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正文內(nèi)容

低功耗溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)

  

【正文】 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊;2. 測(cè)溫范圍:-55℃~+125℃,℃;3. 工作電源: 35V/DC;4. 在使用中不需要任何外圍元件;5. 測(cè)量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送。除此之外,采集到的數(shù)據(jù)是通過RS232總線上傳給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)低功耗溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 1Abstract 21 緒論 52 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 63 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 7 7 8 AT89C52芯片性能與引腳介紹 9 單片機(jī)最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 13 模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇與簡(jiǎn)介 16 按鍵選擇與簡(jiǎn)介 18 時(shí)鐘芯片選擇與簡(jiǎn)介 19 上拉電阻 21 液晶顯示器簡(jiǎn)介 214 軟件設(shè)計(jì)部分 23 Proteus軟件介紹 23 Keil C軟件介紹 245 系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì) 25 設(shè)計(jì)思路 25 AT89C52的低功耗措施 25 分塊間斷供電 266 系統(tǒng)仿真 267 結(jié)束語(yǔ) 29致 謝 30參考文獻(xiàn) 31附 錄 32附錄一 硬件設(shè)計(jì)主電路圖 32附錄二 檢測(cè)主程序程序 33附錄三 溫度采集程序 37附錄四 A/D轉(zhuǎn)換程序 42附錄五 英語(yǔ)文獻(xiàn)翻譯 491 緒論溫濕度和人類的生活、生產(chǎn)有著密切的關(guān)系,同時(shí)還是工業(yè)生產(chǎn)中最常見的最基本的工藝參數(shù)。該系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C52作為控制核心,以數(shù)字式溫度傳感器DS18B電容式濕度傳感器HS1101作為測(cè)量元件,構(gòu)成溫濕度測(cè)量系統(tǒng),同時(shí)設(shè)計(jì)了能給系統(tǒng)提供穩(wěn)定工作電壓的電源電壓。當(dāng)DS18B20處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度A/D轉(zhuǎn)換操作時(shí),總線上必須有上拉電阻Rp,上拉開啟時(shí)間最長(zhǎng)為500ms,即先向DS18B20發(fā)送指令,跳過ROM后發(fā)出轉(zhuǎn)換溫度的指令,然后初始化后讀取溫度,將讀到的溫度通過液晶顯示顯示出來(lái)。本系統(tǒng)中將該濕敏電容置于555振蕩電路中,將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之反比的電壓頻率信號(hào),可直接被計(jì)算機(jī)所采集。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起,、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 對(duì)端口P2寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,同時(shí)可作輸入口,作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。此時(shí),被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(IIL)。要注意的是:每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。 EA/VPP外部訪問允許。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。端口線電平和輸入輸出狀態(tài)不確定可能使外圍設(shè)備誤動(dòng)作,導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生;內(nèi)部一些控制寄存器(專用寄存器)內(nèi)容不確定可能導(dǎo)致定時(shí)器溢出、程序尚未開始就要中斷及串口亂傳向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為:晶振為12MHz時(shí),C1為22uF, ;振為6MHz時(shí),C1為22uF,R1為1。逐次逼近型是將采樣信號(hào)和已知電壓不斷進(jìn)行比較,一個(gè)時(shí)鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換,依次類推,轉(zhuǎn)換完成后,輸出二進(jìn)制數(shù)。 5V電源供電時(shí)輸入電壓在05V之間;C;芯片接口說明:   Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入(復(fù)用);ADC0832 為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片,其最高分辨可達(dá)256級(jí),可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。在此電路中,按鍵輸入端采用低電平有效,上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí),I/O口線有確定的高電平,(AT89C52 .P1口內(nèi)部接有上拉電阻)所以就不需要再接上拉電阻。⑴ 我們時(shí)鐘電路選擇的芯片是 DS1302,其內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM,可以通過串行接口與單片機(jī)通信。⑸ DS1302數(shù)據(jù)輸入/輸出時(shí)序數(shù)據(jù)輸入是在輸入寫命令字的8個(gè)SCLK周期之后,在接下來(lái)的8個(gè)SCLK周期中的每個(gè)脈沖的上升沿輸入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)從0位開始??紤]到同種LCD顯示器的屏幕越大體積越大,功耗越大的特點(diǎn),在同類產(chǎn)品中選用了AMPIRE128X64液晶顯示模塊。這種訪問方式不占用存儲(chǔ)器空間,它的接口電路與時(shí)序無(wú)關(guān),其時(shí)序完全靠軟件編程實(shí)現(xiàn)。Proteus不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化,也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過程形象化。 Keil C軟件介紹單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外,同樣離不開軟件,我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法,一種是手工匯編,另一種是機(jī)器匯編,目前已極少使用手工匯編的方法了。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。(4)、增大TA,加大采樣周期,盡量多“休息”,使系統(tǒng)的響應(yīng)變慢。解除掉電工作方式,只能用硬件復(fù)位的方法,復(fù)位時(shí)不改變片內(nèi)RAM的內(nèi)容。另外,采用盡量縮短功耗大的電路的工作時(shí)間辦法,也可以降低系統(tǒng)勘功耗。我負(fù)責(zé)的是硬件部分的設(shè)計(jì) ?;谶@樣的思路,我們共同完成了低功耗溫濕度檢測(cè)儀的基本設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)后期,主要是用Keil C進(jìn)行編程、用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)模擬和將計(jì)算書輸入Word,并得到老師的審批和指正。 