【導(dǎo)讀】糧倉作為儲備糧食的重要場所需及時對其內(nèi)部的溫度和濕度進(jìn)行檢測人工。檢測糧倉環(huán)境存在弊端準(zhǔn)確性低且穩(wěn)定性差本文設(shè)計了一種基于單片機(jī)和傳感。器技術(shù)的糧倉溫濕度檢測系統(tǒng)在線實(shí)時測量精度高穩(wěn)定性好系統(tǒng)功能及測量范。圍能夠達(dá)到及時準(zhǔn)確檢測糧倉溫濕度的要求本文分別從硬件和軟件兩個方面對。此溫濕度檢測系統(tǒng)進(jìn)行了分析本系統(tǒng)主要由集成溫濕度傳感器12位雙積分模數(shù)。轉(zhuǎn)換器ICL7109主芯片AT89C51和鍵盤顯示輔助芯片8279組成硬件部分介紹了。系統(tǒng)總體工作流程器件選擇芯片功能及工作原理等軟件部分設(shè)計了計數(shù)數(shù)據(jù)采。集溫濕度顯示等子程序來完善整個系統(tǒng)的檢測功能該系統(tǒng)操作簡單安裝方便性。能穩(wěn)定可靠特別適用于需對溫濕度及時監(jiān)測的糧倉庫房等場所。關(guān)鍵詞單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換器溫濕傳感器。12國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域研究成果1. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇9. ICL7109芯片引腳說明及外部連接10. ICL7109與89C51單片機(jī)的硬件接口設(shè)計12. 成極大浪費(fèi)糧倉管理中最重要的問題是檢測糧堆中的溫濕度變化

　　

【正文】 器滿狀態(tài)字就會被置為有效同時中斷信號輸出中斷信號到處理器 顯示部分提供一個針對發(fā)光二極管和其他顯示方式的采用掃描形式的輸出接口進(jìn)行簡單的作 為指示器的數(shù)字和文字的分段顯示 8279 擁有一個 168 的顯示存儲器也可以被分成兩個 168 的單元這些存儲器可以被處理器訪問可以有右邊輸入方式和左邊輸入方式對顯示存儲器的讀和寫操作都可以設(shè)置操作存儲器地址自動增一 時鐘編程命令 Code MSB LSB 0 0 1 P P P P P 在 8279 中所有的定時器以及復(fù)合信號都是由一個內(nèi)部調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的這個調(diào)節(jié)器通過一個可編程內(nèi)部置數(shù)將從第 3 腳輸入的外部時鐘分頻二進(jìn)制 PPPPP 的數(shù)值可以從 2 到 31 決定了分頻的系數(shù)通過改變 這個置數(shù)來實(shí)現(xiàn)分頻得到一個 100KHz 的時鐘頻率來控制掃描和鍵盤去抖動時間 讀 FIFO 傳感器 RAM 命令 Code MSB LSB 0 1 0 AI A A A 任意數(shù) 中央處理器通過設(shè)置命令字來決定 8279 讀先進(jìn)先出存儲器傳感器矩陣的方式在鍵盤掃描方式中自動增量標(biāo)志 AIAAA8279 會自動以相同的次序并列的向數(shù)據(jù)線發(fā)送較先進(jìn)入的數(shù)據(jù) 讀顯示 RAM 命令 Code MSB LSB 0 1 1 AI A A A A 中央控制器通過設(shè)置這個命令字來讀取 8279中顯示存儲器中的數(shù)據(jù)其中的地址位 AAAA用來選擇所要讀取數(shù)據(jù)的 16個單元中的某一個當(dāng)其中的標(biāo)志字 AI置為 1是對顯示存儲器進(jìn)行讀或?qū)懖僮骱蟮刂穯卧獣詣酉蛳乱苿右粋€單元由于是使用這一個記數(shù)單元來設(shè)置讀和寫這個命令字設(shè)置了下一個讀寫單元和在讀寫方式下是否為自動增量模式 寫顯示 RAM 命令 Code MSB LSB 1 0 0 AI A A A A 中央控制器通過設(shè)置這個命令字來寫入數(shù)據(jù)到 8279的顯示存儲器中當(dāng)在 A0 1時向?qū)懭肓诉@個命令字后以后在A0 0 的情況下輸入的數(shù)據(jù)就會寫入到這個顯示存儲器中去其具體的寫入地址和自動增量設(shè)置與讀顯示 RAM 方式下是一致的但是這個命令字不會影響到讀顯示數(shù)據(jù)處理器會以讀顯示前的最后一個輸入數(shù)據(jù)來確定讀取數(shù)據(jù)時的存儲器的情況 顯示禁止寫入消隱命令 Code MSB LSB 1 0 1 IW IW BL BL 當(dāng)要求將數(shù)據(jù)口分成兩個 4 位顯示數(shù)據(jù)口時 IW 位用以管 理半位元組 A 和半位元組 B 通過設(shè)置其中一個半位元組口的 IW 為 1 從中央處理器寫入顯示存儲器的數(shù)據(jù)不會對被設(shè)置的端口的輸出進(jìn)行更新因而可以分別對兩組半位元組的 BCD 解碼器輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示而不會對彼此有影響但是要注意接口的對應(yīng)關(guān)系是 B0 位對應(yīng)于中央處理器數(shù)據(jù)線上的位 D0A3 對應(yīng)于位 D7BL 對兩個半位元組都有效最后的清除命令字可以使得顯示代碼為空在系統(tǒng)復(fù)位后存儲器內(nèi)的所有代碼都為 0 注意在數(shù)據(jù)輸出口被用成一個 8 位口時最后的兩個 BL 標(biāo)準(zhǔn)字都必須設(shè)置成消隱顯示 清除命令 Code MSB LSB 1 1 0 CD CD CD CF CA 對顯示 RAM 的清除方式與命令字中的 CD 的值有關(guān)其關(guān)系如下 在清除顯示存儲器期間大概為 160us 顯示存儲器不能被寫入其相應(yīng)的指示狀態(tài)字也會被置成寫無效狀態(tài)當(dāng)再次進(jìn)入可寫入狀態(tài)時指示狀態(tài)字會自動的復(fù)位為寫有效當(dāng)狀態(tài)字 CF 1 時先進(jìn)先出數(shù)據(jù)會被清除同時中斷輸出會復(fù)位傳感器矩陣指示器也會指向第 0 行標(biāo)志字 CA 表示清除所有位其同 CD 以及 CF 一起作用清除顯示存儲器中的代碼和先進(jìn)先出存儲器中的數(shù)據(jù)其與內(nèi)部的定時鏈?zhǔn)且恢碌? 