3113.电动自行车遥控检测装置.doc

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1、 数理与信息工程学院课 程 设 计题 目： 电动自行车遥控检测装置 专 业： 计算机科学与技术（专升本） 班 级： 姓 名： xxx 学号：xxx实验地点：数理与信息工程学院 电子系统设计室指导老师： xxx xxx xxx 成 绩： ( 2006.6 )目 录第1节 引 言11.1 检测装置面板及操作 1第2节 电动自行车遥控检测装置硬件设计22.1 前向通道设计 42.2 后向通道设计 5第3节 系统软件设计 73.1 初始化程序 73.2 A/D转换子程序 73.3 电流/电压值采样结果处理程序73.4 打印子程序 73.5 程序清单 8第4节 结束语30参考文献31电动自行车遥控检测装

2、置数理与信息工程学院 05计算机专升本 xxx指导教师：xxx 第1节 引 言电动自行车是一种新兴的环保交通工具，它采用蓄电池作为辅助能源，骑行省力，噪音低且无废气污染，在我国有着很大的发展空间。专家预测，电动自行车生产将成为一个新兴产业。电动自行车出厂时，往往需要多项安全和性能的检测并作记录。其中一项指标是测量这几个参数时，往往是手工测量，效率较低。现介绍一种电动自行车遥控检测装置，配有手持袖珍遥控器和汉字微型打印机。质检员可以在控制自行车的同时，用袖珍遥控器控制这3个参数的读取和打印，提高了生产效率。1 1检测装置面板及操作遥控检测装置的面板布局如图1面板上，接线柱1和接线柱2为自行车电源

3、输入端（注意，面板上的电源开关和电源批示灯则指该检测装置工作电源）；接线柱3和接线柱4接负载（即电动自行车）；4个七段数码管用来显示当前采集的电压/电流值；电流校正旋钮和电压校正旋钮用来校正所测量电流电压。遥控器上共有A，B，C，D四个键，分别为打印键（KA），复位键（KC）和选择键（KD），如图2所示。该装置的操作步骤如下：（1）检测装置上电，电源指示灯LED1被点亮。（2）按下复位键KB，点亮复位批示灯LED2，表示准备好，可以采样了。（3）按下选择键KD，选择当前要采集的参数，并点亮对应的选择批示灯LED3/4/5，连续按下KD，循环选择，（4）按下采集键KC，采集当前选中的参数，采集完

4、毕后，点亮对应的批示灯LED6/7/8，并将参数值送数码管显示；再返回步骤（3），直至所有的参数被采集完毕。（5）按下打印键KA，开始打印。打印完毕后，若再次按下打印键，则继续打印本次测量结果。如果想开始新一轮的操作，则需先按下复位键，恢复到准备状态。第2节 硬件设计硬件设计电路框图321前向通道设计遥控检测装置的前向通道包括电流采集通道、电压采集通道和无线接收模块接口。1、 电流采集通道对电流量的检测，通常需把电流量转换为电压是来间接测量，有多种方法可以实现。一种简单经济的方法就是串联一精密电阻，从而取得电压值。但在测量大电流时，就要求用来功率的精密电阴，这是不经济的，也是不现实的。电流传感

5、器给大电流的测量提供了一种解决方案。该装置要检测的电流范围为0A18A，为了提高小电流测量的精度，原边线圈缠绕5匝，这样就可以把被测电流放大5倍后测量。采用了北京科海电子技术有限公司的电流传感器，型号为KT100A/P，其额定电流为100A。该电流传感器具有以下几个特点：为磁平衡式电流传感器；利用霍尔效应；采用磁补偿原理；被测回路与输出回路绝缘；可测直流、交流、脉动电流；被测电流I有效值为100A，输出电流I0有效值为100MA，且输出电流正比于被测电流；线性误差=0。1%；失调电流=0。4MA。电流采集通道的设计如图4所示。2 电压采集通道本装置要检测的电压范围为0V50V，采用电阻分压的方

6、式来取样，参见图4所示。3无线接收模块接口 密码无线电遥控接收模块，由带编码器的无线遥控模块和带解码器的接收模块共同组成各种应用。模块内部带有编译码芯片，用户可以根据需要自己编译，也可让厂家帮助配对编译，不重复组码，根据选用的编、解码芯片不同，最高可达53万多组，只有编解码一致辞的收、发模块才能实现遥控。困此具有保密性好，抗干扰性强、灵敏度高，功耗低，远距离工作稳定等特点，广泛应用于摩托车汽车防盗报警器，家庭防盗报警系统，家电遥控，工业控制和计算机通信等领域。该装置采用的无线遥控收，发模块为深圳市运筹实业有限公司的YCR200型。遥控模块采用9V电池供电，发射距离200M。接收模块工作电源为5

