【正文】 1602A 作為溫度接收模塊的顯示。DSl820 也可以由 3—。 DS18B20 的管腳定義及內(nèi)部結(jié)構(gòu) (1)DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端。 Step2: 啟動設(shè)置軟件，選擇正確的串口和波特率，就可以設(shè)置參數(shù)了。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PS PT1 PX1 PT0 PX0 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件框圖 此無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)使用的元器件主要有單片機 AT89S5無線發(fā)送模塊RF11000—23溫度傳感器 DS18B語音芯片 ISD1760、液晶顯示 LCD1602A、數(shù)碼管、蜂鳴器、雙向驅(qū)動芯片 74LS234 等。 PS=1，串行口定義為高優(yōu)先級中斷源； PS=0，串行口定義為低優(yōu)先級中斷源。 EX1=1，允許外部中斷 1 中斷； EX1=0 禁止外部中斷 1 中斷。 中斷控制 1)中斷允許和禁止 在 MCS51 中斷系統(tǒng)中，中斷允許或禁止是由片內(nèi)的中斷允許寄存器 IE 控制的， IE中的各位定義如圖 所示： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 圖 IE 寄存器各位定義 其中： EA： CPU 中斷允許標志。 （ 6） IT0 外部中斷源 0 觸發(fā)方式控制位。 (3)IE1 外中斷 1 中斷請求標志。所以方式 3 只適用于 T0。在這種方式下， 16 位寄存 器只用了 13 位， TL0 的高 3 位未用。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。 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。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。是外接晶體的另一端。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。例如能完成加、減、乘、除、 BCD 碼十進制調(diào)整等操作。其也存在缺點 ，如價格較貴，可視角度小，反應(yīng)時間較慢等。（ 4）只能顯示數(shù)字，而不能顯示簡單的字符。 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。 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。 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。 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。 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]?！?。 第四章： 系統(tǒng)硬件設(shè)計 。 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。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)。然后進行硬件的設(shè)計、焊接與組裝。 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。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。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。 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。uses microputer, LCD display and wireless sending module to constitute temperature receiving and display device。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。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。 第二章： 方案的比較和論證。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。 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?？梢钥闯觯?DS18B20 的優(yōu)點彌補了AD590 的缺點。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。其控制方式：并口或按鍵。 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。 (2)發(fā)光響應(yīng)時間極短，高頻特性好，單色性好，亮度高。 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。本章將對其結(jié)構(gòu)及原理進 行簡要的介紹。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。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。 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)。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 內(nèi)部寄存器初始狀態(tài) 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 00H TL 00H SP 07H TH 00H DPTR 0000H TL 00H P0～ P3 0FFH SCON 00H IP 00000 SBUF 不定 IE 000000 PCON 0 MCS51單片機的定時器 /計數(shù)器 定時器 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 1） 特殊功能寄存器 TMOD 特殊功能寄存器 TMOD 為定時器的方式控制寄存器，寄存器中每位的定義如圖 所示。當 T0 計數(shù)溢出時由硬件自動置 1；在 CPU 中斷處理時由硬件清為 0。 2)方式 1 方式 1 和方式 0 的工作相同，唯一的差別是 TH0 和 TL0 組成一個 16 位計數(shù)器。 MCS51 單片機的 中斷系統(tǒng) 中斷請求源和中斷請求標 志 1） 定時器控制寄存器 TCON TCON 是定時器 /計數(shù)器 0 和 1 的控制寄存器，它同時也用來鎖存 T0， T1 的溢出中斷請求源和外部中斷請求源。 (4)IT1 外部中斷 1(INT1)觸發(fā)方式控制位。在串行口方式 0 中，每當接收到第 8 位數(shù)據(jù)時，由硬件置位 IR；在其他方式中，當接收到停止位的中間位置時置位 RI。 ES：串行口中斷允許位。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TI RI 圖 SCON寄存器各位定義 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 14 頁 圖 IP 寄存器各位定義 EX0：外部中斷 0 中斷允許位。 PX1：外部中斷 1 中斷優(yōu)先級控制位。如圖 所 示，是本設(shè)計中用到的單片機最小系統(tǒng)。 格式 HEX HEX 固定 A7,7A 00 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 21 頁 （ 2） 串口波特率設(shè)定 ，如表 ： 表 文字 命令碼 波特率 說 明 長度 2bytes 2bytes 01： 4800 02： 9600 03： 19200 01： 4800 02： 9600 03： 19200 01： 4800 02： 9600 03： 19200 格式 HEX HEX 固定 A3,3A 01 (3)發(fā)送功率設(shè)定，如表 ： 表 (4)模塊 ID 設(shè)置，如表 ： 表 ID 設(shè)置 文字 命令碼 模塊 ID 說 明 長度 2bytes 2bytes 如果 ID 號是 10 進制數(shù)則需要 轉(zhuǎn)換為 16 進制數(shù)后用兩個字 節(jié)表示。 圖 DS18B20 的引腳 圖 2) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖 所示，主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL，高速暫存器。 DSl820 內(nèi)有一個能直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的溫度傳感器，其分辨率為 9， 10， ll， 12bit可編程，通過設(shè)置內(nèi)部配置寄存器來選擇溫度的轉(zhuǎn)換精度，出廠時默認設(shè)置為 12bit。 LED 數(shù)碼管里面有 8 只發(fā)光二極管，分別記作 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g﹑ dp 其中 dp 為小數(shù)點，每一只發(fā)光二極管都有一根電極引到外部引腳上，而另外一只引腳就連接在一起同樣也引到 外部引腳上，記作公共端（ COM），如圖 所示 ： 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 25 頁 圖 LED 引腳 市面上常用的 LED 數(shù)碼管有兩種，分為共陽極與共陰極。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度 最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VDD 正極 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VSS 地 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 寄存器選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 EN 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 27 頁 2)1602LCD 的指令說明 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 所示： 表 1602LCD 的指令說明 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存儲器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲器地址 8 置數(shù)據(jù)存儲器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲器地址 9 讀忙標志或地址 0 0 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)據(jù)到 CGRAM 或DDRAM 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或DDRAM 讀數(shù)據(jù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容