基于單片機(jī)的溫濕度巡檢裝置設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-10 10:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1板 除了具備單片機(jī)最小系統(tǒng)電路外還包括有電源電路、音頻電路（含 MIC 輸入部分和 DAC 音頻輸出 部分）、復(fù)位電路等，而且體積小、采用電池供電，方便隨身攜帶?。?！使學(xué)生在掌握軟件的同時，熟練單片機(jī)硬件的設(shè)計制作，鍛煉學(xué)生的動手能力，也為單片機(jī)學(xué)習(xí)者和開發(fā)者創(chuàng)造了一個良好的學(xué)習(xí)和新產(chǎn)品開發(fā)的機(jī)會！ 3 硬件設(shè)計 單片機(jī)的外部擴(kuò)展 由于采用凌陽單片機(jī)，其內(nèi)部有 2KB 的 SRAM 其地址范圍是 0X0000~0X07FF，和 32KB 的Flash 內(nèi)嵌式閃存 ， 地址 0X8000 開始被劃分為 128 頁（每頁存儲量為 256 字節(jié) ）， 在 CPU 正常工作下均可通過程序擦除或?qū)懭?。所以無需再外擴(kuò)程序和數(shù)據(jù)存儲器。 鍵盤與顯示的設(shè)計 使用 CH452 作為鍵盤與顯示的驅(qū)動，它共可驅(qū)動 8 個發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器（ LED）和 64個按鍵掃描。 CH452 是數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制芯片。 CH452 內(nèi)置電流驅(qū)動級，段電流不小于 15mA，字電流不小于 80mA， 內(nèi)置時鐘振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動 8 位數(shù)碼管或者 64 位LED，具有 BCD 譯碼、閃爍、移位、段位尋址、光柱譯碼等功能；同時還可以進(jìn)行 64 鍵的鍵盤掃描； CH452 通過可以級聯(lián)的 4 線串行接口或者 2 線串行接口與單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)；并且可以8 個 LED 2X8 鍵盤 矩陣 BEE DOUT DCLK CH452 DIN LOAD IOB0 IOB2 單 片機(jī) IOB3 IOB4 IOB5 4 對單片機(jī)提供上電復(fù)位信號。 溫度采 樣設(shè)計 由于時間很緊張就沒有做這一塊的功能，所以只能用 EWB 軟件仿真模擬實現(xiàn)。 A/D 轉(zhuǎn)換實現(xiàn) 從 EWB 模擬出來的溫度送入單片機(jī)后，再由單片機(jī)通過 I/O 口送到 A/D 轉(zhuǎn)換芯片上，完成轉(zhuǎn)換以后再送到顯示部分，調(diào)用顯示程序來完成對溫度的顯示。在凌陽單片機(jī)內(nèi)有 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ ADC） ，可以直接通過引線（ IOA[0~6]）輸入。 4 軟件設(shè)計 主程序 通過用凌陽單片機(jī)的內(nèi)部 A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)溫度、濕度的 模數(shù)轉(zhuǎn)換，開始使用時要對其進(jìn)行一系列的初始化工作以啟動相應(yīng)的內(nèi)部功能模塊來完成相應(yīng)的操作。具體的流程圖見圖 3 所示。 子程序 本模塊采用 CH452 數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制芯片，用這一片就可以完成對溫度的顯示和鍵盤輸入的控制。用此芯片時要對其初始化，具體程序見附錄。 A/D 轉(zhuǎn)換是通過單片機(jī)的 IOA0口作為模擬信號的輸入端口，送入單片機(jī)中進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，并把結(jié)果送往 B 口，由 CH452 芯片控制顯示出來。 5 調(diào)試與結(jié)果分析 本系統(tǒng)采用凌陽 SPCE061A 單片機(jī)來控制溫度采樣后的轉(zhuǎn)換工作，其內(nèi)部的強(qiáng)大 模塊使其做起來十分簡單，控制十分方便，用 CH452 驅(qū)動顯示。 6 結(jié)論 在本次設(shè)計的全過程中，我對最近所學(xué)的知識有了一個比較系統(tǒng)的認(rèn)識和理解。涉及了各方面的知識，大大擴(kuò)展了我的知識面，同時是我學(xué)會了如何使用所學(xué)的知識去解決一些實際的問題。 在設(shè)計中我深知自己掌握的知識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，掌握的一些理論知識應(yīng)用到實踐中去，總會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，不是理論沒有掌握好，而是光知道書本上的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，一定要把 圖 3 系統(tǒng)流程圖 開始 是否有其它 程序運行？ 