【正文】 對(duì) MAX7219 的掃描限制寄存器(掃描數(shù)碼管的個(gè)數(shù))、亮度寄存器、譯碼模式寄存器及工作寄存器進(jìn)行正確的設(shè)置。在進(jìn)行程序前，必須清楚一點(diǎn)，就是 MAX7219 采用 16 位基于 89C51 單片機(jī)的糧食水分，溫度綜合檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 26數(shù)據(jù)包的形式，也就是說(shuō)對(duì) MAX7219 寫入時(shí)是以 16 位數(shù)作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行的，也即兩個(gè)字節(jié)，高字節(jié)為寄存器地址或顯示 RAM 地址，低字節(jié)為命令或數(shù)據(jù)。地址字節(jié)的高 4 位為無(wú)關(guān)位，通常取 1。MAX7219 初始化程序：MAXO: MOV A,OBH。選擇顯示位數(shù) MOV R2,07H。 LED 為 8 位(可根據(jù)顯不位數(shù)確定)LCALL YWMOV A,09H。選擇模式MOV R2,0FFH。BCD 譯碼方式LCALL YWMOV A,0CHMOV R2,01H。選擇正常工作LCALL YWRET；顯示子程序，顯示子程序的作用是將非壓縮的 BCD 碼形式的顯示代碼寫入對(duì) RAM 寄存器，常用的 09 和 AF 的顯示代碼對(duì)應(yīng)為 04H09H和 OAH0FH。如要在對(duì)應(yīng)的位上顯示小數(shù)點(diǎn)，只要將對(duì)應(yīng)的顯示代碼的最高位置 1 即可。例如要顯示“0.” ，其顯示代碼為 80H。顯示程序:DISP: MOV R0, 40H。顯示緩沖首地址 MOV R1，01H；MAX7219 內(nèi) RAMO 地址 MOV R3, 08HLOOP1:MOV A,@R0…INC R0。修改緩沖區(qū)地址INC R1；修改 MAX7219 內(nèi) RAM 地址DJNZ R3, LOOP1RETYW: LCALL SEND。移入 MAX7219 16 位數(shù)據(jù)…SETB 。裝載數(shù)據(jù)RETSFND: MOV R4, 08H。移入 8 位數(shù)據(jù)LOOP2:CLR …DJNZ R4, LOOP2RET注：附錄了數(shù)字傳感器 DS18B20 程序基于 89C51 單片機(jī)的糧食水分，溫度綜合檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 28第五章 系統(tǒng)的調(diào)試、可靠性和抗干擾技術(shù)5．1 系統(tǒng)的調(diào)試（1）信息的采集，放置兩只數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20，一只置于被測(cè)物體所在空氣中，測(cè)得的溫度稱為干球溫度。另一只用紗布包裹，紗布下端垂于一個(gè)蒸餾水器皿中，測(cè)得的溫度稱為濕球溫度。根據(jù)干濕度溫度計(jì)測(cè)量原理，在得到溫度（干球溫度）的同時(shí)，只要計(jì)算出干球溫度和濕球溫度的差值就可測(cè)出濕度。在這里，要注意適當(dāng)通風(fēng)，使得濕球所得溫度值更接近真實(shí)值。 （2）共陰極驅(qū)動(dòng)中，串行數(shù)據(jù)接收到的第一位為最高位(D15),而單片機(jī)串行數(shù)據(jù)輸出的第一位卻是最低位（D0） 。這一點(diǎn)在接線，調(diào)試時(shí)應(yīng)該注意。（3）顯示，共用了八個(gè) LED 數(shù)碼管，擬前三個(gè)顯示干球溫度（即，糧食溫度） ；接著三位，顯示濕球溫度；最后，兩位，顯示兩者的取整差值，對(duì)照附錄里的溫差對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度表，得到相對(duì)濕度（即，糧食相對(duì)濕度） 。（4）本論文只是提供一種溫濕度檢測(cè)方法，只用了兩只 DS18B20 溫度傳感器，在實(shí)際應(yīng)用中，由于采用的是 1－WIRE 單總線技術(shù)，單總線顧名思義只有一根數(shù)據(jù)線，所以可以在一根總線上掛接任意多個(gè) DS18B20，這樣就可以很方便地構(gòu)成單線多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)，結(jié)果取平均值，提高精度值。