畢業(yè)設(shè)計(jì)基于51單片機(jī)的空氣智能加濕器的設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧
2025-10-28 16:44 本頁(yè)面
【正文】 ATMEL 的 AT8951 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖所示 AT89S51 芯片引腳圖 AT89S51 共有 40 個(gè)引腳，大致可分為 4 類：電源引腳、時(shí)鐘電路引腳、 I/O引腳、控制線引腳。根據(jù)開(kāi)發(fā)的需要和單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，我們就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的自動(dòng)工作，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化！ DS18B20 傳感器 傳感器是一種按一定的精度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理的測(cè)量器件 或裝置，用于滿足系統(tǒng)信息傳輸、存儲(chǔ)、顯示、記錄及控制等要求。在本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要用到了 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，這種傳感器提供 912 位攝氏溫度測(cè)量 i fu b‘有一個(gè)由高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失 fu 改變的報(bào)警功能。 DS18B20 通過(guò)一個(gè)單線接口發(fā)送或接受信息，因此在中央處理器和 DS18B20 之間僅需一條連接線 加上地線 。它的測(cè)溫范圍為一55 + 125 0C，并目‘在一 10 +850C 精度為士 5 0C。除此之外， DS18B20能直接從單線通訊線上汲取能量，除去了對(duì)外部電源的需 求。每個(gè) DS 18B20 都有一個(gè)獨(dú)特的 64 位序列號(hào)，從 fu 允許多只 DS 18B20 同時(shí)連在一根單線總線上 。因此，很簡(jiǎn)單就可以用一個(gè)微控制器去控制很多覆蓋在一大片區(qū)域的 DS 18B20。這一特性在 HVAC 環(huán)境控制、探測(cè)建筑物、儀器或機(jī)器的溫度以及過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制等方面非常有用。 在測(cè)溫操作方面， DS18B20 的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的 9, 10, 11 或 12 位，分別以 0. 5 0C , 0 . 2 5 0C , 0. 12 5 0C 和 0. 06250C 增量遞增。在 上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為 12 位。DS18B20 啟動(dòng)后保持低功耗等待狀態(tài) 。當(dāng)需要執(zhí)行溫度測(cè)量和 AD 轉(zhuǎn)換時(shí)，總線控制器必須發(fā)出「 44h〕命令。在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中， DS18B20 繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當(dāng) DS18B20 由外部電源供電時(shí)，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時(shí)序”， DS18B20 正在溫度轉(zhuǎn)換中返回 0，轉(zhuǎn)換結(jié)束返回 1。如果 DS18B20 由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總線被一個(gè)強(qiáng)上拉拉高，否則將不會(huì)由返回值。寄生電源的總線要求在口 618820 供電節(jié)詳細(xì) 解釋。 圖 22 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1602LCD 液晶顯示屏 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一、顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫(huà)質(zhì)高且不會(huì)閃爍。二、數(shù)字式接口，液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。三、體積小、重量輕，液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯 示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。四、功耗低，相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 本系統(tǒng)選用的字符型 LCD 是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模塊。長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器。一般 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖圖 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物圖 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 圖 31 自動(dòng)加濕器功能原理圖 電路圖 單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞，它指揮外圍器件 協(xié)調(diào)工作，從而完成特定的功能。硬件實(shí)現(xiàn)上采用模塊化設(shè)計(jì)，每一模塊只實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定功能，最后再將各個(gè)模塊搭接在一起。這種設(shè)計(jì)方法可以降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。系統(tǒng)電路原理圖如圖 2 所示。本系統(tǒng)主要硬件設(shè)計(jì)包括電源電路、蜂鳴器電路、晶振電路、復(fù)位電路、 LCD 顯示電路以及溫度傳感器電路。 控制電路的核心器件是由美國(guó) Atmel 公司生產(chǎn)的 AT89S51 單片機(jī)，屬于MCS51 系列。 AT89S51 是一種低功耗、高性能的 CMOS8 位微控制器，具有 K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器，采用的工藝是 Atmel 公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)；片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器；在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S51 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案；價(jià)格低廉、性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)。因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和嵌入式系統(tǒng)中。系統(tǒng)的器電路蜂鳴、振落電路、復(fù)位電路如圖、圖、圖所示。顯示模塊選用 1602 字符型液晶模塊，是目前工控系統(tǒng)中使用最為廣泛的液晶屏之一，電路圖如圖所示。 1602 字符型液晶模塊是點(diǎn)陣型液晶，驅(qū)動(dòng)方便，經(jīng)編碼后顯示內(nèi)
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