測畝儀的三個模塊設置及系統(tǒng)軟件功能實現(xiàn)
來源： http://www.pfyin.com/ 類別：實用技術(shù) 更新時間：2013-04-13 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網(wǎng)提供】 測畝儀現(xiàn)在應用廣泛，其技術(shù)已經(jīng)非常嫻熟，其各個功能模塊的實現(xiàn)，以及測畝儀系統(tǒng)軟件的設計，被廣泛的開發(fā)研究，本文將通用的測畝儀中三個模塊設置及系統(tǒng)軟件功能實現(xiàn)分享給大家。
1、測畝儀中人機交互模塊：
該測畝儀裝置采用160*128黃背光液晶屏和25鍵按鍵板實現(xiàn)人機交互。液晶屏是由液晶顯示控制器T6963C及其周邊電路，行驅(qū)動器組，列驅(qū)動器組以及液晶驅(qū)動偏壓電路組成，其具有獨特的硬件初始值設置功能。液晶屏背光電源通過三極管控制，達到節(jié)約電能的效果。按鍵面板上實際需求23個按鍵（含數(shù)字鍵等），考慮到系統(tǒng)I/O資源緊張，按鍵采用5×5矩陣鍵盤，共25個鍵，多出2個輔助功能鍵。為提高系統(tǒng)運行速度，降低主處理器對按鍵掃描時間的開銷，本鍵盤電路接入與門芯片74LS21，采用中斷功能擴展單片機（外部中斷源1輸入），通過其掃描鍵盤，獲得的鍵值再通過并口發(fā)送給主處理器，更新主處理器鍵值。
2、測畝儀中通信模塊：
測畝儀系統(tǒng)除了可以使用串口通信與PC機進行數(shù)據(jù)傳輸外，增加了u盤讀寫模塊。CH375是一種USB總線的通用接口芯片，可以方便地掛接到單片機的控制總線上。同時，CH375的USB主機方式支持常用的USB全速設備，外部單片機可以通過CH375按照相應的USB協(xié)議與USB設備通訊。單片機可以直接調(diào)用子程序庫讀寫U盤中的文件數(shù)據(jù)。由于CH375內(nèi)置了處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通信協(xié)議的固件，所以嵌入式系統(tǒng)的單片機可以通過CH375將U盤作為可移動的大容量存儲器。數(shù)據(jù)讀寫只需要幾條指令，而不需要詳細了解USB通信協(xié)議。如果嵌入式系統(tǒng)需要將USB存儲設備組織為文件系統(tǒng)，可調(diào)用CH375文件級子程序庫提供的接口API，由子程序庫處理文件系統(tǒng)。
3、測畝儀中系統(tǒng)電源模塊：
本測畝儀系統(tǒng)中需要+5V、+3.3V的電壓，系統(tǒng)采用+7.5V大容量鋰電池供電。開啟電源開關(guān)后，電源經(jīng)7805穩(wěn)壓模塊后輸出+5V的電壓，用以滿足5V電平輸入的芯片的供電需求。再經(jīng)貼片ams1117穩(wěn)壓模塊輸出+3.3V電壓，供處理器使用。二極管D7是防止在電路板調(diào)試實驗時電源接反而燒毀芯片，D3和D4二極管作用是防止電路電源供電過程中有尖端脈沖，使芯片過激損壞。電源顯示燈焊接在鍵盤電路板上，主板各功能模塊電源供給均獨立，并且各芯片電源引腳周邊增加穩(wěn)壓濾波電容。
4、測畝儀中系統(tǒng)軟件功能：
該測畝儀系統(tǒng)程序設計上可分為三個層次，分別為：主界面層次、功能模塊層次、子功能層次。六大主要功能做成六大程序模塊供主程序調(diào)用，在模塊程序內(nèi)部集成了各自的子功能，如圖4所示。為了方便整體程序的編寫，作為接口芯片的89C52程序設計完全遵循一個接口芯片通信協(xié)議編寫，溫度傳感器讀取、鍵盤掃描和GPS數(shù)據(jù)讀取及提取集成于89C52內(nèi)。其通過中斷請求將數(shù)據(jù)上傳到SPCE061A單片機，因此可以防止程序流程不至于混亂。對于測量多邊形的每一個點時，如果選擇的是自動錄入GPS坐標，測畝儀會在這個點上接收6次該點GPS坐標然后取其平均值，對于誤差較大的點系統(tǒng)自動刪除該點。故測量每個點時，需等待測畝儀提示接收坐標完成后才能移動到下一個點測量。如果是選擇手動錄入GPS坐標，系統(tǒng)界面上會顯示每一個點接收到的每一個坐標值，以等待使用者的判定該值是否有效，并且在這種模式下可以錄入已知的坐標點或刪除某個坐標點進行計算。測畝儀系統(tǒng)主界面是開機后首先出現(xiàn)的操作界面，主要功能對六大功能模塊的選擇調(diào)用，屬于主界面層次。當進入到主操作界面以后，利用鍵盤選擇要使用的功能模塊。