5．2 可靠性設(shè)計(jì) [17]可靠性是描述系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、正常運(yùn)行能力的一個(gè)通用概念，也是產(chǎn)品質(zhì)量在時(shí)間方面的特征表示。通常的定義是指產(chǎn)品或系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。描述可靠性的定量指標(biāo)常用可靠性、失效率、平均無(wú)故障時(shí)間這些特征量?？煽啃宰罴蟹从沉四撤N產(chǎn)品或設(shè)備的質(zhì)量指標(biāo)。產(chǎn)品運(yùn)行的關(guān)鍵。由于系統(tǒng)的可靠性貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、安裝、調(diào)試、使用和維護(hù)等的整個(gè)過(guò)程。因此進(jìn)行這個(gè)系統(tǒng)的可靠性的研究是十分必要的。為提高系統(tǒng)的可靠性，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要采取了以下兩方面的措施。 一，元器件級(jí)的可靠性措施。元器件是組成系統(tǒng)的基本單元，其特性好壞與穩(wěn)定性直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能與可靠性。因此，在可靠性設(shè)計(jì)中，首要的工作是精選元器件，使其在長(zhǎng)期穩(wěn)定性，精度等級(jí)方面滿足要求。二，部件及系統(tǒng)級(jí)的可靠性措施。元器件的可靠性主要取決于元器件的制造商，部件及系統(tǒng)的可靠性則取決于整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)，制造，檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)所采取的措施。5．3 抗干擾技術(shù)為了提高系統(tǒng)的可靠性，元器件的選擇是根本，系統(tǒng)設(shè)計(jì)是手段，合理安裝調(diào)試是基礎(chǔ)、外部環(huán)境是保證，這是可靠性設(shè)計(jì)遵循的基本原則，并貫穿于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行的全過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)這些準(zhǔn)則，必須采取相應(yīng)的硬件或軟件方面的措施，這是可靠性設(shè)計(jì)的根本任務(wù)。所以，在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)主要采取以下兩方面的措施。5．3．1 硬件抗干擾任何一個(gè)電磁干擾的發(fā)生必須具備三個(gè)基本條件:首先要具備干擾源，也就是產(chǎn)生有害電磁場(chǎng)的裝置或設(shè)備:其次是要具有傳播干擾的途徑，通常認(rèn)為有兩種方式:傳導(dǎo)禍合方式和輻射藕合方式，其中傳導(dǎo)禍合方式又可分為電阻性禍合、電容性禍合和電感性禍合。第三是要有易受干擾的敏感設(shè)備。因此，針對(duì)電磁干擾的三要素，所采用的硬件抗抑制措施:(1)抑制干擾源 電路板上每個(gè) IC 芯片的電源與地之間要并接一個(gè) － 高頻電容，以減小 IC 芯片對(duì)電源的影響。采用 DCDC 電源隔離，以提高其抗干擾性 。關(guān)鍵部件并聯(lián)瞬態(tài)二極管，以釋放尖脈沖的干擾:布線時(shí)避免 90 度折線，以減少高頻噪聲發(fā)射。(2)切斷干擾的傳播途徑 許多單片機(jī)對(duì)電源噪聲很敏感，因此電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就解決了一大半。繪制線路板，將電源部分與主板(含單片機(jī)、 A/D, D/A 等)、顯示板分開，加大電源部分與主要元器件之間的距離。用地線把數(shù)字電路與模擬電路隔離開，數(shù)字地與模擬地也要分離，最后接于電源地。(3)提高敏感器件的抗干擾性能 布線時(shí)盡量減少回路環(huán)面積，以降低感應(yīng)噪聲:電源線和地線要盡量粗，以降低藕合噪聲:對(duì)于單片機(jī)閑置的 UO 口，不要懸空，要接地或接電源 。其它 IC的閑置端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如“MAX7219.