LED數(shù)碼管顯示實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單，顯示直觀，編程簡(jiǎn)單，但顯示內(nèi) 容單一， 若要同時(shí)顯示坐標(biāo)軸， 區(qū)域位置等諸多信息則需要大量的數(shù) 碼管，而且不能顯示中文，由此增加了電路的復(fù)雜程度，也加大了編 程的難度。
LCD可以設(shè)置顯示坐標(biāo)軸等信息，它具有低功耗，可視面大，畫(huà) 面友好及抗干擾能力強(qiáng)等功能，其顯示技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
按照設(shè)計(jì)的基本要求，系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、控 制器模塊、 人機(jī)交互界面模塊。 其中數(shù)據(jù)采集模塊由電阻應(yīng)變片傳感器、信號(hào)的前級(jí)處理和 A/D 轉(zhuǎn)換部分組成。 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送給控
單 光敏
大器 器
實(shí)驗(yàn)選用 3W 的大功率白光 LED 作為信號(hào)源 , 為在盡可能不影 響光源正常工作的前提下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的無(wú)線通信 , 實(shí)驗(yàn)選用略低于 額定工作電流的 500mA 作為直流偏置點(diǎn)。圖 2 所示為白光 LED 光 源及光電探測(cè)器特性。由圖 2 ( a ) 可知 , 在最大工作電流范圍內(nèi) ,LED 光源功率與電流呈線性關(guān)系 , 光源具有良好的調(diào)制特性。圖 2 ( b ) 為使用積分球測(cè)得的白光 LED 發(fā)光光譜 ,可見(jiàn)白光 LED 光源發(fā)出的 光譜主要包括峰值在 442nm 處由LED 自身發(fā)出的藍(lán)光和峰值在
561nm 處由熒光粉受激發(fā)產(chǎn)生的黃光。 而實(shí)驗(yàn)選用的光電探測(cè)器的光 譜最大響應(yīng)靈敏度在 516nm 處 , 如圖 2 ( c ) 所示 , 位于藍(lán)光和黃光
LED 驅(qū)動(dòng)電路除了提供足夠?qū)挿秶拈_(kāi)關(guān)電流以保證白光 LED 的正常工作外 , 還須提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn) , 使光源能輸出足夠的功 率并具有良好的線性度 , 確保信號(hào)經(jīng)調(diào)制后能線性輸出。設(shè)計(jì)的白光 LED光源驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)過(guò) STM89C52處理器編碼產(chǎn)生的傳輸信息作為驅(qū) 動(dòng)電路的輸入 , 將輸入信號(hào)進(jìn)行放大的同時(shí)給予一定的偏置 , 確保 LED 光源正常工作 , 該電路可根據(jù)所用光源的特性通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻值實(shí)
數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷桨?nbsp; : 起始碼頭、地址碼、地址反碼、指令碼、指令反碼和結(jié)束碼。 碼頭由一個(gè)連續(xù)的 235φs 的高低電平組成 , 結(jié)束 碼由一個(gè) 150φ s 低電平組成。地址碼、地址反碼、指令碼和指令反 碼均為 8 位數(shù)據(jù)格式 , 按照低位在前高位在后的順序發(fā)送 , 增加地址 反碼和指令反碼是為了提高信息傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性和可靠性。 光源 在循環(huán)發(fā)送位置信息的過(guò)程中 , 在空閑時(shí)隙系統(tǒng)向 LED 光源發(fā)送的 均為高電平 , 以保證 LED 光源能正常提供照明服務(wù)。 我們將一個(gè)邏輯