單片機(jī)內(nèi)部模塊初始化 溫度采樣模擬輸入 結(jié)束 轉(zhuǎn)入該程序 運行完后 初始化 B 口 選擇通道允許 A/D轉(zhuǎn)換 讀寄存器 P_ADC_MUX_Ctrl 判斷是否轉(zhuǎn)換完畢？ 讀出轉(zhuǎn)換值并送 B 口顯示 是否超出？ 報警 N Y N Y Y N 5 理論知識和實踐結(jié)合起來。把學(xué)到的知識應(yīng)用到時間中去，多做多練，才可以把理論的精華發(fā)揮出來。知識不是 知道，了解就好，一定要去應(yīng)用它，發(fā)展它，讓它在現(xiàn)實生活中得到充分的應(yīng)用，從而解決一些問題，這才是學(xué)習(xí)的根本目的。而且知識又不是單一的，它是互相聯(lián)系的，學(xué)科與學(xué)科之間都有著內(nèi)在的聯(lián)系。在設(shè)計階段，通過對課題的深入分析與研究，迫使我對技術(shù)有了一定的了解。在遇到問題時，得到了指導(dǎo)老師的悉心幫助。 計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，使我深深地認(rèn)識到只有不斷的加強(qiáng)學(xué)習(xí)，才能在計算機(jī)技術(shù)方面不至于被淘汰，今后，我還要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，努力使自己成為一位專業(yè)的計算機(jī)人員，為我自己所從事的工作服務(wù)。 致謝 本文是在指導(dǎo)教師張志俊副教 授的悉心指導(dǎo)下完成的。張老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)作風(fēng)、廣博精深的教學(xué)精神和誨人不倦的師德令本人收益非淺。對張老師在大學(xué)期間學(xué)業(yè)上的教誨，本人在此表示崇高的敬意和由衷的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 金偉正 ． 單線數(shù)字溫度傳感器的原理及應(yīng)用 [J]．西安電子技術(shù)出版社． 2020 [2] 薛均義，張彥斌等．凌陽十六位單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]．北京航空航天大學(xué)發(fā)出版社． 2020 [3] 侯媛彬，袁益民等．凌陽單片機(jī)原理及其畢業(yè)設(shè)計精選 [M]．北京：科學(xué)出版社． 2020 [4] 雷思孝，李伯成，雷向莉 ． 單片機(jī)原理及實用技術(shù) —— 凌陽十 六位單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]． 西安電子科技大學(xué)出版社 ． 2020 附錄 1 凌陽單片機(jī)電路圖 凌陽單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的模型圖如圖 4 所示 ， 微處理器如圖 5 所示 ， 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖如圖 6 所示 ， I/O 口電路圖如圖 7 所示 ， 下載電路圖如圖 8 所示 ， 語音處理電路圖如圖 9 所示。 圖 4 凌陽單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 圖 5 凌陽單片機(jī)的核心處理器 6 圖 6 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖 圖 7 I/O 口電路圖 圖 8 系統(tǒng)板的下載電路圖 圖 9 系統(tǒng)板的 語音處理 電路圖 7 附錄 2 部分程序清單 1 主程序代碼.DEFINE P_IOA_Data 0x7000。 .DEFINE P_IOA_Dir 0x7002。 .DEFINE P_IOB_Data 0x7005。 .DEFINE P_IOB_Dir 0x7007。 .DEFINE P_ADC 0x7014。 .DEFINE P_ADC_Ctrl 0x7015。 .DEFINE P_ADC_MUX_Ctrl 0x702b。 .DEFINE P_ADC_MUX_DATA 0x702C。 .CODE。 .PUBLIC _main _main: R1=0x0000。 [P_IOA_Dir]=R1。 R1=0xFFFF。 [P_IOB_Dir]=R1。 R1=0x0001。 [P_ADC_MUX_Ctrl]=R1。 L_AD: R1 = [P_ADC_MUX_Ctrl]。 TEST R1,0x8000。 JZ L_AD。 R1 = [P_ADC_MUX_DATA]。 [P_IOB_Data] = R1。 JMP L_AD。 2 子程序代碼 .INCLUDE //包含 SPCE061A 芯片寄存器定義 .INCLUDE //包含用戶自定義的硬件配置 .RAM //定義 RAM 段 .VAR AUTOFLAG .VAR G_Sum。 //定義 G_Sum 存儲累加結(jié)果
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