智能加濕器的設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要IIABSTRACT Ill1引言12設(shè)計(jì)方案22.1系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)圖 22.2系統(tǒng)的整體功能流程圖 22.3實(shí)現(xiàn)方式43硬件設(shè)計(jì)53.1電路圖53.2功能描述63.3單片機(jī)63.4 DS18B20 傳感器73.5 1602顯示屏 93.6復(fù)位電路93.7液位定位及光電開關(guān) 104軟件設(shè)計(jì)114.1 DS18B20 流程設(shè)計(jì)114.2 1602字符型 LCD流程設(shè)計(jì) 145系統(tǒng)調(diào)試296總結(jié)33參考文獻(xiàn)： 34附錄：1602LCD簡介35致謝38摘要：在生活中，我們隨處可見使用加濕器的場合。在人們不斷追求健康生活方式的 今天，開發(fā)設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉、功耗低、具有自動(dòng)控制功能的加濕器

2、顯得尤為必要。本設(shè)計(jì)采用智能控制，以 AT80S51單片機(jī)為核心，外接輔助電路，通過實(shí)現(xiàn)加 濕器的防干燒、聲光報(bào)警、智能開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基本實(shí)現(xiàn)加濕 器的智能化。首先中介紹了本課題的課題背景、 研究意義及預(yù)期研究目標(biāo)。然后描述 了系統(tǒng)硬件工作原理，且附以系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖，論述了本畢業(yè)設(shè)計(jì)所用到的各硬件 接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過程。 接著闡述了程序的流程和實(shí)現(xiàn)過程。 最 后對(duì)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能加濕控制原理的設(shè)計(jì)思想和軟、硬件調(diào)試作了詳細(xì)的論述。本文撰寫的主導(dǎo)思想是軟、硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，來進(jìn)行各功能模塊的編寫。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)；智能；加濕器；相對(duì)濕度；傳感器AB

3、STRACT : In daily life, the use of humidifier can be seen at every situation. Today, the incessantly pursute of healthy lifeway, it is vital important to develop a kind of automatic con trolfu nctio n humidifierca n which is price moderate and low power con sumptio n.In this paper, a design was made

4、 on the intelligent control, besides some auxiliary circuit, the nucleus is AT80S51 Single-chip Microcomputer. It can realize boil dry protect ion the acoustic and optical alarm, i ntellige ntize switch , as well as in door humidity and temperature display functions. In the first in sta nee, the sub

5、ject backgro un d, research meaning and expected research objectives were introduced. afterwards, the working prin ciple of the system hardware was simply described and the system block diagram of hardware design was attached. The history of the development of single chip microprocessor was in trodu

6、ced and the hardware in terface tech no logy and the fun cti on and work process of each in terface module used in the graduati on paper were also discussed. What smore, the process and realizati on of the program were elaborated. Fin ally, the design ideas of the MCU control principle realized by s

7、ingle chip Microcomputer and software or hardware debugg ing are discussed in detail. The main idea of this paper is the software and hardware comb in ati on, regard ing hardware as the foun dati on, for the writ ing preparatio n of the functional modules.KEY WORDS: Micro Controller Unit;Intelligene

8、e; Humidifier; Relative humidity ;Tran sducer1引言四季更替，每當(dāng)進(jìn)入寒冷干燥的冬季，尤其是我國的北方城市由于風(fēng)沙天氣較多，人們很容易皮膚干燥、嗓子干痛。此時(shí)，身邊需要一臺(tái)小型室內(nèi)加濕器改善我們的生活環(huán)境，但是現(xiàn)有的加濕器都需要手工控制開啟和關(guān)閉并且不具備對(duì)室內(nèi)空氣 溫濕度的監(jiān)測，人們在使用過程中存在過度加濕和干燒的問題， 不僅給室內(nèi)空氣舒適 度造成負(fù)面影響并且還存在安全隱患。因此開發(fā)設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉、功耗低、具有自 動(dòng)控制功能的加濕器顯得尤為必要。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，通信技術(shù)，控制技術(shù)的飛速發(fā)展，與人類健康息息相關(guān)領(lǐng)域的 產(chǎn)品也不可避免的被賦予了數(shù)字化

9、理念。 事實(shí)上，過往傳統(tǒng)的室內(nèi)加濕器設(shè)計(jì)完全可 以由模擬硬件電路單一實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在我們賦予室內(nèi)加濕器數(shù)字化，智能化，自動(dòng)化。利用單片機(jī)，通過編寫模糊控制算法，實(shí)現(xiàn)軟控制。代替手動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 室內(nèi)智能加濕器的工作原理是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)個(gè)體生命價(jià)值的認(rèn)知不斷提升，越來越多的家庭希望利用高科技手段保障身體健康，一種設(shè)計(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠的室內(nèi)智能加濕器將會(huì)受到社會(huì)的歡迎。本課題研究主要涉及以下方面：1）通過對(duì)控制系統(tǒng)的功能及要求確定總體設(shè)計(jì)方案2）系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)與開發(fā)3）系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試4）系統(tǒng)性能測試本設(shè)計(jì)將采用智能控制，以 AT80S51單片機(jī)為核心，外