1 的傳輸設(shè)定為 112φ s(28 φs 高電平和 84φs 低電平 ), 一個(gè)邏輯 0 的傳輸設(shè)定為 56φ s(28 φs 高電平和 28φ s 低電平 ), 具體數(shù)據(jù)編碼格 式如圖 3.3 所示。圖 3.3 反映位置信息的數(shù)據(jù)格式 “ 0-256-34-221 ”, 其中“0 ”字段即 LED光源對(duì)應(yīng)區(qū)域的地址坐標(biāo) , “34 ”字段表示 對(duì)當(dāng)前坐標(biāo)在室內(nèi)環(huán)境中的一種具體提示指令。 根據(jù)標(biāo)簽定位技術(shù)的 特點(diǎn) , 為避免在定位區(qū)域中出現(xiàn)待測(cè)目標(biāo)同時(shí)接收多個(gè)信號(hào)源發(fā)來(lái)的 位置信息而出現(xiàn)的混亂現(xiàn)象 , 系統(tǒng)在發(fā)射端會(huì)對(duì)多個(gè) LED 光源進(jìn)行 分時(shí)發(fā)送信號(hào)。 當(dāng)傳輸信號(hào)的頻率大于 60Hz 時(shí) , 白光 LED 燈不會(huì)出 現(xiàn)明顯的閃爍現(xiàn)象 , 人眼也無(wú)法分辨 [11-12 ] , 但如果出現(xiàn)連續(xù)的邏 輯1 或連續(xù)的邏輯 0 時(shí) , 將會(huì)導(dǎo)致 LED 光源發(fā)光亮度發(fā)生變化 , 影
在接收端 , 光電探測(cè)器將接收到的位置信息傳送給濾波放大電路 , 由于實(shí)驗(yàn)中選用的是反向放大電路 , 因此經(jīng)過(guò)濾波放大處理后的信號(hào) 與原始信號(hào)的相位相反 , 并且信號(hào)被整形為 TTL ( 晶體管 - 晶體管 邏輯 ) 電平的串行信息 , 利用 STC89C52R處C 理器的輸入捕獲功能對(duì)信 號(hào)進(jìn)行解碼。由于數(shù)據(jù)在編碼時(shí)將邏輯 1 設(shè)定為連續(xù)的 28 φ s 高 電平和 84s 低電平 , 邏輯 0 設(shè)定為 28φ s 高電平和 28φs 低電平 , 反 向放大電路會(huì)使收發(fā)信號(hào)相位相反 , 因此接收端成功接收到的邏輯 1 應(yīng)當(dāng)為連續(xù)的 28φs 低電平和 84 φ s 高電平 , 邏輯 0 應(yīng)當(dāng)為 28φ s 低 電平和 28φs 高電平。同時(shí)邏輯電平中的低電平持續(xù)時(shí)間均為 28 φ
平 , 進(jìn)一步處理后即可解析出原始的位置信息 , 大大降低了解碼的復(fù)雜度。具體解碼過(guò)程為如下 : 將 STC89C52R處C 理器的輸入捕獲模式設(shè) 置為上升沿捕獲 , 當(dāng)捕獲到上升沿后 , 立即將輸入捕獲模式設(shè)置為下 降沿捕獲 ( 即捕獲高電平 ), 隨后清零定時(shí)器的計(jì)數(shù)器值 , 并標(biāo)記捕獲 到上升沿。當(dāng)下降沿到來(lái)時(shí) , 立即更改輸入捕獲模式為上升沿捕獲以
始碼頭開(kāi)始 , 以此類推直到捕獲到結(jié)束碼則表示一組數(shù)據(jù)接收成功。 如果在捕獲過(guò)程中地址碼與地址反碼或者指令碼與指令反碼有差異 , 則放棄本次捕獲 , 從新開(kāi)始下一次捕獲。
系統(tǒng)對(duì)所有用于定位的 LED 光源進(jìn)行標(biāo)號(hào) , 不同的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)室 內(nèi)環(huán)境中不同區(qū)域。每個(gè) LED 光源都循環(huán)發(fā)送唯一的位置信息。當(dāng) 移動(dòng)終端移動(dòng)到指定區(qū)域時(shí) , 通過(guò)探測(cè)器將采集到的可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換 為電信號(hào) , 經(jīng)濾波放大后通過(guò) STC89C52R處C 理器對(duì)信息進(jìn)行解碼。 當(dāng) 系統(tǒng)解碼出發(fā)射端所發(fā)送的位置信息后 , 通過(guò) UART 模塊將信息傳送 至 PC 終端 ,而室內(nèi)環(huán)境中 LED 光源的實(shí)際位置信息預(yù)先存在數(shù)據(jù)庫(kù)中 , 當(dāng) PC 終端收到解碼后的位置信息時(shí)會(huì)通過(guò)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行比較和識(shí)別 , 只有比對(duì)一致的位置信息才會(huì)進(jìn)一步被映射到地圖上 , 否則系統(tǒng)將放棄本次位置識(shí)別。 PC終端利用 C 高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)并設(shè)計(jì) 了室內(nèi)可見(jiàn)光定位助手軟件 , 不僅可以根據(jù)環(huán)境需要靈活地更換地圖 信息 , 還可以根據(jù)移動(dòng)終端的位置變化來(lái)實(shí)時(shí)更新當(dāng)前的位置信息。
