【正文】 3)方 式 2 方式 2 把 TL0 配置成一個可以自動恢復(fù)初值的 8 位計數(shù)器， TH0 作為常數(shù)緩沖器，TH0 由軟件預(yù)置值。在這種方式下， 16 位寄存 器只用了 13 位， TL0 的高 3 位未用。 (3)TR1 T1 的運行控制位，功能同 TR0。其各位定義如圖 所示： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 用于外部中斷 圖 TCON寄存器各位定義 (1)TR0 T0 的運行控制位。其中 M M0 用來確定所選的工作方式，如表 所示： 圖 TMOD寄存器各位定義 表 工作方式選擇 D7 D6 D5 D6 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11 頁 M1 M0 方式 說明 0 0 0 13 位定時器 /計數(shù)器 0 1 1 16 位定時器 /計數(shù)器 1 0 2 自動裝入時間常數(shù)的 8 位定時器 /計數(shù)器 1 1 3 對 T0 分為兩個 8 位獨立計數(shù)器；對 T1 置方式 3 時停止工作 （ 1） C/T 定時器方式或計數(shù)器方式選擇位。 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 T1 方式控制字 T0 方式控制字 復(fù)位和復(fù)位電路 在單片機系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當程序跑飛或死機時，就需要進行復(fù)位。 P2 口（ ～ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準雙向 I/O 口，在訪 問外部存儲器時，它輸出高 8 位地址。當 EA/VPP 為 高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器；當 EA/VPP 為低電平時，訪問外部程序存儲器。 （ 2） ALE/PROG 正常操作時為 ALE 功能提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器， ALE 引腳以不變的頻率周期性地發(fā)出正脈沖信號。是外接晶體的另一端。 圖 8051時序 MCS51 單片機外部結(jié)構(gòu) MCS51 單片機引腳功能 MCS 單片機都采用 40 引腳的雙列直插 封裝方式，其引腳功能如下： 1）主電源引腳 VSS 和 VCC VSS 接地； VCC 正常操作時為 +5V 電源。外部方式的時鐘很少用，若要用時，只要將 XTAL1 接地， XTAL2 接 外部振蕩器即可。 3）指令寄存器 指令 寄存器中存放指令代碼。例如能完成加、減、乘、除、 BCD 碼十進制調(diào)整等操作。 MCS51 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) MCS51 單片機的組成 MCS51 單片機是在一塊芯片上集成 CPU、 RAM、 ROM、定時器 /計數(shù)器和 I/O 口等基本功能部件。其也存在缺點 ，如價格較貴，可視角度小，反應(yīng)時間較慢等。（ 2）省電，不產(chǎn)生高溫：屬于低耗電產(chǎn)品，可以做到完全不發(fā)燙，相對與 CRT顯示器，因顯像技術(shù)不可避免產(chǎn)生高溫。（ 4）只能顯示數(shù)字，而不能顯示簡單的字符。 (3)體積小，重 量輕，抗沖擊性能好。 綜合比較方案一與方案二，方案二 更適合本系統(tǒng)設(shè)計的要求。芯片內(nèi)部包含有自動增益控制、麥克風(fēng)前置擴大器、揚聲器驅(qū)動線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。 圖 ISD1420外形 方案二：采用 ISD1760，如圖 所示，其單 片錄放時間 40～ 120 秒 ， 音質(zhì) 好。 ISD1420 模塊芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、話筒前置放大、自動增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波器、揚聲器驅(qū)動及 EEPROM 陣列。 圖 RF1100232外形 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 5 頁 語音芯片的選型 方案一： 采用 ISD1420，如圖 所示，其 單片錄放時間為 20 秒 ， 音質(zhì)較好。傳輸距離遠，直線可視情況下，天線放置高度 2 米， 9600bps可靠傳輸距離大于 100m(BER=103/9600bps)； 1200bps傳輸距離最大可達 200m(BER=103/1200bps)。 nRF2401 適用于多種無線通信的場合，如無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無線鼠標、遙控開鎖、遙控玩具等。綜合比較方案一與方案二，方案二更適合本設(shè)計系統(tǒng)中溫度傳感器的要求 。 