【正文】 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(jiǎn)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 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) ......................................... 10 工作方式 .................................................... 11 MCS51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) .......................................... 12 中斷請(qǐng)求源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志 .................................... 12 中斷控制 .................................................... 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 ....................................................... 16 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 頁 II 無線發(fā)送模塊 ..................................................... 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 顯示模塊 ......................................................... 24 數(shù)碼管顯示 ................................................. 24 液晶顯示 .................................................... 26 語音報(bào)溫模 ....................................................... 28 引腳及功能 .................................................. 28 ISD1700 典型的應(yīng)用電路 ...................................... 31 其他模塊 ......................................................... 32 電源模塊 .................................................... 32 超溫報(bào)警模塊 ................................................ 32 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................... 33 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 ................................................. 33 軟件功能 .................................................... 33 Keil 軟件使用方法 ........................................... 33 系統(tǒng)軟件流程圖 ................................................... 41 溫度傳感器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) ........................................... 43 無線收發(fā)模塊程序設(shè)計(jì) ............................................. 46 液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) ............................................. 48 第六章 設(shè)計(jì)總結(jié) ......................................................... 53 參考文獻(xiàn) ................................................................ 54 附錄 .................................................................... 55 致謝 .................................................................... 68 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 頁 III 基于 51 單片機(jī)糧庫無線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 糧食是國(guó)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(hào)的無線傳輸、對(duì)倉庫內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)試點(diǎn)多，因而人工監(jiān)測(cè)工作量大，效率低，檢測(cè)周期長(zhǎng)，容易漏檢，而且測(cè)量器件損 壞率高，測(cè)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(guó)近年引進(jìn)了多達(dá) 16 個(gè)國(guó)家和地區(qū)的倉庫環(huán)境控制系統(tǒng)，對(duì)吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和推動(dòng)糧庫溫度自動(dòng)檢測(cè)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(cè)量糧倉溫度的缺點(diǎn)，提高了糧庫的溫度監(jiān)測(cè)速度和監(jiān)測(cè)精度，增強(qiáng)了糧庫溫度監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和有效性。單片機(jī)是溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最核心的部分。 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁 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，如圖 所示，它的測(cè)溫范圍在 55℃ ～ +150℃ 之間。 圖 AD590 外形 方案二：采用 DS18B20，如圖 所示，它的測(cè)溫范圍在－ 55℃ ～＋ 125℃ 之間。芯片的能耗低，以 5dBm 的功率發(fā)射時(shí)，工作電流為 ，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(dòng)過濾掉空中產(chǎn)生的假數(shù)據(jù)，使用簡(jiǎn)單無需編程，大大方便應(yīng)用。它的 采樣頻率從 、 到 ，對(duì)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(jiǎn)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(huì)閃爍，可以減少顯示器對(duì)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。 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁 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。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。 （ 3） PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，在從外部程序存儲(chǔ)器取指令或數(shù)據(jù)期間， PSEN在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次有效。 P3口（ ～ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口。 （ 2） GATE 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器運(yùn)行控制位，用來確定對(duì)應(yīng)的外部中斷請(qǐng)求引腳，是否參與 T0 或 T1 的操作控制。 工作方式 MCS51片內(nèi)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器可以通過對(duì)特殊功能寄存器 TMOD中的控制位 C/T的設(shè)置來選擇定時(shí)器方式或計(jì)數(shù)器方式；通過對(duì) M1M0 兩位的設(shè)置來選擇 4 種工作方式，以 T0 為例加以說明 [3]。 4)方式 3 方式 3 對(duì)定時(shí)器 T0 和定時(shí)器 T1 是不相同的。 （ 2） TF0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ T0）的溢出中斷標(biāo)志。如果 IT0 置 1，則當(dāng) INT0 上的電平由 1 變 0 時(shí)，D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁 IE0 由硬件置位。在方式 0 中，當(dāng)每發(fā)送完 8 位數(shù)據(jù)時(shí)由硬件置位 T1；在其他方式中于停止位開始時(shí)置位。 ET1=1，允許 T1 中斷； ET1=0，禁止T1 中斷。中斷優(yōu)先級(jí)是由片內(nèi)的中斷優(yōu)先級(jí) 寄存器 IP 控制的。 PX0：外部中斷 0 中斷優(yōu)先級(jí)控制位。本節(jié)將詳細(xì)介紹 RF1100232 的技術(shù)指標(biāo)、端口定義及參數(shù)設(shè)定的方法 [6]。 DS18B20 的管腳定義及內(nèi)部結(jié)構(gòu) (1)DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端。采用辦法是將低 8 位用補(bǔ)碼表示 ,第 9 位以符號(hào)擴(kuò)展形式擴(kuò)展至其他 7 位。內(nèi)部 溫度數(shù)據(jù)格式如圖 所示： S S S S S 26 25 24 23 22 21 20 21 22 23 24 MSB LSB 圖 DSl820 內(nèi)部存儲(chǔ)器均為八位，共有 9 個(gè)便箋式 RAM，以及 3 個(gè)為 EEPROM，用于長(zhǎng)時(shí)間保存高低溫報(bào)警溫度設(shè)置值和配置寄存器的值。圖 為共陰極：當(dāng)數(shù)碼管里面的發(fā)光二極管的陰極接在一起作為公共引腳，在正常使用時(shí)此引腳接電源負(fù)極。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 圖 圖 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26 頁 液晶顯示 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模塊。在此溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，數(shù)碼管作為溫度檢測(cè)模塊的顯示，液