TR1=1。 //有4個(gè)菜單項(xiàng).// main1_menu[0].display=measurearray。 measure_menu[0].parent_menus=main1_menu。 case 1: //向上鍵. if(user_choosen==0) { user_choosen=max_item。 max_item=menu_ledmenu_count。 } for(n=0。 init_lcd()。 Clr_Scr()。} } // 適當(dāng)延時(shí)防止因?yàn)椴粩嗖槊Χ馁M(fèi)大量CUP資源 //附錄三 溫度采集程序include sbit warmer=P2^7。sbit xs=P2^5。 DQ = 1。}//讀一個(gè)字節(jié)int ReadOneChar(void){unsigned char i=0。 delay(4)。 delay(5)。 // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作 發(fā)送指令0xcc WriteOneChar(0x44)。 //值左移8位 //a=a4。 //溫度擴(kuò)大10倍,精確到1位小數(shù) return(t)。 zf=0。 bai=1。 ge=1。 P0=0xff。 //159選通開關(guān)sbit ADCS =P3^1。 for(i=0。 uchar ndat=0。 _nop_()。//拉高CLK端 ADDI=channelamp。//拉高CLK端 ADDI=(channel1)amp。 dat=0。//形成一次時(shí)鐘脈沖 _nop_()。//收數(shù)據(jù) ADCLK=1。 if(i7)ndat=1。i5。 } for(i=0。 while(1) { k=Adc0832(0)。 } } sw=1。 P0=0x00。 P2=value[j+b+1]。s society, the important status and role。s Congress that the country39。s world has entered the information age, information technology to promote science and technology to bee key technologies for highspeed development. Famous scientist Qian clearly pointed out that information technology, including measurement techniques, puter technology and munication technology. Measurement technology is the foundation. Academician Wang Daheng also repeatedly stressed that measurement technology is the source of information technology. Rapid development of information technology, resulting in a huge emerging information industry, information industry has bee a focal point of the leading world economic development industry. . Department of Commerce 1999 annual report on the part of the emerging digital economy, information industry, including puter hardware and software industries, munications equipment manufacturing and service industries, instrumentation industry. That is to say, information technology, measurement technology is the basis and source of information on the instrumentation industry is an important ponent of the industry. It goes without saying that the control and measurement instrumentation in today39。 j+=2。 for(i=0。 { P1=i。 j=0。i149。 } } else { for(j=0。//拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài) dat=8。//形成一次時(shí)鐘脈沖 _nop_()。 } for(i=0。//收數(shù)據(jù) ADCLK=1。 ADCLK=0。 ADCLK=0。 ADCLK=0。 _nop_()。j++) 。 //ADC0832 clock signaluchar dsw[20]。 display_temper(temp)。 dots=1。 shi=1。 zf=1。 //個(gè)位數(shù) disdata[3]=i%10。 //合并高低位數(shù)值 if(t0x0fff) tflag=1。 //讀取溫度寄存器等(共可讀9個(gè)寄存器) 前兩個(gè)是溫度發(fā)送指令0xbe a=ReadOneChar()。}//讀取溫度int ReadTemperature(void){ unsigned char a=0。 i0。i) { DQ = 0。 //精確延時(shí) 大于 480us DQ = 1。unsigned char tflag。sbit bai=P2^1。 time_menu_initial()。 Refresh()。 } } void select_item(uchar n){ draw_bmp(n*2,2,16,0,curflag)。 } select_item(user_choosen)。 }…… //“向上”“向下”“確認(rèn)”“取消”鍵//if(shuaxin) //是否需要刷新LCD標(biāo)志位. { Clr_Scr()。 measure_menu[1].children_menus=NULL。 …… //還有“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“時(shí)間設(shè)置”……//}void measure_menu_initial() //“開始測(cè)量”菜單設(shè)置//{ measure_menu[0].menu_count=2。}/*void time1(void) interrupt 3 using 1 { TH1=(6553650000)/256。感謝系里領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和實(shí)驗(yàn)老師們熱心的幫助,正是他們給我們提供了實(shí)驗(yàn)室這樣一個(gè)良好的設(shè)計(jì)環(huán)境。在老師們的指導(dǎo)和組員的共同努力下,我順利的完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)——低功耗溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)。軟件與硬件相結(jié)合的演示的大體流程是:主頁(yè)面顯示4個(gè)子菜單功能按鍵的4個(gè)控制進(jìn)入子菜單有確認(rèn)和取消按確認(rèn)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能(按取消則返回)。本次系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)其中的原理圖編輯和PCB布線就是在這個(gè)軟件環(huán)境中完成的,至于軟件設(shè)計(jì),則是采用proteus軟件中的ISIS和Keil uVision進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。 分塊間斷供電在一個(gè)系統(tǒng)中,并非電路的各部分都同時(shí)有效地工作,而給不工作的電路加上電壓,就是無(wú)謂地消耗功率,為此我們可以用局
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