10、接輔助電路，通過實(shí)現(xiàn) 加濕器的防干燒、聲光報(bào)警、智能開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基本實(shí)現(xiàn)加 濕器的智能化。2設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)圖整個(gè)室內(nèi)智能加濕器以單片機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部功能的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、液位的檢測，液晶屏的顯示，液位保護(hù)，聲光報(bào)警，圖2-1中各功能模塊的作用闡述如下：圖2-1自動(dòng)加濕器功能原理圖溫度檢測：利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器檢測環(huán)境實(shí)時(shí)溫度濕度檢測：兩個(gè)溫度傳感器分別采集室內(nèi)空氣的干濕球溫度，并將采集的溫度傳送至單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)加以處理并結(jié)合室內(nèi)濕度要求參數(shù)控制加濕器的 開啟和閉合液位檢測：利用BZ0504液位開關(guān)檢測水槽實(shí)時(shí)液位。判斷

11、有水時(shí)輸出0V，無水時(shí)5V。單片機(jī)控制：我們標(biāo)配的是 AT80S51，作為核心部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部功能的控制。液晶顯示：利用1602液晶顯示模塊。顯示實(shí)時(shí)的溫濕度。聲光報(bào)警：當(dāng)檢測的液位低于安全值時(shí)，蜂鳴器響且LED燈閃亮，提醒用戶給水槽加水。2.2系統(tǒng)的整體功能流程圖系統(tǒng)單片機(jī)代碼采用匯編語言編譯，以偉福仿真器V8/L為開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的功能：1）通過LCD顯示溫濕度值及水位；2）比較監(jiān)測到的水位，發(fā)現(xiàn)低水位時(shí)自動(dòng)掉電并聲光報(bào)警；3）根據(jù)相對(duì)濕度值控制加濕器的開關(guān)。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)功能要求，系統(tǒng)軟件流程圖設(shè)計(jì)如圖2-2所示。初始化開始，然后載入程序，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)讀出干球溫度T,濕球溫度TS,根

12、據(jù)干濕球溫度求出相對(duì)濕度 D，然后讀出顯示的水位 H，判斷水位H是否大于最小 水位Ho：若HHo成立后，判 斷相對(duì)濕度D與最小濕度Do的大小比較，若D=Do則開啟加濕器，顯示溫濕度， 循環(huán)直至相對(duì)濕度D JCT.ALlXTAL2PJ陽阪AD 聞:0 如?応I AD：洗： AT咖3AT：応： ：AD5!f： 5 AIT沖(MJKO (.W：l 應(yīng)無: (A1IJP13 .;A1214 (AiaPU (AKJPZf /l：遲；vcc GXD 如磴曲 7703 3 ALtTZ焉7AT曲：】區(qū) 1LCD14圖3-1系統(tǒng)電路原理圖控制電路的核心器件是由美國 Atmel公司生產(chǎn)的AT89S51單片機(jī)，屬于

13、MCS-51 系列。AT80S51是一種低功耗、高性能的 CMOS8位微控制器，具有2K在系統(tǒng)可編 程Flash存儲(chǔ)器，采用的工藝是 Atmel公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)；片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器；在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT80S51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、 超有效的解決方案；價(jià)格低廉、性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)。因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制 和嵌入式系統(tǒng)中。3.2功能描述參考舒適性空調(diào)的相對(duì)濕度采用 40% 65%的要求，在功能設(shè)計(jì)過程中以40%為 最適相對(duì)濕度參考值。單片機(jī)一方面通過監(jiān)測加濕器內(nèi)部的水位，達(dá)到

14、加濕器防干燒 的功能，即只有在水位在水位下限以上時(shí)加濕器才能通電工作。另一方面通過處理兩 個(gè)溫度傳感器測得的干濕球溫度得到室內(nèi)相對(duì)濕度，并和人體最適相對(duì)濕度做比較。 在水位符合要求的前提下，若室內(nèi)相對(duì)濕度高于人體最適值則控制加濕器不動(dòng)作，反之則對(duì)加濕器通電開始加濕，直到室內(nèi)空氣達(dá)到最適濕度時(shí)斷電。 另外，單片機(jī)通過 和聲光報(bào)警器以及1602LCD顯示屏相連，還具有了溫濕度及水位的顯示功能。 總之， 在現(xiàn)有的加濕器內(nèi)加入此單片機(jī)將實(shí)現(xiàn)加濕器的防干燒、聲光報(bào)警、智能開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基本實(shí)現(xiàn)加濕器的智能化。3.3單片機(jī)T80C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片

