【正文】
pf 作為 CPU 的內(nèi)部時(shí)鐘電路,其電路圖如下所示: 圖 22 由晶振構(gòu)成時(shí)鐘電路 復(fù)位電路可以讓 單片機(jī)初始化,也可以使死機(jī)狀態(tài)下的單片機(jī)重新啟動(dòng),因此非常重要。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造,與工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。此設(shè)計(jì) 有點(diǎn)在于 成本低,操作簡(jiǎn)單 、相應(yīng)快,并且當(dāng)超出人們?cè)O(shè)定值時(shí)可自動(dòng)報(bào)警。 數(shù)字濕 度檢測(cè)控制裝置 2 設(shè)計(jì)題目的意義及簡(jiǎn)介 隨著生活 的不斷發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境的要求也不斷的提高, 居住的環(huán)境成為人們關(guān)心的話題。 硬件電路主要包括單片機(jī)、濕度傳感器、顯示模塊、報(bào)警器以及控制設(shè)備等 5 部分。單片機(jī) STC89C52 是一款 有強(qiáng)大的功能、低消耗,高效率的單片機(jī) ,因此在很多領(lǐng)域都是用它。 鍵盤子程序 標(biāo)度轉(zhuǎn)換子程序 程序初始化 2 測(cè)溫電路的設(shè)計(jì) 2 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基本要求: 設(shè)計(jì)方案符合課題要求、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、功能完善;; 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型繪制規(guī)范、標(biāo)注簡(jiǎn)約明確; 系統(tǒng)控制電氣原理圖繪圖準(zhǔn)確、布局合理; 微控制器 內(nèi) 部程序主要功能基本 調(diào)試 通 過(guò) ; 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)嚴(yán)格按照“課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫格式”書(shū)寫。 主要參考數(shù)據(jù) 《 單 片微 型計(jì) 算機(jī)原理及 應(yīng) 用》,西安 電 子科技大 學(xué) 出版社, 張毅 坤主 編 ; 《 單 片機(jī)原理與接口技 術(shù)》 ,北京 郵電 大 學(xué) 出版社 ,馬 淑 華 等 編著 ; 《 現(xiàn) 代 傳 感器集成 電 路》,人民 郵電 出版社, 趙負(fù)圖 主 編 ; 《 單 片機(jī)典型外 圍 器件 應(yīng) 用 實(shí) 例》,人民 郵電 出版社,求是科 技編著 。 1 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 2 溫度采集電路設(shè)計(jì) 2 鍵盤接口 控制電路 3. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 4. 結(jié)論 附錄 B 程序清單 DHT11 是一款復(fù)合型溫濕度傳感器,并且含有以校準(zhǔn)好的數(shù)字輸出。其中由 DHT11 溫濕度傳感器及 1602 字符型液晶模塊構(gòu)成系統(tǒng)顯示模塊;用戶根據(jù)需要預(yù)先輸入預(yù)設(shè)值,當(dāng)實(shí)際測(cè)量的溫濕度不符合預(yù)設(shè)的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào)(蜂鳴器蜂鳴),動(dòng)相應(yīng)控制。為了滿足人們對(duì)適宜適宜環(huán)境要求,設(shè)計(jì)一種低成本、高性能、簡(jiǎn)單、便于提醒和控制濕度的裝置。 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 本次的數(shù)字濕 度控制器主要是由單片機(jī)系統(tǒng)組成,其系統(tǒng)組成框圖如圖 11 所示。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中, stc的 stc89c52是一種高效微控制器,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。該設(shè)計(jì)采用的是按鍵復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位電路。可廣泛應(yīng)用于各種冰箱、空調(diào)器、糧倉(cāng)、冰庫(kù)、工業(yè)儀器配套和各種溫度的測(cè)量和控制等領(lǐng)域。 圖 24 AD590封裝形式 圖 25 集成溫度傳感器電路符號(hào) AD590 的主特性參數(shù)如下: ● 工作電壓: 4~ 30V。 ● 輸出電阻為 710M?。 數(shù)字濕 度檢測(cè)控制裝置 6 AD590 的工作原理 : 在被測(cè)溫度一定時(shí), AD590 相當(dāng)于一個(gè)恒流源,把它和 5~ 30V 的直流電源相連,并在輸出端串接一個(gè) 1k? 的恒值電阻,那么,此電阻上流過(guò)的電流將和被測(cè)溫度成正比,此時(shí)電阻兩端將會(huì)有1mV/ K的電壓 信號(hào)。圖 26 所示是一個(gè)電流/電壓和絕對(duì)/攝氏溫標(biāo)的轉(zhuǎn)換電路,其中運(yùn)算放大器 A1 被接成電壓跟隨器形式,以增加信號(hào)的輸入阻抗。 信號(hào)調(diào)整電路 單片機(jī)處理的信號(hào)是數(shù)字信號(hào),因此,在送往單片機(jī)處理之前應(yīng)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大轉(zhuǎn)換。 本設(shè)計(jì)中,信號(hào)調(diào)理電路部分由集成運(yùn)放 OP07 分別構(gòu)成一個(gè)電壓跟隨器,電壓比較器和一個(gè)同相輸入放大器用于對(duì) AD590 輸出的小電壓信 號(hào)進(jìn)行放大處理。使得當(dāng)溫度為溫度測(cè)量下限 時(shí)電壓比較器的輸出電壓為零。 AT89C51 與 ADC0809 的連接方法如圖 28 所示, AT89C51通過(guò)地址線 和寫控制信號(hào)線 __WR 用一個(gè)或非門聯(lián)合控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)端 (START)和地址鎖存信號(hào)端 (ALE)。 