7、V，输出电流为5MA。接收模块的引脚及其说明如图5所示。接收模块的A，B，C，D四位数据输出与发射模块的A，B，C，D四位数据输入是相对应的，输出均为高电平且带有锁存功能。VT是解码有效信号输出，其输出电压幅值为4V，电流约为1MA，为非锁存输出。接收模块的接口电路参见图4所示。22后向通道设计后向通道主要包括打印机接口，数码管接口和LED接口。数码管的接口用到了接口芯片MAX7219。接下来介绍一下打印机的有关知识及其接口技术。1 打印机概述 打印机是产生硬件拷贝的设备，在单片机应用系统，智能仪表等一些便携设备上，微型打印机的使用越来越广泛。微型打印机按照打印原理大致可以分为击打式和非击打式

8、两大类。击打式打印机中最常用的是针式打印机，它是通过一组钢针打击色带，透过色带在打印纸上打印出点阵的图形或字符。其特点是：结构简单，技术成熟，价格低廉，可以用普通打印纸，在票据等打印方面有不可替代的作用。非击打式打印机最常用的是热敏打印机，它是利用发热体直接使热敏纸变色产生印迹，具有高速，清晰，无噪音的显著特点，但价格偏高，需要用专门的热敏打印纸。在该遥控检测装置的开发中，选用了沈阳新荣达电子有限公司的汉字微打，型号为MP-D40-8+。该打印机采用通用的ESC/P打印命令。支持字符、汉字、图形的正向、反向，左右旋转打印，反白、加重、上下划线、左右划线打印以及任意变高、变宽、行间距、字间距离调

9、整、水平调整、垂直调整、曲线打印、条型码打印等功能以及以上功能的混合打印。可以打印全间ASCII字符和德文、法文等。由于MP系列自带2K-32K字节数据缓存器及16*16点阵与12*12点阵国标一、二级汉字库，打印汉字及图符速度与普通字符一样快捷。2 印机与单片机的接口 微型打印机与单片机一般以下3种接口方式，用户可根据打印机上的跳线来选择：（1）并行接口：与CENTRONICS标准兼容，信号电平为TTL电平。（2）串行接口：微型打印机与单片机的串行接口又可分为以下两种：1、标准RS-232串口：信号电平为EIA。2、TTL电平串口。（3）485接口。在该装置的设计中，打印机与单片机采用了TT

10、L电平串接口连接，见图4所求。3 打印命令荣达MP系列微打提供了多种打印命令，这些命令由一字节控制码或ESC控制码序列组成。它们与市场上普通微型打印机的控制命令完全兼容。这里仅给出程序中用到的部分命令，如下表，更详细的命令请读者参考打印机说明书。（1） 汉字打印命令。选择不同点阵汉字打印命令：ESC 8 n（16进制格式：1B 38 n）说明：当N=0，选择16*16点阵汉字打印；当N=2，选择8*16点阵汉字打印；该命令只适用于自带国标一、二级汉字库的汉字微打，打印机在接收到该命令后将从5*7点阵ASCii码字符打印方式切换到汉字打印方式。在汉字打印方式中，打印机接收的汉字代码是2字节对应一

11、个汉字的标准机内码，即打印机每接收2个字节的机内码可调出一个汉字。打印机先接收机内码的高字节，再接收低字节。汉字所对应的机内码可通过国标一二级汉字库查到。注意，在打印汉字的条件下（1B 38 n），当输入代码为20HA0H时，自动选择国际标准ASCII码。（2） 纸进给命令。换行命令：LF（16 进制格式： 0A）说明：打印机向前走纸一个字符行。设置字间距命令：ESC SP n（16 进制格式：1B 20 n）说明：设置字符之间的空白点数，即每打印完一字符打印机自动在字符右侧加入的空白点数。N的值应在0128之间。（3） 格式设置命令。设置页长命令：ESC C n（16进制格式： 1B 43