本系統(tǒng)由 STC89C52RC最小系統(tǒng)板為核心，光敏傳感器根據(jù)光照 強(qiáng)度分別檢測(cè) XY軸坐標(biāo)。光敏傳感器是利用光敏元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換 為電信號(hào)的傳感器，用來(lái)檢測(cè) XY軸距離。
考慮到其他部分所帶來(lái)的干擾，所以我們選擇 24 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器。作為電子秤，系統(tǒng)對(duì) AD轉(zhuǎn)換速度要求并不高，精度上 24 位的 A/D 足以滿足要求。另外 A/D 轉(zhuǎn)化器具有：抗干擾能力強(qiáng)和精確差分 輸入，低廉的價(jià)格等優(yōu)勢(shì) . 綜合分析，我們最終選擇了精度為準(zhǔn)確的 HX711。
測(cè)試條件： 檢查多次， 仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無(wú)誤，硬件電路保證無(wú)虛焊。測(cè)試儀器：高精度的數(shù)字 毫伏表，模擬示波器，數(shù)字示波器，數(shù)字萬(wàn)用表。
可見(jiàn)光室內(nèi)裝置設(shè)計(jì)均采用模塊化設(shè)計(jì)， 整個(gè)程序包括主程序、 數(shù)據(jù) 處理子程序 ( 雙字節(jié)乘法、二一十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序及逆轉(zhuǎn)換程序 ) 、 LCD 液晶靜態(tài)顯示子程序等模塊。 所有程序均采用 C匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。 可見(jiàn) 光室內(nèi)裝置的軟件設(shè)計(jì)思路說(shuō)明如下：主程序的作用為程序初始化， 計(jì)算單價(jià)單重 ( 單價(jià)和單重分別在定時(shí)中斷程序和 INT0 外部中斷程 序中獲得 ) ，并時(shí)時(shí)顯示 X、Y 軸的坐標(biāo)。
AD轉(zhuǎn) 換數(shù) 據(jù)
X、 Y 軸的 坐標(biāo) 顯示
此可見(jiàn)光室內(nèi)定位裝置，總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、大方，底座等材料還屬于廢 品重新利用，符合可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保道路，而且其構(gòu)造穩(wěn)固，有利于 系統(tǒng)性能的發(fā)揮。檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)顯示，其總體性能比較好，機(jī)械性 能不錯(cuò)，如果經(jīng)濟(jì)允許，換上更加優(yōu)質(zhì)的元器件， 其性能會(huì)更加完美。
通過(guò)這次比賽，我們收獲匪淺。學(xué)到了很多全新的知識(shí)，比如 A/D 數(shù)模轉(zhuǎn)換， 更加深了對(duì) AT89C52系統(tǒng)板的使用和性能； 在制作的過(guò)程中 一步一步走向目的地； 最重要的是這四天三夜的奮戰(zhàn)增強(qiáng)了我們的合 作精神，促進(jìn)了我們的友誼！
室內(nèi)可見(jiàn)光定位裝置.pdf
(1.09 MB, 下載次數(shù): 285)
a1329166892 發(fā)表于 2018-4-18 15:47
畢設(shè)做這個(gè)，請(qǐng)問(wèn)可以分享更多資料嗎
憧憬or泡沫 發(fā)表于 2018-2-26 22:58
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小狗吃大白菜 發(fā)表于 2018-3-11 21:07
樓主想問(wèn)下PDF里面的程序是全部程序嗎？我正在做這個(gè)
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