單片機課程設計方案參考格式

1、題目：農業(yè)大棚溫濕度檢測系統(tǒng)院（系）：電氣工程學院專業(yè)班級：自動化083學號： 080302078學生姓名：翟金星指導教師：教師職稱：起止時間： 11-06-27至11-07-04課程設計（論文）任務及評語學 號080302078學生姓名翟金星專業(yè)班級自動化 083課程設計（論文）農業(yè)大棚溫濕度檢測系統(tǒng)題目設計背景：以農業(yè)大棚溫濕度檢測為對象，設計一個單片機控制的農業(yè)大棚溫濕度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的溫度范圍0 +50 。濕度0 100。；系統(tǒng)實現的功能如下：1、系統(tǒng)每隔1 分鐘采集一次溫度和濕度，以中斷方式讀?。?、正常情況下，系統(tǒng)循環(huán)顯示采集的溫、濕度值，顯示器由3 位 LED 顯示器構成；課3

2、、標度變換精確到 1，顯示精度 1。程設設計任務：計（1、完成單片機最小系統(tǒng)電路設計。論2、完成溫度和濕度的信號采集電路設計。文3、完成 A/D 轉換電路的設計。）任4、完成顯示電路的設計。務5、完成軟件流程圖設計。指導教師評語及成績成績：指導教師簽字：年月日院（系）：信息科學與工程學院教研室：自動化目 錄第 1章 課程設計方案 . 11.1概述11.2 系統(tǒng)總體結構1第 2章 課程設計內容32.1 單片機最小系統(tǒng)設計32.2 功能電路設計52.3 軟件流程圖設計72.4 系統(tǒng)硬件電路原理圖設計8第 3章 課程設計總結9參考文獻9第 1 章 課程設計的方案1.1 概述植物的生長都是在一定的環(huán)境

3、中進行的，其在生長過程中受到環(huán)境中各種因素的影響，其中對植物生長影響最大的是環(huán)境中的溫度和濕度。環(huán)境中晝夜的溫度和濕度變化大，其對植物生長極為不利。因此必須對環(huán)境的溫度和濕度進行監(jiān)測和控制，使其適合植物的生長，提高其產量和質量。本系統(tǒng)就是利用價格便宜的一般電子器件來設計一個參數精度高，控制操作方便，性價比高的應用于農業(yè)種植生產的溫室大棚溫濕度測控系統(tǒng)該檢測系統(tǒng)充分利用AT89C51 單片機的軟、硬件資源,輔以相應的測量電路和SHT10數字式集成溫濕度傳感器等智能儀器,能實現多任務、多通道的檢測和輸出。它具有測量范圍廣、測量精度高等特點,前端測量用的傳感器類型可在該基礎上修改為其他非電量參數的測

4、量系統(tǒng)。溫濕度檢測系統(tǒng)采用SHT11 為溫濕度測量元件。系統(tǒng)在硬件設計上充分考慮了可擴展性 ,經過一定的添加或改造,很容易增加功能。根據溫室大棚內的溫濕度傳感器采集到的信息，利用數據總線將傳感器信息送給單片機，以及進行LCD 顯示。便于通知大棚管理人員采取相應措施來確保大棚內的環(huán)境正常。1.2 系統(tǒng)組成總體結構系統(tǒng)由溫濕度傳感器DS18B20 、HM1500LF芯片、 A/D 轉換器、 LED 顯示器和單片機（ AT89C51 ）組成。1、溫濕度傳感器：負責檢測并采集各控制點溫濕度數據。2、A/D 轉換器：負責溫濕度數據采集數據的信號轉換，復位等。3、 LED 顯示器：負責顯示傳感器采集數據。

5、其系統(tǒng)組成框圖如圖1.1 所示。時鐘電路單片機A/D轉溫度傳感器顯示器換器濕度傳感器復位電路圖 1.1 系統(tǒng)總體框圖第 2 章 課程設計內容2.1 單片機最小系統(tǒng)設計1.單片機選擇單片機采用了AT89C51 ， AT89C51 是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內4KBFlash ROM 程序存儲器；可尋址64KB 的片外程序存儲器呵片外數據存儲器控制電路； 2個16位定 /計數器；一個全雙工的異步串行口；AT89C51 的引腳圖如圖2.1所示。圖2.1 AT89C51 的引腳圖1.引腳功能如下：（ 1）電源及時鐘引腳（ 4個） Vcc: 電源接入引腳；Vss:接地引腳；XTAL1:

6、 晶體振蕩器接入的一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳接地）；XTAL2: 晶體振蕩器接入的另一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳作為外部振蕩信號的輸入端）。（ 2）控制線引腳（4個）RST/VPD: 復位信號輸入引腳/備用電源輸入引腳；ALE/PROG:地址鎖存允許信號輸出引腳/ 編程脈沖輸入引腳(低電平有效）；EA/Vpp:內外存儲器選擇引腳（低電平有效）/片內 EPROM （或 FlashROM ）編程電壓輸入引腳；PSEN:外部存儲器選通信號輸出引腳（低電平有效）。(3) 并行 I/O 引腳（ 32個，分成 4個 8位口）P0.0 P0.7:一般 I/O引腳或數據 /低位地址總線服用引腳；