12、n）说明：页长被设置为N个字符行，n的值应在0225之间。打印空格式空行：ESC f (16进制格式： 1B 66 M n)说明：如果M=0，该命令将打印N个空格如果M=1，该命令将打印N个空行（4） 数据控制命令回车命令：CR（16进制格式： 0D）说明：打印机收到本命令后，即对缓冲区内的命令和字符进行处理，并按要求打印缓冲区内的全部字符或汉字。第3节 系统的软件设计软件部分的设计可分为两大部分：主程序和子程序。主程序中完成软硬件初始化，并对按键状态进行判断以调用相应的子程序。数据采集、码制转换、打印以及数码管显示等功能在子程序中完成。模块化的设计给软件的调试和修改带来很大的便利。该软件的子

13、程序包括初始化程序、数码管显示子程序、A/D转换子程序、双字节定点数转化为5位BCD码程序、电压值采样结果处理程序、电流值采样结果处理程序、打印程序以及一些四则运算程序等。初始化程序初始化程序完成对寄存器、I/O端口、串口和MAX7219的初始化。流程图如图8所示A/D转换子程序硬件中分别用两个模拟量输入通道对电流和电压进行采样，在软件中也用了两个A/D转换的子程序分别对电流和电压进行A/D转换。这样，虽然代码长度较长，但子程序独立性强。调用起来较为方便。电压通道A/D转换子程序与电流通道A/D转换子程序基本相同，只是通道选择有别。下面只给出电流通道A/D转换的子程序流程图。如图9所示。电流电

14、压采样结果处理程序电流和电压采样结果必须经过一系列的转化，最终才能得到可供显示的BCD码和可供打印的ASCII码。电流和电压采样结果的处理过程相同，只是测量范围的设定不同。这里只给出电流采样结果的处理过程。设电流值的测量范围为0A18.00A（1800用十六进制表示为708H），A/D转换结果为XXXH（10位），则处理过程如下：首先用公式（XXX*708）/3FF对电流的A/D转换结果进行标度变换，然后再转化为5位BCD码，最后再转化为ASCII码，如图10所示。其中用到了双字节加法、双字节乘法、双字节乘法、24/16位定点数除法、双字节BCD码转换等子程序，因其较为简单和常见，在此不再给出

15、流程图。图8 图9 图10打印子程序打印子程序较为简单，只需把打印机命令或要打印的字符通过单片机的串口发给打印机，即可完成打印命令。但要注意，该打印机需要对接收到的数据进行奇偶校验，而PIC16F877的硬件不能产生奇偶校验位,只能由软件来完成.打印子程序流程图如图11所示.图1135源程序清单list p=16f877include p16f877.incBCDHI_TEM EQU 24BCDLI_TEM EQU 25ASC1 EQU 26ASC2 EQU 27ASC3 EQU 28ASC4 EQU 29DISP_dig EQU 2ADISP_seg EQU 2BPRINT_D EQU 2C

16、TX9D_GEN EQU 2DIK1 EQU 2EIK2 EQU 2FIK3 EQU 30IK4 EQU 31ID1 EQU 32ID2 EQU 33ID3 EQU 34ID4 EQU 35UQ1 EQU 36UQ2 EQU 37UQ3 EQU 38UQ4 EQU 39SELECT EQU 3ADIV3 EQU 3BDIV2 EQU 3CDIV1 EQU 3DDIVISORH EQU 3EDIVISORL EQU 3FDIVRESH EQU 40DIVRESL EQU 41SUBBHI EQU 42SUBBLO EQU 43SUBAHI EQU 44SUBALO EQU 45SUBBHI_TE

17、M EQU 46SUBBLO_TEM EQU 47SUBAHI_TEM EQU 48SUBALO_TEM EQU 49MULAHI EQU 4AMULALO EQU 4BMULBHI EQU 4CMULBLO EQU 4DMULCHI EQU 4EMULCLO EQU 4FMULDHI EQU 50MULDLO EQU 51MULTEMP EQU 52MULSIGN EQU 53BCDBHI EQU 54BCDBLO EQU 55BCDCHI EQU 56BCDCLO EQU 57BCDDHI EQU 58BCDDLO EQU 59BCDTEM EQU 5ABCDSIGN EQU 5BBCDC

18、OUN EQU 5CADH EQU 5DADL EQU 5EBCDHI EQU 5FBCDLO EQU 60 DADDAHI EQU 61DADDALO EQU 62DADDBHI EQU 63DADDBLO EQU 64 ORG 0X0000NOPGOTO MAINORG 0X0004RETFIEMAINCLRF PORTDCLRF PORTBCALL INITIALKB_CHECK BTFSC PORTD, 4GOTO KB_CHECKMOVLW 30HMOVWF IK1MOVWF IK2MOVWF IK3MOVWF IK4MOVWF ID1MOVWF ID2MOVWF ID3MOVWF

