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正文內(nèi)容

基于at89c51單片機的節(jié)水灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)

2024-07-24 23:03 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 圖5所示,每位數(shù)碼管內(nèi)部→8個發(fā)光二極管組成,由8個發(fā)光二極管的陰極并接而成的公共端在正常顯示時接低電平(GND),adp各引腳上是否是高電平將決定各個數(shù)碼管是否被點亮。 圖5為 LED數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu),外部共有10個引腳,其中3, 8腳是公共端,其余的8個引腳被稱為段選端。由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容比較簡單,顯示量不多,所以選用數(shù)碼管既方便又經(jīng)濟。LED有共陰極和共陽極兩種。如圖5所示。二極管的陰極連接在一起,通常此公共陰極接地,而共陽極則將發(fā)光二極管的陽極連接在一起,接入+5V的電壓。一位顯示器由8個發(fā)光二極管組成,其中7個發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個筆劃(段)a~g,另一個小數(shù)點為dp發(fā)光二極管。當在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓時,該段筆劃即亮;不加電壓則暗。為了保護各段LED不被損壞,需外加限流電阻。 符號和引腳 共陰極 共陽極圖5 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理圖 數(shù)碼管顯示器有兩種工作方式,即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)掃描顯示方式。為節(jié)省端口及降低功耗,本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描顯示方式。用P3口來控制數(shù)碼管每一位的公共端,即“位控”。如果要顯示不同的內(nèi)容,那么就要采用輪流顯示的方式,即在某一瞬間,只讓其中的某一位的字位線處于選通狀態(tài),其它各位的字位線處于斷開狀態(tài),同時字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。 顯示掃描由程控實現(xiàn),其中PA口輸出字型碼,PC口輸出位選信號即掃描信號。相應(yīng)的端口地址分配如表41:名稱命令/狀態(tài)寄存器PA口PB口PC口端口地址7FF8H7FF9H7FFAH7FFBH 超限報警電路為了使操作人員在一些緊急或反常狀態(tài)下不會忽視、能夠及時的處理突發(fā)狀況,所以需要有一種能夠引起人們注意的報警信號。報警信號一般包括:閃光報警、鳴音報警和語音報警,本系統(tǒng)采用聲光報警。如圖6所示為報警電路,選用壓電式蜂鳴器,這種蜂鳴器僅需要10mA的驅(qū)動電流就可以產(chǎn)生3KHz左右的蜂鳴聲音,其中蜂鳴器的一端接在高電平+SV上,在初態(tài)時,在需要報警的時候。同時利用延時程序來控制報警聲音的長短?!?”時,二極管導(dǎo)通,燈亮發(fā)出報警信號。 圖6 報警電路5 軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件程序設(shè)計主要包括:主程序設(shè)計,采樣子程序設(shè)計,數(shù)據(jù)處理程序,顯示子程序,串口通信程序等。各芯片地址編碼為:RAM6116: OFOOOHOF7FFH 81551/0口:7FF8H 7FFDHADC0809: OBFF8HOBFFFH 主程序設(shè)計 啟動初始化讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)值顯示數(shù)值小于設(shè)定的值調(diào)用控制模塊設(shè)定時間未到?調(diào)用時間顯示模塊 否 是 否 是 圖7 主程序設(shè)計流程圖 采樣子程序設(shè)計采樣子程序清單:AD: MOV R0, ADTURNO MOV R6, OBHADLOOP: MOV DPTR, OBFF8H ;啟動INO通道A/D轉(zhuǎn)換GOON: MOVX @DPTR, A MOV R7, OAOH ;延時等待轉(zhuǎn)換結(jié)束DLAY: NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R7, DLAY MOVX A, @DPTR MOV @R0, A ;將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入以ADTURNO為首址的一片 RAM內(nèi)INC RODJNZ R6, ADLOOPSJMP ADRET 數(shù)據(jù)處理 數(shù)字濾波技術(shù) 在進行數(shù)據(jù)采集時,輸入信號容易受到隨機干擾,因此A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機中的數(shù)據(jù)存在誤差,稱為隨機誤差。為了克服隨機干擾引起的誤差,硬件上可采用濾波技術(shù);軟件上采用數(shù)字濾波法來抑制有效信號中的干擾成分,消除誤差。本系統(tǒng)即采用數(shù)字濾波法。 常用的數(shù)字濾波法包括:限幅濾波法、中位值濾波法、算術(shù)平均濾波法、去極值平均濾波法、移動平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、低通濾波法、復(fù)合濾波法等。本系統(tǒng)即采用中位值濾波法。 中位值濾波法的具體思路是:對被測參數(shù)連續(xù)采樣N次(一般N為奇數(shù)),然后把N次采樣值按大小排列,取其中間值為本次采樣值。 本程序每次對土壤濕度連續(xù)采樣11次,ADTURNO為片內(nèi)RAM的21H地址單元,是采樣值放入內(nèi)存的首地址,濾波結(jié)果放入片內(nèi)RAM的37H地址單元,即LINEADRO地址。 MAOPAO: MOV Rl, ADTURNO MOV R5, OAH CLR OOHFILTER: MOV 3CH, @R1 INC R1 MOV A, @R1 CLR C SUBB A, 3CH JNC NEXT MOV A, @R1 MOV @R1, 3CH DEC R1 MOV @Rl, A INC R1 SETB OOHNEXT: DJNZ R5, FILTER JB OOH, MAOPAO MOV LINEADRO, 26H RET 圖8 數(shù)字濾波程序流程圖 數(shù)字顯示的標度變換在微機化測控系統(tǒng)中,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器接口送入微機的數(shù)據(jù),是對被測量進行測量得到的原始數(shù)據(jù)。這些原始數(shù)據(jù)送入微機后通常要先進行一定的處理,然后才能輸出作為顯示器的顯示數(shù)據(jù)。在該系統(tǒng)中,濕度傳感器和A/D相連,A/D轉(zhuǎn)換器和單片機相連,其中不包括任何非線性的數(shù)字化測量通道,因此被測量的值N與A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果D,存在如圖9所示線性關(guān)系。 圖9 線性關(guān)系在該系統(tǒng)中,土壤濕度測量范圍0100%對應(yīng)的輸出電壓范圍為05V,ADC0809為8位A./D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)碼為0255。即根據(jù)上面公式,DL=0lD H =255,NL=0, NH=100。TURN: SETB OD3H CLR OD4H;選則第一組寄存器 CLR C MOV A, LINEADR MOV B, 20 MUL AB CLR OD2H MOV R7, B MOV R6, A MOV R5, 00H MOV R4, 3
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