【正文】 學(xué)生姓名： 羅 強(qiáng) 學(xué)生學(xué)號： 0920041342 中國﹒貴州﹒貴陽2013年5月I 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 頁 目 錄摘要 ⅢAbstract Ⅳ第一章 緒論 1 引言 1 現(xiàn)狀 1 目的和意義 2 本文結(jié)構(gòu) 2第二章 方案的比較和論證 3 溫度傳感器的選型 3 無線發(fā)送模塊的選型 4 語音芯片的選型 5 顯示模塊的選型 6第三章 MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理簡介 7 MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7 MCS51單片機(jī)的組成 7 CPU 7 MCS51單片機(jī)外部結(jié)構(gòu) 8 MCS51單片機(jī)引腳功能 8 復(fù)位和復(fù)位電路 10 MCS51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 10 10 11 MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 12 12 13第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)硬件框圖 15 單片機(jī)模塊 16II 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 頁 16 RF1100232技術(shù)指標(biāo) 17 RF1100232端口定義 17 RF1100232參數(shù)設(shè)定 18 溫度傳感器模塊 22 DS18B20的管腳定義及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 22 DS18B20溫度數(shù)據(jù)格式 23 DS18B20溫度傳感器工作原理 23 24 數(shù)碼管顯示 24 26 28 28 ISD1700典型的應(yīng)用電路 31 32 32 32第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 33 33 33 Keil軟件使用方法 33 41 43 46 48第六章 設(shè)計(jì)總結(jié) 53參考文獻(xiàn) 54附錄 55致謝 68III 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 頁 基于51單片機(jī)糧庫無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要糧食是國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，是人民的生活必需品。實(shí)現(xiàn)溫度信號的無線傳輸、對倉庫內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和語音報(bào)溫報(bào)警。由于糧庫占地面積大，糧倉分散，倉內(nèi)溫度測試點(diǎn)多，因而人工監(jiān)測工作量大，效率低，檢測周期長，容易漏檢，而且測量器件損壞率高，測試精度難以保證。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括單片機(jī)模塊，無線收發(fā)模塊，溫度傳感器模塊，顯示模塊，語音報(bào)溫模塊五個(gè)部分。我國近年引進(jìn)了多達(dá)16個(gè)國家和地區(qū)的倉庫環(huán)境控制系統(tǒng)，對吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和推動糧庫溫度自動檢測產(chǎn)生了積極的作用，但多因能耗過大、造價(jià)高、品種未能配套，未能達(dá)到很好的效果。此系統(tǒng)克服了以前靠糧庫管理人手工檢查、測量糧倉溫度的缺點(diǎn)，提高了糧庫的溫度監(jiān)測速度和監(jiān)測精度，增強(qiáng)了糧庫溫度監(jiān)測的實(shí)時(shí)性和有效性。單片機(jī)是溫度監(jiān)測系統(tǒng)最核心的部分。第二章 方案的比較和論證 溫度傳感器的選型方案一：采用AD590，它的測溫范圍在55℃～+150℃之間。 AD590外形方案二：采用DS18B20，它的測溫范圍在－55℃～＋125℃之間。芯片的能耗低，以5dBm的功率發(fā)射時(shí)，接收時(shí)工作電流為18mA，它有多種低功率工作模式，節(jié)能設(shè)計(jì)方便。自動過濾掉空中產(chǎn)生的假數(shù)據(jù)，使用簡單無需編程，大大方便應(yīng)用。、對音質(zhì)有輕微影響。這些功能僅僅通過按鍵就可完成。（5）成本低，使用簡單方便。（4）畫面柔和不傷眼：不同于CRT技術(shù)，液晶顯示器畫面不會閃爍，可以減少顯示器對眼睛的傷害，眼睛不容易疲勞。1） 運(yùn)算器運(yùn)算器的功能是進(jìn)行算述運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。4）定時(shí)與控制部件 （1）時(shí)鐘電路8051片內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路，XTAL1和XTAL2分別振蕩電路的輸入和輸出端，時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生。XTAL2內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。（4）EA/VPPEA/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(gè)LSTTL負(fù)載。2)定時(shí)器控制寄存器TCON特殊功能寄存器TCON用于控制定時(shí)器的操作及對定時(shí)器中斷的控制。1)方式0當(dāng)M1M0設(shè)置為00時(shí)，定時(shí)器選定為方式0工作。若T1設(shè)置為方式3，則停止工作。其作用同TF1。在CPU把控制轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件使IE0復(fù)位。T1必須由軟件來復(fù)位。 EX1：外部中斷1中斷允許位。：D7D6D5D4D3D2D1D0 IP寄存器各位定義PSPT1PX1PT0PX0 其中： PS：串行口中斷優(yōu)先級控制位。功能同PX1。 