19、ID4MOVWF UQ1MOVWF UQ2MOVWF UQ3MOVWF UQ4RESET BSF PORTD, 3BTFSC PORTD, 5GOTO RESETBCF PORTD, 4MOVLW 01HMOVWF SELECTMOVWF PORTBGOTO KC_CHECKKD_CHECK BTFSC PORTD, 5GOTO KC_CHECKBTFSS SELECT, 2GOTO SEL_RLMOVWF SELECTMOVWF PORTBGOTO KC_CHECKSEL_RL RLF SELECT, 1MOVF SELECT, 0MOVWF PORFBKC_CHECK BTFSC PORT

20、D, 6GOTO KA_CHECKSEL_0_CHECK BTFSS SELECT , 0GOTO SEL_1_CHECKCALL ADI_TRANSCALL ADI2BCDMOVF ASC1, 0MOVWF IK1MOVF ASC2, 0MOVWF IK2MOVF ASC3, 0MOVWF IK3MOVF ASC4, 0MOVWF IK4MOVLW 01HMOVWF DISP_digMOVF IK1, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVLW 02HMOVWF DISP_digCALL DisplayMOVLW 03H1MOVWF DISP_digMOVF IK3,

21、0MOVWF DISP_segCall DisplayMOVLW 04HMOVWF DISP_digMOVF IK4, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVF IK1, 0ADDLW 30HMOVWF IK2MOVF IK3, 0ADDLW 30HMOVWF IK4BSF PORTB, 3GOTO KA_CHECKSEL_1_CHECKBTFSS SELECT, 1GOTO SEL_2_CHECKCALL ADI_TRANSCALL ADI2BCDMOVF ASC1, 0MOVWF ID1MOVF ASC2, 0MOVWF ID2MOVF ASC3, 0MOVWF ID

22、3MOVF ASC4, 0MOVWF ID4MOVLW 01HMOVWF DISP_digMOVF ID1, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVLW 02HMOVWF DISP_digMOVLW 80HADDWF ID2, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVLW 03HMOVWF DISP_digMOVF ID3, 0MOVWF DISP_seg MOVLW 04HMOVWF DISP_digMOVF ID1 , 0ADDLW 30HMOVWF ID1MOVF ID2 , 0ADDLW 30HMOVWF ID2MOVF ID3, 0ADDLW

23、 30HMOVWF ID4BSF PORFB, 4GOTO KA_CHECKSEL_2_CHECK: CALL ADU_TRANS CALL ADU2BCDMOVF ASC1, 0MOVWF UQ1MOVF ASC2, 0MOVWF UQ2MOVF ASC3, 0MOVWF UQ3MOVF ASC4, 0MOVWF UQ4MOVLW 01HMOVWF DISP_digMOVF UQ1, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVLW 02HMOVWF DISP_digMOVLW 80HADDWF UQ2, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVLW 03

24、HMOVWF DISP_digMOVF UQ3, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVLW 04HMOVWF DISP_digMOVLW UQ4, 0MOVWF DISP_segCALL DisplayMOVF UQ1, 0ADDLW 30HMOVWF UQ1MOVF UQ2, 0ADDLW 30HMOVWF UQ2MOVF UQ3, 0ADDLW 30HMOVWF UQ3MOVF UQ4, 0ADDLW 30HMOVWF UQ4BSF PORTB, 5KA_CHECK BTFSC PORTD, 7GOTO KD_CHECKCALL PRINT_STARTKB_RECH

25、ECK BTFSC PORTD, 4GOTO KA_RECHECKCLRF PORTBGOTO KB_CHECKKA_RECHECK BTFSC PORTD, 7GOTO KB_RECHECKCALL PRINT_STARTGOTO KB_RECHECKINITIAL MOVLW 01HMOVWF SELECTBCF STATUS, 6BCF STATUS, 5CLRF PORTABSF STATUS, 5MOVLW B00111111MOVWF TRISAMOVLW B10000100MOVWF ADCON1BCF STATUS, 5CLRF PORTBBSF STATUS, 5CLRF P

26、RISB BCF STATUS, 5CLRF PORTCBSF STATUS, 5MOVLW B00000001MOVWF TRISCBCF STATUS, 5CLRF PORTDBSF STATUS, 5MOVLW B11110000MOVWF FRISDBCF STATUS, 5USART_INTBSF STATUS, RP0BSF TRISC, 7BSF TRISC, 6MOVLW 19HMOVWF SPBRGMOVLW B01100000MOVWF RCSTARETURNDISPLAYRETURNADI_TRANSBCF STATUS, 5 MOVLW B10001001 MOVWF

