【正文】 頁(yè) 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(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時(shí)，就需要進(jìn)行復(fù)位。 P3口（ ～ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口。 P2 口（ ～ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，在訪 問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高 8 位地址。 P1口（ ～ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口。當(dāng) EA/VPP 為 高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；當(dāng) EA/VPP 為低電平時(shí)，訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。 （ 3） PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，在從外部程序存儲(chǔ)器取指令或數(shù)據(jù)期間， PSEN在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次有效。 （ 2） ALE/PROG 正常操作時(shí)為 ALE 功能提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器， ALE 引腳以不變的頻率周期性地發(fā)出正脈沖信號(hào)。 3） 控制或與其他電源利用引腳 RST/VPD， ALE/PROG， PSEN 和 EA/VPP （ 1） RST/VPD 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平， 將使單片機(jī)復(fù)位。是外接晶體的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。 圖 8051時(shí)序 MCS51 單片機(jī)外部結(jié)構(gòu) MCS51 單片機(jī)引腳功能 MCS 單片機(jī)都采用 40 引腳的雙列直插 封裝方式，其引腳功能如下： 1）主電源引腳 VSS 和 VCC VSS 接地； VCC 正常操作時(shí)為 +5V 電源。每個(gè)狀態(tài)又被分成兩個(gè)時(shí)相進(jìn)行。外部方式的時(shí)鐘很少用，若要用時(shí)，只要將 XTAL1 接地， XTAL2 接 外部振蕩器即可。 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁(yè) 4）定時(shí)與控制部件 （ 1）時(shí)鐘電路 8051 片內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路， XTAL1 和 XTAL2 分別振蕩電路的輸入和輸出端，時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生。 3）指令寄存器 指令 寄存器中存放指令代碼。 2） 程序計(jì)數(shù)器 PC 程序計(jì)數(shù)器 PC 用來(lái)存放即將要執(zhí)行的指令地址，共 16 位，可對(duì) 64KB 的程序存 儲(chǔ)器直接尋址。例如能完成加、減、乘、除、 BCD 碼十進(jìn)制調(diào)整等操作。 1） 運(yùn)算器 運(yùn)算器的 功能是進(jìn)行算述運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 MCS51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) MCS51 單片機(jī)的組成 MCS51 單片機(jī)是在一塊芯片上集成 CPU、 RAM、 ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和 I/O 口等基本功能部件。 圖 LCD1602A 外形 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁(yè) 第三章 MCS51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理簡(jiǎn)介 作為單片機(jī)市場(chǎng)的主流產(chǎn)品， 51 系列單片機(jī)具有省電耐用、可多次編程、性能穩(wěn)定、物美價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，所以選擇 MCS51 單片機(jī)作為此溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制核心 。其也存在缺點(diǎn) ，如價(jià)格較貴，可視角度小，反應(yīng)時(shí)間較慢等。（ 4）畫(huà)面柔和不傷眼：不同于 CRT技術(shù)，液晶顯示器畫(huà)面不會(huì)閃爍，可以減少顯示器對(duì)眼睛的傷害，眼睛不容易疲勞。（ 2）省電，不產(chǎn)生高溫：屬于低耗電產(chǎn)品，可以做到完全不發(fā)燙，相對(duì)與 CRT顯示器，因顯像技術(shù)不可避免產(chǎn)生高溫。 圖 LED數(shù)碼管外形 方案二：采用 LCD 1602A，如圖 ，其為標(biāo)準(zhǔn)型 16X2液晶顯示字符模塊。（ 4）只能顯示數(shù)字，而不能顯示簡(jiǎn)單的字符。（ 5）成本低，使用簡(jiǎn)單方便。 (3)體積小，重 量輕，抗沖擊性能好。LED 數(shù)碼管的主要優(yōu)點(diǎn)如下： (1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與 CMOS、 ITL電路兼容。 綜合比較方案一與方案二，方案二 更適合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。這些功能僅僅通過(guò)按鍵就可完成。芯片內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。其 控制方式 ：按鍵模式和 MCU 串行控制模式 (SPI 協(xié)議 ) 。 圖 ISD1420外形 方案二：采用 ISD1760，如圖 所示，其單 片錄放時(shí)間 40～ 120 秒 ， 音質(zhì) 好。它的 采樣頻率從 、 到 ，對(duì)音質(zhì)有輕微影響。 ISD1420 模塊芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、話筒前置放大、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及 EEPROM 陣列。 單電源供電，典型電壓 +5V，電路斷電后語(yǔ)音內(nèi)容不會(huì)丟失。 圖 RF1100232外形 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè) 語(yǔ)音芯片的選型 方案一： 采用 ISD1420，如圖 所示，其 單片錄放時(shí)間為 20 秒 ， 音質(zhì)較好。自動(dòng)過(guò)濾掉空中產(chǎn)生的假數(shù)據(jù)，使用簡(jiǎn)單無(wú)需編程，大大方便應(yīng)用。傳輸距離遠(yuǎn)，直線可視情況下，天線放置高度 2 米， 9600bps可靠傳輸距離大于 100m(BER=103/9600bps)； 1200bps傳輸距離最大可達(dá) 200m(BER=103/1200bps)。 圖 nRF2401 外形 方案二：采用 RF1100232 ，如圖 ，它工作于 433MHz 頻段免許可證使用。 nRF2401 適用于多種無(wú)線通信的場(chǎng)合，如無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無(wú)線鼠標(biāo)、遙控開(kāi)鎖、遙控玩具等。芯片的能耗低，以 5dBm 的功率發(fā)射時(shí)，工作電流為 ，接收時(shí)工作電流為 18mA，它有多種低功率工作模式，節(jié)能設(shè)計(jì)方便。綜合比較方案一與方案二，方案二更適合本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中溫度傳感器的要求 。此外，它與 AD590 相比最大的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，不需要單獨(dú)的 AD 轉(zhuǎn)換，測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，且具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。 DS18B20 不僅具有獨(dú)特的單線接口方式，在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊；也具有負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀 [1]。 圖 AD590 外形 方案二：采用 DS18B20，如圖 所示，它的測(cè)溫范圍在－ 55℃ ～＋ 125℃ 之間。但是AD590 采 集的是模擬信號(hào)，沒(méi)有自動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的功能，而單片機(jī)只能處理數(shù)字信息，所以使用使必須配置模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC），電路復(fù)雜，成本高。應(yīng)用時(shí)，無(wú)需線性化電路、精密電壓放大器、電阻測(cè)量電路和冷結(jié)補(bǔ)償?！?。 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè) 第二章 方案的比較和論證 溫度傳感器的選型 方案一：采用 AD590，如圖 所示，它的測(cè)溫范圍在 55℃ ～ +150℃ 之間。 第六章：設(shè)計(jì)總結(jié)。 第五章： 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 。 第四章： 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 。單片機(jī)是溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最核心的部分。本章通過(guò)分析和比較，選擇最佳的元器件。本章闡述了本課題的背景、現(xiàn)狀及研究意義。 本文結(jié)構(gòu) 本文通過(guò)對(duì)無(wú)線發(fā)送模 塊和溫度傳感器等基本原理闡述，詳細(xì)地介紹了基于 51 單片機(jī)糧庫(kù)無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 此系統(tǒng)克服了以前靠糧庫(kù)管理人手工檢查、測(cè)量糧倉(cāng)溫度的缺點(diǎn)，提高了糧庫(kù)的溫度監(jiān)測(cè)速度和監(jiān)測(cè)精度，增強(qiáng)了糧庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和有效性。本文以 51單片機(jī)控制為核心，設(shè)計(jì)糧倉(cāng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，信號(hào)采用無(wú)線傳輸，對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)溫及超溫報(bào)警，要求成本低、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)。而糧庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)則是糧食安全的重要保障，所以設(shè)計(jì)并研制性價(jià)比較高的糧庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)勢(shì)在必行。糧食行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要指出，“十二五”時(shí)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(jī)遇期，同時(shí)保障國(guó)家糧食安全也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國(guó)近年引進(jìn)了多達(dá) 16 個(gè)國(guó)家和地區(qū)的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境控制系統(tǒng)，對(duì)吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和推動(dòng)糧庫(kù)溫度自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)生了積極的作用，但多因能耗過(guò)大、造價(jià)高、品種未能配套，未能達(dá)到很好的效果。同時(shí)，節(jié)省了大量的人力和物力，減輕了糧庫(kù)管理的工作強(qiáng)度，提高了糧庫(kù)管理的效率，使糧食管理得到了安全可靠的保障。要求成本低、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)，適用于中小型倉(cāng)庫(kù)的溫度監(jiān)測(cè)。然后進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)、焊接與組裝。 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括單片機(jī)模塊，無(wú)線收發(fā)模塊，溫度傳感器模塊， 顯示模塊，語(yǔ)音報(bào)溫模塊五個(gè)部分。 本文正是在上述背景下，以單片機(jī)控制為核心，結(jié)合無(wú)線傳輸技術(shù)和傳感器技術(shù)設(shè)計(jì)了糧庫(kù)無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 同時(shí)， 作為獲取信息的手段 —— 傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用十分前景廣闊。 隨著無(wú)線技術(shù)的日益發(fā)展，無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于糧庫(kù)占地面積大，糧倉(cāng)分散，倉(cāng)內(nèi)溫度測(cè)試點(diǎn)多，因而人工監(jiān)測(cè)工作量大，效率低，檢測(cè)周期長(zhǎng)，容易漏檢，而且測(cè)量器件損壞率高， 測(cè)試精度難以保證。uses voice chip to constitute temperaturevoiced and over temperature alarm , the system realizes the temperature signal wireless transmission, realtime monitoring of multiple points temperature,temperaturevoiced and over temperature alarm. The design indexes: temperature detection range for 40 ℃ to 60 ℃ and the temperature detection error = ℃ .The temperature controls target range for 10 ℃ to 30 ℃ . And the system is automatically alarming when the temperature is above target ,it easy to facilitate management staff to grasp and control of the system using a wireless radio frequency technique, the effective distance is 200 meters, can pletely satisfy the small and mediumsized grain warehouse temperature monitoring. Key words： grain depot, multipoints temperature monitoring, wireless transmission, 51 MCU 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁(yè) 第一章 緒論 引言 我國(guó)是一個(gè)人口眾多的大國(guó) , 科學(xué)儲(chǔ)糧是保障人民糧食供應(yīng) , 促進(jìn)社會(huì)安定的大事 , 糧倉(cāng)溫度的監(jiān)測(cè)在科學(xué)儲(chǔ)糧中占有重要地位。 關(guān)鍵詞 ： 糧庫(kù)；溫度多點(diǎn)監(jiān)測(cè)；無(wú)線傳輸； 51 單片機(jī) 貴州大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 頁(yè) IV Design and Implementation of Grain Depot Wireless Temperature Monitoring System Based on 51 MCU Abstract Food is the national strategic materials and the daily necessities of the food security is the foundation of national ,our country grainmildewing accidents occur frequently, causing huge waste, endangering national food this end, this paper design and build the grain depot temperature monitoring s