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標(biāo)題: AVR128單片機(jī) 自動(dòng)售水機(jī)設(shè)計(jì) [打印本頁(yè)]

作者: bbxyliyang 時(shí)間: 2023-9-4 15:12
標(biāo)題: AVR128單片機(jī) 自動(dòng)售水機(jī)設(shè)計(jì)

一、系統(tǒng)方案

設(shè)計(jì)使用兩個(gè)按鍵分別為S1和S2及一個(gè)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(kù)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(kù)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(fèi)率、出水總量及總價(jià)。

費(fèi)率單位為元/升，假定費(fèi)率為0.5元/升。出水總量單位為升，總價(jià)單位為元。假定出水速度為100ml/秒。費(fèi)率、出水量、總價(jià)均保留兩位有效數(shù)字。

用定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)1秒的定時(shí)間隔，當(dāng)售水機(jī)出水鍵S1按下后同時(shí)啟動(dòng)該秒定時(shí)器，用于實(shí)時(shí)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(jià)。不足1秒按1秒計(jì)算。

二、硬件設(shè)計(jì)

原理圖如下：

三、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)

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(dòng)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(duì)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(shí)器1配置
  //TCCR1B按鍵中配置
  LCD_init();
  vision_init();
  timer1_init();                      //定時(shí)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(shí)，主要控制刷新周期
  }
}

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(cè)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(cè)試，選擇滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測(cè)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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