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宿州学院毕业设计 硬件设计
3.7 显示部分
LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a、b、c、d、e、f、g、p来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮p不亮。LED数码管有微亮亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸数码管是由二个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为1.8V左右，电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极称为共阳极数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极称为共阴极数码管。
常用LED数码管所显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。
LED数码管引脚共阴和共阳两种方式：
电源VCC通过1个1K的排阻与LED相连，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的，找到一个就够了，然后GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳。也可以直接用数字万用表，将档位拨到二极管通断性测试档，这时红表笔代表电源的正极，黑表笔代表电源的负极，然后在引脚上进行逐个测试，以确定是共阳还是共阴。一般十个引脚分别为7个段加2个公共加一个小数点。公共端一般在中间或在两边，两排，一排一个对称。至于其他引脚的排序你可以自己量出来。
先假设是共阴极或共阳极，假设中间那个就是公共端，用数字万用表逐个判断即可，如果判断错误不亮，就更改假设，继续判断。直到假设正确，也就是说判断正确，那么引脚的顺序和位置就出来。
数码管所使用的电流与电压
(1)电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流50-60mA。
(2)电压：查引脚排布图，看一下每段的芯片数量是多少？当红色时，使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数；当绿色时，使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。
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3.8 其他功能部分
(1)出水控制
当MOT输出低电平时，三极管处于截至区，集电极和发射极导通，接触器常开触点闭合，出水管道导通。
(2)加热控制
当HOT输出低电平时，三极管处于截至区，集电极和发射极导通，接触器常开触点加热。
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4 软件设计
4.1 系统分配方式
在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。
在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以控制其工作。
为了完成上述任务，在进行软件设计时，通常把整个过程分成若干个部分，每一部分叫做一个模块。所谓“模块”，实质上就是所完成一定功能，相对独立的程序段，这种程序设计方法叫模块程序设计法。
模块程序设计法的主要优点是：
(1)单个模块比起一个完整的程序易编写及调试；
(2)模块可以共存，一个模块可以被多个任务在不同条件下调用； (3)模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序，为设计者提供方便。 本系统软件采用模块化结构，由主程序、温度检测程序、显示子程序、延时程序和其他相关程序等组成。
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4.2 主程序设计
程序的初始化主要包括三个环节：
(1)实现各种设置堆栈指针、定时器/计数器0初始化、以及开中断、定时器/计数器启动；
(2)实现LED显示当前水温并能显示预设的水温；
(3)不断的进行按键扫描，判断是否有按键按下，如没有按键按下，则返回显示；如有按键按下，则根据所按键实现相应的操作。
人机对话功能键设置如下：
(1)“出水”键：控制其出水和停止出水； (2)“加热”键：控制其加热和停止加热； (3)“锁定”键：用于锁定其他所有按键；
(4)“切换”键：用于将显示器切换至温度设定界面并开始设定温度； (5)“设置温度”键：以5℃为间隔在0℃至100℃之间以递增方式设定水温
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