DS18B20 不僅具有獨特的單線接口方式，在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊；也具有負壓特性，電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀 [1]。但是AD590 采 集的是模擬信號，沒有自動轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的功能，而單片機只能處理數(shù)字信息，所以使用使必須配置模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC），電路復(fù)雜，成本高?！?。 第六章：設(shè)計總結(jié)。 第四章： 系統(tǒng)硬件設(shè)計 。本章通過分析和比較，選擇最佳的元器件。 本文結(jié)構(gòu) 本文通過對無線發(fā)送模 塊和溫度傳感器等基本原理闡述，詳細地介紹了基于 51 單片機糧庫無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)過程。本文以 51單片機控制為核心，設(shè)計糧倉溫度監(jiān)測系統(tǒng)，信號采用無線傳輸，對倉庫內(nèi)多個點的溫度進行實時監(jiān)測，自動語音報溫及超溫報警，要求成本低、可靠性高、實用性強。糧食行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要指出，“十二五”時期是加快現(xiàn)代糧食流通產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期，同時保障國家糧食安全也面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。同時，節(jié)省了大量的人力和物力，減輕了糧庫管理的工作強度，提高了糧庫管理的效率，使糧食管理得到了安全可靠的保障。然后進行硬件的設(shè)計、焊接與組裝。 本文正是在上述背景下，以單片機控制為核心，結(jié)合無線傳輸技術(shù)和傳感器技術(shù)設(shè)計了糧庫無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)。 隨著無線技術(shù)的日益發(fā)展，無線傳輸技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。uses voice chip to constitute temperaturevoiced and over temperature alarm , the system realizes the temperature signal wireless transmission, realtime monitoring of multiple points temperature,temperaturevoiced and over temperature alarm. The design indexes: temperature detection range for 40 ℃ to 60 ℃ and the temperature detection error = ℃ .The temperature controls target range for 10 ℃ to 30 ℃ . And the system is automatically alarming when the temperature is above target ,it easy to facilitate management staff to grasp and control of the system using a wireless radio frequency technique, the effective distance is 200 meters, can pletely satisfy the small and mediumsized grain warehouse temperature monitoring. Key words： grain depot, multipoints temperature monitoring, wireless transmission, 51 MCU 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 1 頁 第一章 緒論 引言 我國是一個人口眾多的大國 , 科學(xué)儲糧是保障人民糧食供應(yīng) , 促進社會安定的大事 , 糧倉溫度的監(jiān)測在科學(xué)儲糧中占有重要地位。溫度控制目標范圍為 10℃至 30℃，控制點的間隔為 1℃ ，超過目標范圍時自動報警，以方便管理人員對溫度的把握與控制。在此基礎(chǔ)上，進行了糧食倉庫溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和研制。然而，我國糧食霉變事故時有發(fā)生，造成巨大的糧食浪費，危害國家糧食安全。 糧食安全是國家安全的基礎(chǔ) 。 