7、P1.0 P1.7:一般 I/O引腳；P2.0 P2.7:一般 I/O引腳或高位地址總線引腳；P3.0 P3.7:一般 I/O引腳或第二功能引腳。2.時鐘電路設計1.內部時鐘方式在 XTAL1 和 XTAL2 兩端跨接晶振和陶瓷諧振器，就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內部時鐘發(fā)生器。外接晶振時， C1 C2值通常選擇為 30pF 左右；外接陶瓷諧振器， C1 C2約為 47uF。 C1 C2可穩(wěn)定頻率并對振蕩頻率有微調作用，震蕩頻率有微調作用，震蕩頻率范圍是 024MHz 。為了減少寄生電容，更好的保護震蕩器穩(wěn)定可靠的工作，諧振器和電容應盡可能得與單片機芯片靠近。內部時鐘發(fā)生器實

8、質上就是一個二分頻的觸發(fā)器，起輸出是單片機工作所需的時鐘信號。2.外部時鐘方式外部時鐘方式是采用外部震蕩器，外部震蕩脈沖信號由89c51的 XTAL1 端接入后直接送至內部時鐘發(fā)生器，輸出端XTAL2 應懸浮，由于XTAL1 端得邏輯電平不是TTL 的，故外接一個上拉電阻。這種方式適合于多塊芯片同時工作，便于同步。本文系統(tǒng)采用內部時鐘方式，圖 2.2 時鐘電路3.復位電路設計復位電路主要包含:1.2.3.上電復位按鍵電平復位按鍵脈沖復位本文系統(tǒng)采用按鍵復位電路，這種上電復位利用電容器充電來實現。當加電時，電容C充電，電路有電流流過，構成回路，在電阻R上產生壓降，RESET 引腳為高電平；當電容

9、C充電后，電路相當于斷開，RESET 的電位與地相同，復位結束。可見復位的時間與充電時間有關，充電時間越長，增大電容或或增大電阻都可以增加復位時間。圖 2.3 復位電路2.2 功能電路設計1.溫度（或濕度）采集電路設計智能溫度傳感器DS18B20 進行組網來測量各個采集點的溫度，應包括傳感器選擇、性能介紹；放大電路介紹（根據你的選擇可有可無）；A/D 轉換器選擇、引腳圖和引腳功能；溫度采集電路的連接（傳感器、放大電路、A/D轉換器與單片機連接）。圖 2.4 傳感器 DS18B20 采集電路圖 2.4 濕度采集電路圖 2.5 A/D 轉換電路2.顯示電路設計顯示方式為靜態(tài)顯示方式，采用3 位 L

10、ED 顯示。圖 2.6 顯示電路2.3 軟件流程圖設計根據系統(tǒng)的控制要求，進行軟件流程圖設計。應包括：主程序流程圖、鍵盤子程序流程圖、顯示子程序流程圖、數據采集子程序流程圖、輸出控制子程序流程圖。圖 2. 全章統(tǒng)一編號2.4 系統(tǒng)硬件電路原理圖設計系統(tǒng)硬件電路原理圖如圖2.10 所示。圖 2.10 系統(tǒng)硬件電路圖程序見附頁第 3 章 課程設計總結參考文獻1梅麗鳳，單片機原理及接口技術，北京：清華大學出版社，2004： 19-48， 81-932何立民，單片機應用系統(tǒng)設計，北京：航空航天大學出版社，1990：45 563 張毅剛，單片機原理及應用，北京：高等教育出版社，2003： 126 135

11、4 顧興源，計算機控制系統(tǒng)，北京：冶金工業(yè)出版社, 1981： 25 405劉迎春傳感器原理 設計與應用 M ，北京：國防科技大學出版社，2005：205-207 6新型單片機 AT89C2051 及其應用舉例 J 1996 年 04 期7 金杰 . DS18B20 實現高精度溫度測量J. 鄭州電子報 , 2005, (2005-02-27)8 蘇家健，曹柏榮，汪志峰 . 單片機原理及應用技術 M . 北京：高等教育出版社， 20069 胡漢才單片機原理及接口技術 M ，北京：清華大學出版社， 1996.710 黃堅 .自動控制原理及其應用 M ，北京：高等教育出版社， 2004課程設計要求根

12、據所選題目和所用的接口電路芯片設計出完整的接口電路,并用計算機繪制出電路原理圖。軟件設計要求畫出程序框圖，設計出全部程序并給出程序設計說明和程序注釋 ,并在實驗系統(tǒng)上調試通過。要求認真獨立完成所規(guī)定的全部內容，嚴禁相互抄襲；所設計的內容要求正確、合理；按學校規(guī)定的書寫格式，撰寫、打印設計說明書一份。課程設計（論文）報告的內容及其文本格式1、課程設計（論文）報告要求用A4 紙排版，單面打印，并裝訂成冊，內容包括：封面（包括題目、院系、專業(yè)班級、學生學號、學生姓名、指導教師姓名、職稱、起止時間等）設計 (論文 )任務及評語目錄正文（設計計算說明書、研究報告、研究論文等）參考文獻2、課程設計（論文）正文參考字數：2000 字周數。3、封面格式4、設計（論文）任務及評語格式5、目錄格式標題 “目錄 ”（三號、黑體、居中）章標題（四號字、黑體、居左）節(jié)標題（小四號子、宋體）頁碼（小四號子、宋體、居右）6、正文格式頁邊距：上 2.5cm，下 2.5cm，左 2.5cm，右 2cm，頁眉 1.5cm，頁腳 1.75cm，左側裝訂；字體：章標題，四