { if(RI) { RI=0; } } Timer.c /************************頭文件及說明*************************/ #include "stc.h" #include "timer.h" #include"uart.h" #include"misc.h" #define SYSCLK 11059200 #define TIMER_10MS (65536-SYSCLK/12/100) volatile int timeout = 200; void Timer0_Init(void) { TMOD |= 0x01;//定時器0工作在模式1 TH0 = TIMER_10MS/256; TL0 = TIMER_10MS%256; //定時時間10ms ET0 = 1; //使能T0中斷 TR0 = 1; //開啟定時器0計時 } void Timer0_Routine(void) interrupt 1 //10ms定時中斷服務(wù)子程序 { TH0 = TIMER_10MS/256; TL0 = TIMER_10MS%256; if(StartDetectFlag) { timeout--; if(timeout == 0) { StartDetectFlag = 0; } } } Misc.c #include"stc.h" #include"misc.h" #include"uart.h" #include"timer.h" volatile unsigned char StartDetectFlag = 0; volatile unsigned char DetectHandFlag = 0; volatile unsigned char DetectFootFlag = 0; void delay_us(unsigned int i) { while(i--); } void delay_ms(unsigned int cnt) { unsigned int i; while(cnt--) { for(i=0;i<75;i++); } } void exit_Init(void) { IT0 = 1; //下降沿觸發(fā)中斷 EX0 = 1; //使能中斷 IT1 = 1; EX1 = 1; } void Int0_Routine(void) interrupt 0 { //UartSendChar(0x22); DetectFootFlag = 1; } void Int1_Routine(void) interrupt 2 { //UartSendChar(0x33); StartDetectFlag = 1; timeout = 200;//2S定時開啟 DetectHandFlag = 1; } LCD.c #include"stc.h" #include"lcd1602.h" #include"misc.h" const unsigned char address[]= {0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,0x88,0x89,0x8A,0x8B,0x8C,0x8D,0x8E,0x8F, 0xC0,0xC1,0xC2,0xC3,0xC4,0xC5,0xC6,0xC7,0xC8,0xC9,0xCA,0xCB,0xCC,0xCD,0xCE,0xCF}; void write_com(unsigned char com) { E = 0; RS = 0; W_R = 0; P2 = com; delay_us(10); E = 1; delay_us(20); E = 0; } void write_date(unsigned char date) { E = 0; RS = 1; W_R = 0; P2 = date; delay_us(10); E = 1; delay_us(20); E = 0; } void lcd1602_init(void) { write_com(0x38); //設(shè)置顯示模式，8位數(shù)據(jù)總線，雙行顯示，顯示5X10的字符 delay_us(20); write_com(0x0c);//設(shè)置光標(biāo)打開并閃爍顯示 delay_us(20); write_com(0x06);//設(shè)置光標(biāo)右移 delay_us(20); write_com(0x01); //清除屏幕 delay_us(20); } void clearScreen(void) { delay_us(200); write_com(0x01); delay_us(200); } void DisplayChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *buf,unsigned char size) { write_com(address[16*x+y]); delay_us(20); while(size--)//空格的地址是0 { if(y>=16) //判斷換行 { //若不判斷，則自動從第一行到第三行 y=0; x++; } if(x>=2) { x=0;//一屏顯示完，回到屏左上角 } write_com(address[16*x+y]);//更新地址 一個地址要寫完一個字，則要與兩次數(shù)據(jù)寫完 write_date(*buf);//寫數(shù)據(jù) buf++; y++;//寫完一個字地址要往前走一位 delay_us(20); } } 7 結(jié)論 畢業(yè)論文是我們本科生在學(xué)習(xí)階段的一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次比較完整的模擬跳繩儀的設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)。