图3:
⑴:74LS47—BCD七段译码
PIC单片机能够直接驱动七段数码显示器,由于单片机端口数和驱动电流有限,所以需要增加驱动IC电路。运用驱动IC电路的另一个好处是可以通过对单片机编程使得两个七段显示PORTC和PORTD。显示数字的BCD码被送到74LS47,BCD到七段译码器提供输出并选择恰当的数码管显示十进制数字。74LS47集电极开路时具有25ma的反向电流。
图3所示BCD到七段译码器(74LS47)用于驱动共阳极数码管显示输出。每段包含两个数码管,数码管的阳极均连接+VCC(+5V/+12V),中间串联一个限流电阻。 a)集电极开路的配置
集电极开路是指晶体管集电极输出的晶体管没有连接到正电压上。由于晶体管用于输出是一个饱和开关,集电极需要连接到正电压上以完成整个晶体管电路。这种正电压不需要任何特定的值,只要它是
高于晶体管饱和水平。正因为如此,集电极开路输出电路可
以通过限流电阻和一系列电压相连。电路需要这个电阻来完成电路的输出。许多逻辑电路和芯片运用集电极开路输出来创建硬件逻辑与接口不同的电压水平。 (2)显示单元
显示模块包含两组显示:操作者显示和用户显示。当用户输
入令牌号码就显示在挂在高墙上的七段显示屏上,同时用户也可以在旁边的小1“七段显示键盘查看。8“七段数码由装备七片独立云母片构成。显示器由74LS47 BCD-七段译码驱动,并由330Ω限流电阻实现人机互联。74LS47的集电极开路配置用来驱动大的通用数码显示,并需要一个操作电压8-12V。
图4:+5V稳压电路
·电源
电路工作需要一个+5V的直流电源。单片机需要+5V的工作电压,七段译码电路和显示管需要5V/12V的电压。+5V电源电路如图3所示。 一个单片机系统需要一个直流恒压电压源。电源短路将造成系统故障。电源设置为5V直流而且不受输入到变压器的交流电压变化而变化。此处变压器输入为230V输出为9V。
四个IN4007二极管组成整流桥将交流电变换成直流,并满足充电电
流要求的滤波电容器。直流电压变化从高压到低压。这种变化电压叫纹波电压。为了使纹波电压减少到最少值,直流电压需要经过经过滤波,滤波电容取1000uf来减少纹波电压。
调整器接受一个相当于恒定直流电压的输入,并输出一个稍低的直流电压。它维持电压保持在一个范围而不受输入电压的影响,其中调节器7805为系统提供+5V的电压。电路基本拓扑如图4所示。 Ⅲ:系统工作流程
从键盘输入的数字作为PIC单片机的输入,键盘是4×3矩阵电话
键盘。单片机通过后面所述的键盘扫描算法识别按键值。一开始操作者和用户均显示00.它将相应的BCD码送入显示译码器予以显示。当”BUZ”键被按下时,操作者显示屏的数字显示在顾客显示屏上并伴随着柔美声音表明客户服务可以执行。系统考虑到没有令牌指令输入的错误音乐触发。如果系统持续空闲,即一段时间内没有号码输入,系统进入低功耗模式。有电源单元提供整个系统所需的电源。 Ⅵ:实验结果及数据
系统的构造和实行分不同阶段实施以取得预期的效果。整个系统分成几个独立的模块并在组装之前独立设计和测试。软件设计在MPLAB IDE中。一系列程序用PIC汇编语言编写,并在MPLAB环境下编译仿真。MAPSM汇编编程器是命令行或基于windows的个人电脑应用程序,它为基于微芯片的PIC单片机家族提供汇编语言编程平台。我们所用的是MPLA
B IDE 7.3版本。在Proteus进行交互式仿真后可获得满意结果。这个软件是一种革命性的交互式系统级仿真器Labcenter开发的电子产品。我们使用的版本是具有先进仿真平台的版本6.9SP。该产品结合了混合模式电路仿真,单片机模块、交互组建模型允许仿真完整的基于单片机设计。令牌数字显示的Proteus仿真见图5。
图5: Proteus Simulation output
开始阶段用几组LED测试键盘键盘的链接和条件是确定的。七段显示与BCD显示译码器交互链接,BCD数由人工置入以测试各种条件的常见阳极七段显示。PIC单片机以振荡器内嵌的特殊方式安装。键盘和一套显示安装用于测试不同输入组合。在结果获得之前,键盘上的数据和错误通过查询获得。图6表示了一个与PIC单片机连接的面包板,键盘和一套由74LS47驱动的数码管。
图6:用键盘测试系统
更大的操作显示平台安装在云母板上。它是在配置操作集电极开路的74 LS47解码器/驱动程序。它有集电极开路的74LS47译码器驱动。然后,顾客可以通过一个PIC单片机控制的接有继电器的发音系统与操纵平台交流。
Ⅴ:调查
我们的大学有三个校园。为这一研究工作的一个民意调查在大学校园食堂Amritapuri校园。餐厅的拥有一个维度15米×15米,有一个可以容纳170人。它的功能从上午8:00到下午6点,可分和峰值和非高峰时间。表I演示了调查的结果。 表I: 在高峰时间和非高峰时间分布的客户