結(jié)束中斷錯誤方式設(shè)置命令 Code MSB LSB 1 1 1 E 任意數(shù) 在傳感器矩陣模式下這個命令字降低按鍵反饋的級別使得對存儲器的寫操作可以級別可以更高在檢測到外部的傳感器矩陣的返回值有變動時反饋中斷信號線會轉(zhuǎn)換為高電平這個動作的級別比往存儲器內(nèi)寫如數(shù)據(jù)的級別高復(fù)位情況除外 在 N 鍵輪回的模式下如果標(biāo)志位 E 被編程置 1 芯片就會運(yùn)轉(zhuǎn)在特殊錯誤方式下 狀態(tài)字 狀態(tài)字包括一個先入先出狀 態(tài)錯誤和顯示無效信號當(dāng) A0 1 0 時 CPU 可以讀取該狀態(tài)字 數(shù)據(jù)讀取 當(dāng) A0 0 時 CPU 可的 A1 的 A0 0 時數(shù)據(jù)將被寫入顯示 RAM 地址與之前最后一次讀寫該寄存器時的地址相同當(dāng) AI 1 且的上升沿到來時 RAM 地址自動加一 2 AT89C51 芯片 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓高性能 CMOS 8 位單片機(jī)片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器器件采用 ATMEL 公司的高密度非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng) 片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元功能強(qiáng)大的 AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM 32個 IO口線兩個 16位定時計數(shù)器一個 5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)一個全雙工串行通信口片內(nèi)振蕩器及時鐘電路同時 AT89C51可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式空閑方式停止 CPU的工作但允許 RAM定時計數(shù)器串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作掉電力式保存 RAM 中的內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止其它所 有部件工作直到下一個硬件復(fù)位 Flash 閃速存儲器的編程 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有 4k 字節(jié)的 Flash PEROM 這個 Flash 存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài) 即所有存儲單元的內(nèi)容均為 FFH 用戶隨時可對其進(jìn)行編程編程接口可接收高電壓 12VEPROM 編程器兼容 AT89C51 單片機(jī)中有些屬于低電壓編程力式而有此則是高電壓編程力式用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息 AT89C51 的程序存儲器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的每次寫入一個字竹要對整個芯片內(nèi)的 PEROM 程序存儲器寫入一個非空字節(jié)必須使用 片擦除的力式將整個存儲器的內(nèi)容清除 編程方法編程前須設(shè)置好地址數(shù)據(jù)及控制信號 1 在地址線上加上要編程單元的地址信號 2 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié) 3 激活相應(yīng)的控制信號 4 在高電壓編程方式時將 EAVpp 端加上 12V 編程電壓 5 每對 Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位加上一個 15步驟自到全部文件編程結(jié)束每個字節(jié)寫入周期是自身定時的通常約為 15ms 數(shù)據(jù)查詢 AT89C51 單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢力式來檢測一個寫周期是否結(jié)束在一個寫周期中如需讀取最后寫入的那個字節(jié)則讀出的數(shù)據(jù)的最高位 P07 是原來寫入字節(jié)最高位的反碼寫周期完成后有效的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)在所有輸出端上此時可進(jìn)入下一個字節(jié)的寫周期寫周期開始后可以在任意時刻進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢 ReadyBusy 字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 RDYBSY 輸出信號監(jiān)測編程期間 ALE 變?yōu)楦唠娖?H后 P34 RDYBSY 端電平被拉低表示正在編程狀態(tài) 忙狀態(tài) 編程完成后P34 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài) 芯片擦除利用控制信號的正確組合并保持 ALEPROG 引腳 l0mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列 4k 字節(jié) 1 這步驟需在編程之前進(jìn)行 讀片內(nèi)簽名字節(jié)讀簽名字節(jié)的過程和 單元 030H 031H 及 032H 的正常校驗相仿只 電平返回值意義如下 030H ＝ 1EH 031H ＝ 51H 為 AT89C51 032H ＝ FFH 032H ＝ 05H 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 第 IV 頁 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 第 22 頁 鍵 盤 12 位雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換 器 濕度信號 采集系統(tǒng) 單 8 片 9 機(jī) C 5 1 顯 示 CD CD CD 全 0 任意數(shù) 0 AB 十六進(jìn)制的 20 0010 0000 1 1 全 1 清零使能端置 1 or by CA 1 溫度信號采集電路