1、測畝儀中人機交互模塊：
該測畝儀裝置采用160*128黃背光液晶屏和25鍵按鍵板實現(xiàn)人機交互。液晶屏是由液晶顯示控制器T6963C及其周邊電路，行驅(qū)動器組，列驅(qū)動器組以及液晶驅(qū)動偏壓電路組成，其具有獨特的硬件初始值設置功能。液晶屏背光電源通過三極管控制，達到節(jié)約電能的效果。按鍵面板上實際需求23個按鍵（含數(shù)字鍵等），考慮到系統(tǒng)I/O資源緊張，按鍵采用5×5矩陣鍵盤，共25個鍵，多出2個輔助功能鍵。為提高系統(tǒng)運行速度，降低主處理器對按鍵掃描時間的開銷，本鍵盤電路接入與門芯片74LS21，采用中斷功能擴展單片機（外部中斷源1輸入），通過其掃描鍵盤，獲得的鍵值再通過并口發(fā)送給主處理器，更新主處理器鍵值。
2、測畝儀中通信模塊：
測畝儀系統(tǒng)除了可以使用串口通信與PC機進行數(shù)據(jù)傳輸外，增加了u盤讀寫模塊。CH375是一種USB總線的通用接口芯片，可以方便地掛接到單片機的控制總線上。同時，CH375的USB主機方式支持常用的USB全速設備，外部單片機可以通過CH375按照相應的USB協(xié)議與USB設備通訊。單片機可以直接調(diào)用子程序庫讀寫U盤中的文件數(shù)據(jù)。由于CH375內(nèi)置了處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通信協(xié)議的固件，所以嵌入式系統(tǒng)的單片機可以通過CH375將U盤作為可移動的大容量存儲器。數(shù)據(jù)讀寫只需要幾條指令，而不需要詳細了解USB通信協(xié)議。如果嵌入式系統(tǒng)需要將USB存儲設備組織為文件系統(tǒng)，可調(diào)用CH375文件級子程序庫提供的接口API，由子程序庫處理文件系統(tǒng)。
3、測畝儀中系統(tǒng)電源模塊：
本測畝儀系統(tǒng)中需要+5V、+3.3V的電壓，系統(tǒng)采用+7.5V大容量鋰電池供電。開啟電源開關(guān)后，電源經(jīng)7805穩(wěn)壓模塊后輸出+5V的電壓，用以滿足5V電平輸入的芯片的供電需求。再經(jīng)貼片ams1117穩(wěn)壓模塊輸出+3.3V電壓，供處理器使用。二極管D7是防止在電路板調(diào)試實驗時電源接反而燒毀芯片，D3和D4二極管作用是防止電路電源供電過程中有尖端脈沖，使芯片過激損壞。電源顯示燈焊接在鍵盤電路板上，主板各功能模塊電源供給均獨立，并且各芯片電源引腳周邊增加穩(wěn)壓濾波電容。
4、測畝儀中系統(tǒng)軟件功能：
該測畝儀系統(tǒng)程序設計上可分為三個層次，分別為：主界面層次、功能模塊層次、子功能層次。六大主要功能做成六大程序模塊供主程序調(diào)用，在模塊程序內(nèi)部集成了各自的子功能，如圖4所示。為了方便整體程序的編寫，作為接口芯片的89C52程序設計完全遵循一個接口芯片通信協(xié)議編寫，溫度傳感器讀取、鍵盤掃描和GPS數(shù)據(jù)讀取及提取集成于89C52內(nèi)。其通過中斷請求將數(shù)據(jù)上傳到SPCE061A單片機，因此可以防止程序流程不至于混亂。對于測量多邊形的每一個點時，如果選擇的是自動錄入GPS坐標，測畝儀會在這個點上接收6次該點GPS坐標然后取其平均值，對于誤差較大的點系統(tǒng)自動刪除該點。故測量每個點時，需等待測畝儀提示接收坐標完成后才能移動到下一個點測量。如果是選擇手動錄入GPS坐標，系統(tǒng)界面上會顯示每一個點接收到的每一個坐標值，以等待使用者的判定該值是否有效，并且在這種模式下可以錄入已知的坐標點或刪除某個坐標點進行計算。測畝儀系統(tǒng)主界面是開機后首先出現(xiàn)的操作界面，主要功能對六大功能模塊的選擇調(diào)用，屬于主界面層次。當進入到主操作界面以后，利用鍵盤選擇要使用的功能模塊。
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