27、ADCON0NOPNOPNOPNOPNOPADI_START BSF ADCONO,GOLOOP_ADI NOPBTFSC ADCONO, 2GOTO LOOP_ADISTOREI MOVF ADRESH, 0MOVWF ADHBSF STATUS, 5MOVF ADRESL, 0BCF STATUS, 5MOVWF ADLRETURNADU_TRANSBCF STATUS, 5MOVLW B10000001MOVWF ADCONONOPNOPNOPNOPNOPADU_START BSF ADCONO, GOLOOP_ADU NOPBTFSC ADCONO, 2GOTO LOOP_ADUSTO

28、REU MOVF ADRESH, 0MOVWF ADHBSF STATUS, 5MOVF ADRESL, 0BCF STATUS, 5MOVWF ADLRETURNADI2BCD BCF STATUS, 5MOVLW 0X07MOVWF MULBHIMOVLW 0X08MOVWF MULBH0MOVF ADL, 0MOVWF MULALOCALL D_MPYMOVF MULBLO, 0MOVWF DIV3MOVF MULCHI, 0MOVWF DIV2MOVF MULCLO, 0MOVWF DIV1MOVLW 0X3MOVWF DIVISORHMOVLW 0XFFMOVWF DIVISORLC

29、ALL DIV24_16MOVF DIVRESH, 0MOVWF BCDBLOCALL B2BCDBCF STATUS, 5MOVF BCDCHI, 0MOVWF BCDHIMOVF BCDCLO, 0MOVWF BCDLOMOVF BCDHI, 0MOVWF BCDHI_TEMMOVF BCDLO, 0MOVWF BCDLO_TEMSWAPP BCDHI_TEM, 0ANDLW 0FHMOVWF ASC1MOVF BCDHI_TEM, 0ANDLW ASC2SWAPF BCDLO_TEM, 0ANDLW 0FHMOVWF ASC3MOVF BCKLO_TEM, 0ANDLW 0FHMOVWF

30、 ASC4RETURNADU2BCD BCF STATUS, 5MOVLW 0X13MOVWF MULBHIMOVLW 0X88MOVWF MULBLOMOVF ADH, 0MOVWF MULAHIMOVF ADL, 0MOVWF MULAHIMOVF ADL, 0MOVWF MULALOCALL D_MPYMOVF MULBLO, 0MOVWF DIV3MOVF MULCHI, 0MOVWF DIV2MOVF MULCLO, 0MOVWF DIV1MOVLW 0X3MOVWF DIVISORHMOVLW 0XFFMOVWF DIVISORLCALL DIV24_16MOVF DIVRESH,

31、 0MOVWF BCDBHIMOVF DIVRESL, 0MOVWF BCDBLOCALL B2BCDBCF STATUS, 5MOVF BCDCHI, 0MOVWF BCDHIMOVF BCDCLO, 0MOVWF BCKLOMOVF BCDHI, 0MOVWF BCDHI_TEMMOVF BCKLO, 0MOVWF BCDLO_TEMSWAPF BCDHI_TEM, 0ANDLW 0FHMOVWF ASC1MOVF BCDHI_TEM , 0ANDLW 0FHMOVWF ASC2SWAPF BCDLO_TEM, 0ANDLW 0FHMOVWF ASC4RETURND_MPY CALL MS

32、_MULSIGNCALL M_SETINCF MULTEMPCLRF MULCHICLRF MULCLOMLOOP BCF STATUS, CRRF MULDHIRRF MULDLOBTFSC STATUS, CCALL MD_ADDBCF STATUS, CRRF MULBHIRRF MULBLORRF MULCHIRRF MULCLODECFSZ MULTEMPGOTO MLOOPBTFSS MULSIGN, 7GOTO M_OVERCOMF MULCLOINCF MULCLOBTFSC STATUS, ZDECF MULCHICOMF MULCHIBTFSC STATUS,ZM_NEG_B DECF MULBLOCOMF MULBLOBTFSC STATUS, ZDECF MULBHICOMF MULBHIM_OVER RETURNM_SET MOVLW .15MOVWF MULTEMPMOVF MULBHI, 0MOVWF MULKHIMOVF MULBLO, 0MOVWF MULDLOCLRF MULBHICLRF MULBLORETURNMS_MULSI