等:在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字電路。IC 器件盡量直接焊在電路板上，少用 IC 座等措施。5．3．2 軟件抗干擾(1)軟件容錯(cuò)性是軟件性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，主要是防止由于操作者的誤操作或其它原因使系統(tǒng)發(fā)生異常退出或死機(jī)情況，避免給操作者造成不便，甚基于 89C51 單片機(jī)的糧食水分，溫度綜合檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 30至丟失數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)中的下位機(jī)軟件中，在某些容易形成死循環(huán)的地方，例如在對(duì) DS18B20 進(jìn)行初始化時(shí)，不是采用等待電平條件滿足后再繼續(xù)下一步操作，而是根據(jù)初始化時(shí)序，主動(dòng)讀取電平狀態(tài)，滿足條件則往下執(zhí)行，否則放棄本次操作，重新再發(fā)信號(hào)進(jìn)行初始化，如果多次重復(fù)初始化還沒(méi)成功，則放棄并返回錯(cuò)誤提示信息。在上位機(jī)軟件中，如果操作者要進(jìn)行某一步操作的前提條件不滿足，則系統(tǒng)將會(huì)彈出信息框進(jìn)行提示，并且直到條件滿足時(shí)才執(zhí)行操作。 (2)軟件抗干擾措施。對(duì)于干擾引起的數(shù)據(jù)的采集的突變的抗干擾設(shè)計(jì)，采用數(shù)字濾波的方式。5．4 本系統(tǒng)對(duì)干擾的預(yù)防(1) 在元器件級(jí)的可靠性措施上，本系統(tǒng)選用的大都是經(jīng)過(guò)時(shí)間考驗(yàn)的元器件，選用有可靠性保證的元器件或者己被長(zhǎng)期實(shí)踐使用證明的優(yōu)質(zhì)元器件例如。DS18B20，X7219 等。(2) 本系統(tǒng)多用集成元器件，使得在總的元件數(shù)目上盡可能的少，在滿足性能要求的前提下減少元器件的數(shù)量和種類，盡量減少了由于元件帶來(lái)的干擾。(3) 為防止單片機(jī)“死機(jī)” ，使用了復(fù)位電路，復(fù)位后可使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始正常工作。(4) 軟件抗干擾是對(duì)硬件抗干擾的補(bǔ)充，本系統(tǒng)在編寫程序時(shí)，也用到了一些技術(shù)來(lái)抗干擾，例如：指令冗余技術(shù)，指令冗余是指在程序中關(guān)鍵的地方人為地插入一些單字節(jié)指令(NOP )或?qū)⒂行巫止?jié)指令重復(fù)書寫。當(dāng) CPU 受到干擾后往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來(lái)執(zhí)行，引起程序混亂。一般的做法是在十幾條正常的指令后填充 2 至 3 個(gè) NOP 空指令，尤其是在一些跳轉(zhuǎn)和子程序調(diào)用指令的前面，則對(duì)于程序的正確流向會(huì)起到一定的保護(hù)作用。結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)根據(jù)目前糧食儲(chǔ)備的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)和要求，采用了干濕球測(cè)濕原理設(shè)計(jì)的溫濕度綜合檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)糧食溫濕度的檢測(cè)和顯示。 本設(shè)計(jì)針對(duì)傳統(tǒng)溫度測(cè)量一般采用鉑電阻或熱電偶等測(cè)溫元件，而濕度的測(cè)量則采用電容式濕敏元件，這種測(cè)量方法信號(hào)采集回路繁復(fù)、布線復(fù)雜，每一元件都需要信號(hào)電纜，同時(shí)鉑電阻、熱電偶信號(hào)十分微弱，信號(hào)傳輸過(guò)程中很容易受周圍雜波信號(hào)的干擾的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了以單片機(jī) AT89C51 為核心部件，采用直接輸出數(shù)字量的 DS18B20 則傳感器所測(cè)的濕度信號(hào)與振蕩電路輸出的電壓信號(hào)的頻率成線性關(guān)系，該頻率信號(hào)也可直接送入單片機(jī)進(jìn)行處理。