本文首先從理論上論述了溫度監(jiān)測的重要意義，討論了糧食倉庫中溫度的允許變化范圍，探討了測量糧食倉庫溫度的原理和方法。 其設(shè)計指標：溫度 檢測范圍為 40℃至 60℃，溫度檢測誤差 =℃ 。uses microputer, LCD display and wireless sending module to constitute temperature receiving and display device。所以，設(shè)計和研制可靠的糧倉溫度監(jiān)測系統(tǒng)十分重要。如家用電器、航空航天 、國防軍事 、環(huán)境保護、醫(yī)學(xué)診斷、刑事偵查 、交通管理 等，這領(lǐng)域都離不開傳感器。文中對 每個部分功能和實現(xiàn)過程作了詳細地介紹。此系 統(tǒng)提高了糧庫的溫度監(jiān)測速度和監(jiān)測精度，增強了糧庫溫度監(jiān)測的實時性和有效性，有效防止了糧食霉變事故的發(fā)生。目前 ，我國許多糧倉對環(huán) 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 境溫度的測試還停留在人工巡回測試水平上，其工作量大、可靠性差。 目的和意義 糧庫溫度監(jiān)測是糧食質(zhì)量的重要保障，隨著微型計算機和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)人工檢測的方法費時、費力、精確度低等缺點，已經(jīng)不能滿足當前需 要。因此，能有效防止糧食霉變事故的發(fā)生，同時也節(jié)省了大量的人力和物力，減輕了糧庫管理的工作強度，從而提高了糧庫管理的效率，使糧食管理得到了安全可靠的保障。 第二章： 方案的比較和論證。本章簡要地介紹了單片機的結(jié)構(gòu)和原理。介紹系統(tǒng)軟件的開發(fā)環(huán)境，并進行了 主要模塊的軟件設(shè)計。精度高，非線形誤差為 177。 AD590 可以裸片形式提供適合受保護環(huán)境下的混合電路和快速溫度測量。其精度較高，適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍： ～ ?？梢钥闯?， DS18B20 的優(yōu)點彌補了AD590 的缺點。其 DuoCeiverTM 技術(shù)使 nRF2401 可以使用同一天線，同時接收兩個不同頻道的數(shù)據(jù)。RF1100232具有高抗干擾能力和低誤碼率，它是基于 FSK的調(diào)制方式，采用高效前向糾錯和信道交織編碼 技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗隨機干擾和突發(fā)干擾的能力，在信道誤碼率為 102時，可得到實際誤碼率 105～ 106。 綜合比較方案一與方案二，方案二具有抗干 擾能力強、誤碼率低、使用簡單無需編程等優(yōu)點，所以選擇方案二。其控制方式：并口或按鍵。此外， ISD1420 的穩(wěn)定性較差，價格稍貴。 該芯片提供多項新功能，包 括內(nèi)置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示 ,雙運作模式，以及可定制的信息操作指示音。同時，它具有 電壓范圍寬 ，穩(wěn)定性好， 工作狀態(tài)提示豐富多樣 ， 可處理多達 255 段以上信息 ， 寬價廉物美 ， 應(yīng)用靈 活等優(yōu)點。 (2)發(fā)光響應(yīng)時間極短，高頻特性好，單色性好，亮度高。然而， LED 也有缺點的：（ 1）其散熱性能稍差（ 2）用單片機控制時需要配置恒流驅(qū)動芯片（ 3）容易出現(xiàn)光衰甚至 “死燈 ”現(xiàn)象。 LCD 1602A的特點如下：（ 1）機身薄，節(jié)省空間：與比較笨重的 CRT顯示器相比，液晶顯示器只要前者三分之一的空間。 LCD 1602A能現(xiàn)顯示簡單的字符。本章將對其結(jié)構(gòu)及原理進 行簡要的介紹?？梢詫Π胱止?jié)、單字節(jié)等數(shù)據(jù)進行操作。執(zhí)行指令時， PC 內(nèi)容的低 8 位 P0 口輸出，高 8 位經(jīng) P2 口輸出。內(nèi)部方式時鐘電路如圖 所示。如圖 所示，為 8051 單片機的取指令和執(zhí)行指令的定時關(guān)系。 XTAL2 內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。 在 VCC 掉電期間，在引腳可接上備用電源，由 VPD 向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)。 （ 4） EA/VPP EA/VPP 為內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。能驅(qū)動 4 個 LSTTL負載。能驅(qū)動 4 個 LSTTL負載。復(fù)位后，各內(nèi)部寄存器狀態(tài)如表 所示： 表 寄存器 內(nèi)容 寄存器 內(nèi)容 PC 0000H TMOP 00H ACC 00H TCON 00H B 00H TH 00H PSW 0