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基于stc89c52單片機的糧倉溫濕度的系統(tǒng)設計-wenkub

2022-11-03 08:15:54 本頁面
 

【正文】 訊大多采用 RS485,使整個系統(tǒng)抗干擾能力差,實時性和糾錯能力不強,增加了節(jié)點困難。 ( 3)系統(tǒng)結構已經普遍采用網絡連接的現場總線技術 (FCS),有些需要的場合,則連接到 Inter 上,實現遠程控制、遠程診斷。 2 系統(tǒng)總體 分析 總體方案設計 糧倉溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)需要滿足以下條件:溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)能完成數據采集、處理、顯示、串行通信、輸出信號控制等多種功能。 具有以下標準功能: 8k 字節(jié) Flash, 512 字節(jié) RAM, 32 位 I/O 口線, 看門狗定時器,內置 4KB EEPROM, MAX810 復位電路,三個 16 位 定時器 /計數器,一個 6 向量 2 級中斷結構,全雙工串行口。最高運作頻率 35Mhz, 6T/12T 可選。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。超小的體積、極低的功耗,信號傳輸距離可達 20 米以上,使其成為各類應用甚至最為 苛刻的應用場合的最佳選則。 ③ 體積小、重量輕 ④功耗低:相對而言,液晶顯示器的功耗主 要消耗在其內部的電極和驅動 IC 上,因而耗電量比其它顯示器要少得多。該器件通過 IIC 總線接口進行操作,有一個專門的寫保護功能。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器,但由主器件控制傳送數據(發(fā)送或接收)的模式,通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實現將最多 8 個 AT24C02 器件連接到總線上。 Proteus 產品系列也包含了我們革命性的 VSM 技術 ,用戶可以對基于微控制器的設計連同所有的周圍電子器件一起仿真。此外,還可以結合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤,開關,按鈕, LEDs 甚至 LCD 顯示 CPU 模型支持許多通用的微控制器 ,如PIC,***R,HC11 以及 8051。 ( 2)系統(tǒng)仿真結果 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 5 頁 共 43 頁 圖 系統(tǒng)仿真結果 該溫濕度檢 測系統(tǒng)利用 Proteus 仿真軟件進行仿真,基本實現課題設計要實現的功能。 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 6 頁 共 43 頁 圖 系統(tǒng)仿真結果 3 硬件設計 Protel 硬件開發(fā)軟件 Protel 是目前國內最流行的通用 EDA 軟件,它是將電路原理圖設計、 PCB板圖設計、電路仿真和 PLD 設計等多個實用工具軟件組合后構成的 EDA 工作平臺,是第一個將 EDA 軟件設計成基于 Windows 的普及型 產品。 Protel軟件主要由電路原理圖設計模塊、印制電路板設計模塊( PCB 設計模塊)、電路信號仿真模塊和 PLD 邏輯器件設計模塊等組成,各模塊具有強大的功能,可以很好的實現電路設計與分析。 Schematic 模塊具有如下功能:豐富而靈活的編輯功能、在線庫編輯及完善的庫管理功能、強大的設計自動化功能、支持層次化設計功能等。 單片機系統(tǒng)模塊 STC89C2 單片機的基本結構 圖 STC89C52 引腳圖 VCC:電源電壓 VSS:接地 P0 端口: P0 口是一個漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。在訪問 8位地址的外部數據存儲器時, P2口引腳上的內容(就是專用寄存器( SFR)區(qū)中的 P2寄存器的內容),在整個訪問期間不會改變。 P3 做輸入口使用時,因為有內部的上拉電阻,那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個電流( IIL)。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。對外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴格的要求,但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性,如果使用石英晶體,我們推薦電容使用 30pF177。采用外部時鐘的電路如圖 3. 2 所示。閉合開關即可導通線路。該按鍵被按下時閉合,接通電路,當被松開時自動斷開,電路斷開;圖 為自鎖按鍵示意圖。 ( 2) 開關 連接電路 圖 按鍵連接電路 ( 3)報警電路 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 11 頁 共 43 頁 圖 報警電路 單片機系統(tǒng) 電路 圖 單片機系統(tǒng)原理圖 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 12 頁 共 43 頁 溫濕度檢測模塊 DHT11 封裝及引腳 、性能 說明 圖 DHT11 外形及引腳 DHT11 溫濕度傳感器 為 4 針單排引腳封裝 , 傳感器管腳方向識別:正面(有通氣孔的一面)看過去,從左到右依次為 4 腳。傳感器上電后,要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不要發(fā)送任何指令。其數據包由 5Byte( 40Bit)組成。 表 數據格式 濕 度 溫度 校驗 整數 小數 整數 小數 8Bit 8Bit 8Bit 8Bit 8Bit (2)數據編碼及處理 傳感器數據輸出的是未編碼的二進制數據。整個讀寫分為,上位機發(fā)送起始信號,上位機接收下位機發(fā)來的握手響應信號,讀 ‘0’ ,和讀 ‘1’ 四個步驟。另外, 當 連接線長度短于 20 時用 5K 上拉電阻 ,大于 20 米時根據實際情況使用合適的上拉電阻,如圖 所 示 。 (說明: 1 為高電平、 0 為低電 平) 表 控制命令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符 發(fā)生存貯器地址 8 置數據存貯器地址 0 0 1 顯示數據存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數器地址 10 寫數到 CGRAM 或 DDRAM) 1 0 要寫的數據內容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數 1 1 讀出的數據內容 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 16 頁 共 43 頁 ( 2) 時序 讀寫操作時序如圖 和 所示 圖 讀操作時序 圖 寫操作時序 LCD1602 接口電路 1602液晶顯示模塊可以和單片機 STC89C52直接接口,電路如圖 所示 。由于只有一個 AT24C02 被尋址,所以將這三個地址輸入腳( A0、 A A2 )懸空或者連接到 Vss( GND)。這是一個輸入管腳, AT24C02 通過該管腳以產生器件所有的數據發(fā)送或接收的時鐘信號。當 WP 管腳連接到 Vss 上或懸空時則允許對整個器件進行正常的讀 /寫操作。 芯片尋址: AT24C02 的芯片地址為 1010,相應的地址控制字格式為1010A2A1A0R/ 。 (2). AT24C02 讀寫時序 圖 和 圖 分別為讀 /寫 AT24C02 器件中指定地址的數據幀格式,圖 為讀操作的幀格式, 圖 為寫操作幀格式。當控制器接收到應答信號后,再發(fā)送器件內部存儲單元地址和其他的信息。該器件內置 USB 功能控制器、 USB 收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調制解調器控制信號的 UART, 只需外接幾只電容就可實現 USB 信號 與 RS232 信號的轉換,能夠方便嵌入到各種設備;該器件作為 USB/RS232 雙向轉換器,一方面從主機接收 USB 數據并將其轉換為 RS232 信息流格式發(fā)送給外設;另一方面從 RS232 外設接收數據轉換為 USB 數據格式傳送回主機。同時, USB 接口通過內含 PL2303芯片的轉換電路對單片機進行程序編寫。 數 據 初 始 化定 時 器 初 始 化顯 示 初 始 化進 入 后 臺 w h i l e 循 環(huán)溫 濕 度 轉 換超 過 閾 值 嗎 ?有 鍵 按 下 嗎 ? 按 鍵 處 理溫 濕 度 數 值 顯 示報 警是是否否有 轉 換 標 志 嗎 ?是否 圖 主程序流程圖 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 22 頁 共 43 頁 ( 2)定時器初始化及中斷程序 //定時器 0 初始化 void Timer0_Init() { ET0 = 1。 //定時器賦予初值 TR0 = 1。 if (RHCounter = 1000) { FlagStartRH = 1。 ( 2) 溫濕度采樣 程序流程圖 0000 )( NN NNAAAAmXmX ?????常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 23 頁 共 43 頁 返 回送 采 樣 數 據 地 址送 出 通 道 號送 通 道 號 初 值啟 動 A / D讀 A / D 數 據修 改 地 址 及 通 道 號采 樣 程 序各 通 道 都 采 樣 一次NY 圖 溫濕度采樣 流程圖 ( 3)功能 :串口發(fā)送溫濕度數據 sbit P2_0 = P2^0 。 //1602 使能引腳 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 24 頁 共 43 頁 sbit RW=P2^6。被焊 金屬未經預熱,而將焊錫直接加在烙鐵頭上,使焊錫直接滴在焊接部位,這種焊接方法常常會導致虛焊。 焊接時間:完成潤濕和擴散兩個過程需 23S, 1S 僅完成潤濕和擴散兩個過程的 35%。 ( 4)電烙鐵使 用注意事項:電烙鐵溫度升高后,首先應將烙鐵尖點上薄薄的一層焊錫,避免烙鐵尖因氧化而不沾錫。安裝完成后,插入 USB 下載線后,在 [開始 ][控制面板 ][打印機和其他硬件 ][設備管理器 ],在“端 口”分支下有( Prolific USBtoSerial Comm Port(COMX)。 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 25 頁 共 43 頁 圖 下載軟件 正確選擇 MCU 類型, COM 口(與剛才安裝的 COM 號一致),最高波特率和最低波特率都選 2400bps 或者 1200bps (下載線內 PL2303 芯片所限,沒辦法?。?,并打開正確的 .hex 數據文件。此外,本文最終得以順利完 成,也是與周猛學長以及班級同學的幫助分不開的,他們給我提供了不少寶貴的意見與幫助,在此向他們表示深深的感謝! 感謝大學四年來所有的老師,為我們打下 電氣 專業(yè)知識的基礎;同時還要 感謝 常州 大學 信息科學與工程學院 四年來對我的大力栽培 最后要感謝我的父母!感謝他們二十多年來的養(yǎng)育之恩!他們的細心照料讓我擁有了健康的體質和心智;他們的嚴格教育培養(yǎng)了我良好的學習習慣,讓我能獲得繼續(xù)學習深造的機會;他們在我成功時的警示和在我失敗時的鼓舞,讓我學會更好的認識自己。 //1602 讀寫引腳 sbit RS=P2^7。 void write(uchar )。 void L1602_int(uchar, uchar, int)。 enable(0x06)。 if(hang == 2) a = 0xc0。 } /****************************************************************** * 名稱 : L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p) * 功能 : 改變液晶中某位的值 * 輸入 : 行,列,需要輸入 1602 的數據 * 輸出 : 無 ******************************************************************/ void L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p) { uchar a。 enable(a)。 write(*p)。 if (num = 0) { sign = 0。 常州大學本科生畢業(yè)設計(論文) 第 31 頁 共 43 頁 temp = temp baiwei*100。 if (num=100) { if (sign == 1) //負數 { L1602_char(hang, lie, 39。 L1602_char(hang, lie+2, shiwei+48)。)。39。 sbit SDA = P1^1。 //I2C 結束函數 void Ack(void)。 //I2C 發(fā)送 0 函數 void SEND1(void)。 //讀 AT2402 函數 void wrteeprom(unsigned char addr,unsigned char dat)。 SDA=1。 DELAY
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