這樣,溫度傳感器輸出的信號(hào)都沒(méi)有經(jīng)過(guò)放大、AD 轉(zhuǎn)換而直接送入單片機(jī)進(jìn)行處理，從而省去了信號(hào)放大和 A/D 轉(zhuǎn)換這兩個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步減小了測(cè)量誤差 。利用MCS51 匯編語(yǔ)言編制運(yùn)行程序，該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是:(1) 適用性強(qiáng)，用戶只需啟動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行便可滿足顯示要求； (2) 可對(duì)作物進(jìn)行適時(shí)溫濕度的檢測(cè)，而且避免了糧食資源的浪費(fèi)。(3) 將抗干擾技術(shù)引入對(duì)系統(tǒng),做到更精確的檢測(cè)。 (4) 系統(tǒng)成本低廉，操作非常簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，只要稍加改變，即可增加其他使用功能。本文研究檢測(cè)對(duì)糧食的安全儲(chǔ)備具有十分重要的意義。因課題限于時(shí)間、技術(shù)、試驗(yàn)條件的種種不足，使得系統(tǒng)在硬件，軟件上都存在不合理、不完善的地方，還需要做進(jìn)一步的改善提高。具體存在以下幾個(gè)方面:(1)被測(cè)物體由于暴露空氣中,受溫濕度不均勻影響, 如采樣數(shù)據(jù)不太穩(wěn)定等,其值精確度有待進(jìn)一步更高。(2)本系統(tǒng)在模擬檢測(cè)中運(yùn)行較好，實(shí)際應(yīng)用中還有很多令人不滿意的地方，所以在抗干擾方面有待于進(jìn)一步完善提高?；?89C51 單片機(jī)的糧食水分，溫度綜合檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 32致謝詞本文是在李勇波副教授的悉心關(guān)懷下完成的。感謝李老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在生活和學(xué)習(xí)上給予我關(guān)懷,幫助與指導(dǎo)。他淵博的學(xué)術(shù)背景、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)以及勤奮的工作態(tài)度都給我以深刻的影響，這些影響將使我終生受益!在此，我謹(jǐn)向李老師和他的家人表達(dá)我最誠(chéng)摯的謝意和祝福!同時(shí),我還要向楊老師、甘老師、張老師、朱老師、何老師表達(dá)我真誠(chéng)的謝意，感謝他們大學(xué)生活中對(duì)我的指導(dǎo)與幫助。也要感謝同我相處四年的同學(xué)們，是他們的幫助才使我得以按時(shí)完成論文，并最終參加答辯。我衷心對(duì)你們說(shuō)一聲“謝謝” 。在這里，我尤其要感謝的是我的家人，是你們一直給我勇氣，給我鼓勵(lì)，也正是由于你們的支持，我才能夠克服困難，走向前方。最后，向所有評(píng)閱論文的老師、專家、教授們一并致以最誠(chéng)摯的謝意，感謝你們?cè)诜泵Φ氖聞?wù)中，為我審閱論文。謝謝!參考文獻(xiàn)[1] 楊代華,葉敦范 ,2022,3[2] 郁有文,常健,2022,8[3] 趙家軌,付小美 ,2022,9[4] 何立明,萬(wàn)光一,[5] 胡樺,姚鵬翼, 99 SE 原理圖與 PCB ,2022,3[6] 劉志強(qiáng)，2022,3[7] 王家禎，2022,8[8] 薛小玲，2022, 24(2): 120125[9] 韓曉, ，2022, (2): 2428[10] 韓小斌， DS18B20 ，2022,5[11] 沙占友，薛樹琦，2022,7[13] ，2022, 12 : 4649[14] ，2022,5[15] 單片機(jī)系統(tǒng)的“死機(jī)”，1997, 9(2): 3435[17] 王幸之，王雷，出版社，2022,6[18] 楊振江，杜鐵軍，技大學(xué)出版社,[19] DS18B20 Programmable Resolution 1Wire Digital Thermometer, Dallas Semiconductor, 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