數(shù)字濕 度檢測(cè)控制裝置 8 圖 28 AT89C51與 ADC0809連接圖 AT89C51 和 ADC0809 連接通??梢圆捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式。又 =0時(shí)才能啟動(dòng) ADC0809工作和使 AT89C51 從 ADC0809接收 A/D轉(zhuǎn)換電壓的數(shù)字量。 AT89C51 的 ALE信號(hào)通常是每個(gè)機(jī)器周期出現(xiàn)兩次,故它的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 8 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ A d m i n i s t r a t o r \ M y D o c u m e nt s \硬件原理圖 \溫度控制硬件原理圖 .d dbD r a w n B y:I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714l s b 2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10U8A D C 08 0 9D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U67 4L S 3 73E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U5A T 89 C 5 1D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7C L KD I NC L K3D2SD4CD1Q5Q6U 7 A7 4L S 7 4C L K11D12SD10CD13Q9Q8U 7 B7 4L S 7 4V C CV C CV C C564U 9 B7 4L S 0 2231U 9 A7 4L S 0 28910U 9 C7 4L S 0 2V C CGNDP 1. 2數(shù)字濕 度檢測(cè)控制裝置 9 1/6。 AT89C51 執(zhí)行如下程序可以啟動(dòng)ADC0809 工作。在不需要使用串行通信的場(chǎng)合,利用串行口加外圍芯片 74LS164 就可以構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)并行輸入 /輸出口,用于顯示器 LED 驅(qū)動(dòng)。 單片機(jī)與 4片串入并出移位寄存器 74LS164 相連。此時(shí)每片 164的并行輸出口將送出保存在內(nèi)部移位寄存器中的 8位的段碼給數(shù)碼管,令數(shù)碼管穩(wěn)定地顯 示所需的字符。 X數(shù)字濕 度檢測(cè)控制裝置 10 代表任意狀態(tài); QA0、 QB0~QH0 代表在穩(wěn)態(tài)輸入條件建立之前 QA、QB~QH 的輸出狀態(tài); QAn、 QBn~QHn 代表在最近的時(shí)鐘上升沿 ↑ 轉(zhuǎn)換之前 QA、 QB~QH 的輸出狀態(tài); H/L、 QAn~QBn 代表在最近的時(shí)鐘上升沿 ↑ 轉(zhuǎn)換之后 QA、 QB~QH 的輸出 狀態(tài)。由于本設(shè)計(jì)采用的是共陽(yáng)極數(shù)碼管,所以相應(yīng)的亮段必須送 0,相應(yīng)的暗段必須送 1。因此,通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個(gè)按鍵被按下了。在本次設(shè)計(jì)中采用了軟件掃描的方法。采用軟件延時(shí)的方法來(lái)避開(kāi)抖動(dòng)階段,這一延時(shí)過(guò)程一般大于5ms。 由于輸出設(shè)備往往 需要大電壓來(lái)控制,而單片機(jī)系統(tǒng)輸出的為 TTL 電平,這種電平不能直接驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉。固態(tài)繼電器和 MCS51 系列單片機(jī)組成的控制系統(tǒng) , 具有抗干擾性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)兼容性好等特點(diǎn)。一般線圈可用直流低電壓控制( +5V, +9V, +12V)。 本設(shè)計(jì)就是采用直流驅(qū)動(dòng)電壓為 +5V 的繼電器。系統(tǒng)軟件的功能又可分為兩大類:一是監(jiān)控軟件,它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心,專門用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。 小于 等于 2 大于等于 2 圖 31 系統(tǒng)流程圖 程序初始化 程序初始化部分根據(jù)系統(tǒng)硬件原理圖及設(shè)計(jì)要求對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)資源分配、參數(shù)的設(shè)置以及定義。 在中斷服務(wù)程序中,“ MOV A , DPTR”指令產(chǎn)生 DR 信號(hào),使 OE端有效,打開(kāi)輸出鎖存器三態(tài)門, 8 位數(shù)據(jù)便讀入到 CPU 中。其公式為: TL+AX( THTL)/256 TL:顯示的最低溫度 TH:顯示的最高溫度 AX:模擬電壓所轉(zhuǎn)換的數(shù)字量 標(biāo)度轉(zhuǎn)換代碼如下: READTEMP: CALL READAD MOV B, (HIGHTEMPLOWTEMP) ;溫度值計(jì)算 MUL AB MOV A, B ; /256 ADD A, LOWTEMP MOV CURTEMP, A RET 顯 示子程序 顯示模塊包括數(shù)制轉(zhuǎn)換和 LED 串口靜態(tài)顯示兩部分。顯示模塊程序流程圖如圖 32 所示 數(shù)制轉(zhuǎn)換子程序代碼如下: DISPLAYRESULT: MOV A, CURTEMP ;實(shí)際值 MOV B, 10 DIV AB MOV DPTR, LEDMAP ;顯示碼首址 MOVC A, A+DPTR ;取顯示碼 MOV LEDBUF, A ;存顯示緩沖 MOV A, B MOVC A, A+DPTR MOV LEDBUF+1, A MOV A, SETTEMP ;設(shè)定的恒溫值 MOV B, 10 DIV AB MOV LEDBUF+2, A MOV A, B MOV LEDBUF+3, A RET 顯示子程序代碼如下: DISPLAYLED: ;顯示子程序 MOV R0,L