和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識的能力，同時也增強(qiáng)我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及專業(yè)軟件制圖等非專業(yè)能力，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志力、抗壓能力及耐力水平也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的，也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。通過查找資料，設(shè)計電路以及制作電路，能夠讓人詳細(xì)對跳繩儀的工作原理、操作過程以及使用方法有一個深刻的理解。各種芯片的適用條件，各種元件設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。 在設(shè)計過程中，和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)實用的角度對設(shè)計有了新的認(rèn)識，也對自己提出了新的要求。要想更完美的進(jìn)行，與其他專業(yè)人才及老師的交流溝通也是很有必要的。這期間我請教了關(guān)于單片機(jī)、PLC、家電等多方面的各位老師，更加理清了模擬跳繩儀各部分電路的原理知識。提高是有限的，但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，讓我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。雖然有些地方還有不足，但正是因為這些不足在一定程度上給了我們無限的創(chuàng)造力，也是我們更好的去研究、更好的去創(chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題、面對問題，才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊，只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識，更好的為大眾服務(wù)。 謝辭 在畢業(yè)設(shè)計中，在老師指導(dǎo)和幫助下設(shè)計模擬跳繩儀，使我在理論和實踐方面都受益匪淺，不僅進(jìn)一步豐富了理論知識，而且還提高了動手操作的能力。由于我要參加考研復(fù)試,因此我做畢業(yè)的時間很少,學(xué)校復(fù)試完回來時,剩下的時間已經(jīng)很少了,因此為了讓我更好的完成畢業(yè)設(shè)計，老師不惜犧牲假日和平時的休息時間，為我輔導(dǎo)和及時的解決出現(xiàn)的各種問題。他們求學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、孜孜不倦的探索精神，令我受益終生。他們對知識地渴求，對生活的樂觀，還有他們永遠(yuǎn)洋溢著笑容的臉龐，讓我們由衷的感激，也由衷的敬佩！也將永遠(yuǎn)銘刻在我的心中，并激勵我奮發(fā)向前！ 此外，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，我的每一點進(jìn)步和收獲，也離不開同學(xué)們的支持和幫助，在我遇到困難時，他們總是熱情、認(rèn)真的幫助我分析問題，最終和我一起找到解決方案。 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)階段伴隨著論文的完成就要結(jié)束了，在即將畢業(yè)的時刻，難以割舍的心情用千言萬語都無法形容，但是在這里我要向所有關(guān)心、幫助我的老師致以衷心的感謝！是您們將自己寶貴的財富無私地奉獻(xiàn)給了我們，讓我們能在學(xué)業(yè)上有所成就；是您們讓我們倍感教師職業(yè)的偉大，教給我們知識，又不忘教育我們?nèi)绾巫鋈?！我真誠對老師們說聲：您們辛苦了，感謝您們這一路來的指導(dǎo)和無微不致的關(guān)懷。同時也要向我的同學(xué)朋友說聲，感謝你們對我的支持和幫助，衷心的祝愿你們事業(yè)有成，一生幸福 參考文獻(xiàn) [1] 黃繼昌.傳感器工作原理及應(yīng)用實例[M].北京:人民郵電出版社，1998 [2] 卿太全.熱釋電人體紅外傳感器原理及應(yīng)用[J].電子世界1996（10）：25 ~ 26 [3] 馮克成.紅外線光學(xué)系統(tǒng)[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2005 [4] 顧文郁.光電測技術(shù)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [5] 虞光楣.功率放大器的應(yīng)用[M].北京：北京工業(yè)出版社，2004 [6] 守車生.移位寄存器[J].無線電，2000（11）：522~523 [7] 荀殿棟.數(shù)字電路設(shè)計實用手冊[M].電子工業(yè)出版社，2005 [8] 福安.電子電路設(shè)計與實踐[M].山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [9] 劉守義.數(shù)字電子技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版，2001 [10] 電子電路手則，第二冊數(shù)電集成部分的由石英晶體震蕩器獲得脈沖信號，2000 [11] 李學(xué)芝.LED數(shù)碼管的使用方法[J].無線電，1999（10）：23~24 [12] 洪亞闊.電子檢測儀準(zhǔn)確率的研究.用電器科技.2006（3）：37~39 [13] David Ethetidge.Information Networks [M]. 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