RF1100232技術(shù)指標(biāo): RF1100232技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo)參數(shù)調(diào)制方式FSK工作頻段433MHz接口數(shù)據(jù)格式8N1(無校驗(yàn))發(fā)射功率10mW接收靈敏度110dBm1200bps信道速率固定串口波特率4800、9600、19200bps 可選工作溫度40℃～+85℃電源～(推薦 5VDC)模塊尺寸41 * 21 * 1mm（尺寸不含天線座和天線）發(fā)射電流≤30mA接收電流≤20mA待機(jī)電流23mA天線接口SMA50 歐姆工作濕度10%～90%相對濕度，無冷凝 RF1100232端口定義RF1100232 提供 1*6 針排孔，： RF1100232端口定義管腳定義說明連接到終端備注1SLEEP休眠此功能暫時(shí)不具備2RESET復(fù)位引腳可不連3VCC電源+～推薦+～+4RxD數(shù)據(jù)輸入串口數(shù)據(jù)輸入TTL 電平5TxD數(shù)據(jù)輸出串口數(shù)據(jù)輸出TTL 電平6GNDGND地 GND ： RF1100232 管腳位置和尺寸圖 RF1100232參數(shù)設(shè)定 RF1100232 模塊的參數(shù)設(shè)定有兩種方法： 1）通過飛拓電子提供的無線模塊設(shè)置軟件進(jìn)行設(shè)置，： Setp1: 把 RF1100232 無線模塊通過 USBTTL 轉(zhuǎn)接板連到 PC 的USB 接口上。 溫度傳感器模塊傳感器DS18B20具有體積小、精度高、適用電壓寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測溫效果。： 溫度 數(shù)字輸出（二進(jìn)制） 數(shù)字輸出（十六進(jìn)制） +125℃ 0000000 11111010 00FAH +25℃ 0000000 00110010 0032H+1/2℃ 0000000 00000001 0001H +0℃ 0000000 00000000 0000H1/2℃ 1111111 11111111 FFFFH25℃ 1111111 11001110 FFCEH55℃ 1111111 10010010 FF92H DS18B20溫度傳感器工作原理該器件可以從單總線上得到能量并儲存在內(nèi)部電容中，該能量是當(dāng)信號線處于低電平期間消耗，在信號線為高電平時(shí)能量得到補(bǔ)充，這種供電方式稱為寄生電源供電。用拷貝便箋式RAM命令寫EEPROM，當(dāng)上電復(fù)位時(shí)EEPROM的內(nèi)容傳送到便箋式RAM中高低溫報(bào)警溫度寄存器和配置寄存器，DS1820的存儲體結(jié)構(gòu)，：便簽式RAM BYTEEEPROM溫度低字節(jié) 0溫度高字節(jié) 1TH/USER BYTE1 2TH/USER BYTE2 3TH/USER BYTE1CINFIG 4TH/USER BYTE2保留 5CINFIG保留 6保留 7CRC 8 DS1820的存儲體結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管和液晶作為常用的顯示器件，它們具有各自的特點(diǎn)，都得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)發(fā)光二極管的陽極接高電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，從而相應(yīng)的數(shù)碼段顯示，而輸入低電平的段則不能點(diǎn)亮。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。F：低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5X10的顯示字符。MOSI526SPI接口的數(shù)據(jù)輸入端口?？臻e時(shí)，需要拉高。APC寄存器的D9可以使其掉電。VSS2821數(shù)字地 ISD1700典型的應(yīng)用電路 ： MIC錄音電路 ISD1700 ： SPI接口控制電路 本系統(tǒng)中所用的芯片都使用的是+5V電壓，所以需要 +5V的穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中Vision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。 New File 選項(xiàng)： New File 添加內(nèi)容前界面 此時(shí)光標(biāo)在編輯窗口里閃爍，這時(shí)可以鍵入用戶的應(yīng)用程序了， ： File 添加內(nèi)容后界面 單擊file菜單下的save，出現(xiàn)一個(gè)對話框，鍵入文件名，后綴名為 .c，進(jìn)行保存到D盤Project1文件夾下。 //寫數(shù)據(jù)到DS18B20uchar DS18B20_ReadData()。}/****************************************************************************DS18B20復(fù)位及存在檢測（通過存在脈沖可以判斷DS18B20是否損壞）*函數(shù)名稱：DS18B20_Reset()***************************************************************************/bit DS18B20_Reset(){ uchar i。i0。 for(i=8。 //發(fā)送1位 for(j=30。i) { TempData=1。j)。 //定時(shí)器1，方式2 TH1 = 0xFD。 for(i=0。 //取接收到的數(shù)據(jù) i++。 Sendchar(0x00)。 Sendchar(0x00)。 //設(shè)置ID號 delay(900)。 Sendchar(0xAB)。 }}/****************************************************************************RF1100232初始化*函數(shù)名稱：void RF1100232_Init()***************************************************************************/void RF1100232_Init(){ Sendchar(0xA3)。i++) { SBUF=Tx_Data[i]。 //波特率9600，晶振12Mz SCON = 0x40。} for(j=30。 //拉低總線，產(chǎn)生讀信號 for(j=2。j)。i) { DS18B20_DQ=0。 //延時(shí)80微妙，對總線采樣 flag=DS18B20_DQ。 DS18B20_DQ=0。 DS18B20_WriteData(0xCC)。： 保存 New File后界面 3）添加文件 回到編輯界面后，單擊“Target 1”前面的“＋”號，然后在“Source Group 1”上單擊右鍵，： 添加New File選項(xiàng) 然后單擊“Add File to Group ‘Source Group 1’” ： File界面 ，然后單擊“Add ”： File后界面 4）匯編連接 。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。 超溫報(bào)警模塊由蜂鳴器和蜂鳴器的驅(qū)動（三極管）組成。Anain信號被立刻從Anain經(jīng)由