15、機(jī) 。單片機(jī)的 可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器 制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51指令集和輸出管腳相兼容5。由于將多功能8 位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT80S51是一種高效微控制器， AT80C2051是它的一種精簡版本。AT80S51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一 種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖3-2所示AT89C511PlVCCPl.irT2EXADOPl/RXDlADIP1.3fTXDlAD2Pl 4/IHT2ADGPl_5yiNT3AIMP1Z/INT4ADSP1.7/INT5AD6RSTA

16、D7P3.0/RXDOEAP3 1/EXDOALEP3J2/INT0PSENP33/INTTA15P2.7)P3.4)T0A14(P2.6)P3.5rriA13CP2-5)A12(P2.4)RDAl L(P2.3)XTAL2A1Q(P2.2)XTALLA9P2.1)GNDAS(P2.0)4Q239338437s36百35734S339321031113012291323r 14271526)6251724ie231922202)圖3-2 AT89S51芯片引腳圖AT80S51共有40個(gè)引腳，大致可分為4類：電源引腳、時(shí)鐘電路引腳、I/O引腳、控制線引腳。根據(jù)開發(fā)的需要和單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，我們就可以

17、實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的自動(dòng)工作, 即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化3.4 DS18B20 傳感器傳感器是一種按一定的精度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理的測量器件或裝置，用于滿足系統(tǒng)信息傳輸、存儲(chǔ)、顯示、記錄及控制等要求。 在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中主要用到了 DS18B20數(shù)字溫度傳感器，這種傳感器提供 9-12 位攝氏溫度測量i fu b有一個(gè)由高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失 fu改變的報(bào) 警功能。DS18B20通過一個(gè)單線接口發(fā)送或接受信息，因此在中央處理器和 DS18B20之間僅需一條連接線（加上地線）。它的測溫范圍為一 55- + 125 0C,并目在 一 10-+850C精度為士 5 0C。除此

18、之外，DS18B20能直接從單線通訊線上汲取能量， 除去了對(duì)外部電源的需求。每個(gè) DS 18B20都有一個(gè)獨(dú)特的64位序列號(hào)，從fu允許 多只DS18B20同時(shí)連在一根單線總線上；因此，很簡單就可以用一個(gè)微控制器去控制 很多覆蓋在一大片區(qū)域的 DS18B20。這一特性在HVAC環(huán)境控制、探測建筑物、儀 器或機(jī)器的溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面非常有用。在測溫操作方面，DS18B20的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的 9, 10, 11或12位，分別以0. 5 0C , 0.2 5 0C , 0. 12 5 0C 和0. 06250C增量遞增。在上電狀態(tài)下默認(rèn)的

19、精度為12位。DS18B20啟動(dòng)后保持低功耗等待狀態(tài)；當(dāng)需要執(zhí)行溫度測量和AD轉(zhuǎn)換時(shí)，總線控制器必須發(fā)出44h命令 在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當(dāng)DS18B20由外部電源供電時(shí)，總線控制器在溫度轉(zhuǎn) 換指令之后發(fā)起 讀時(shí)序” DS18B20正在溫度轉(zhuǎn)換中返回0,轉(zhuǎn)換結(jié)束返回1。如果DS18B20由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總線被一個(gè)強(qiáng)上拉拉高，否則將 不會(huì)由返回值。DS18B20數(shù)字溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 3-3所示P2VCC圖3-4 DS18B20溫度傳感器接線圖3.5 1602顯示屏利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)背光燈

20、與顯示字符的對(duì)比度，利用三極管的及P2.7控制背光的暗與滅。接線原理見圖3-5。3.6復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。圖3-6所示的RC復(fù)位電路可以實(shí) 現(xiàn)上述基本功能。但解決不了電源毛刺（A點(diǎn)）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等 問題 而且調(diào)整RC常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差。 左邊的電路為高電平復(fù)位有效 右邊為低電平Sm為手動(dòng)復(fù)位開關(guān) Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾9。上電及手動(dòng) 復(fù)位電路圖如圖3-6所示VCCS410uFRSTR

21、410K圖3-6上電及手動(dòng)復(fù)位電路圖3.7液位定位及光電開關(guān)由于開發(fā)過程時(shí)間緊迫，暫時(shí)未購買到合適的液位監(jiān)測傳感器，因此在實(shí)際開發(fā)過程中采用三個(gè)開關(guān)進(jìn)行代替，按下按鈕表示水位到達(dá)相應(yīng)的水位。另外為了直觀的看出控制輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)臺(tái)，開發(fā)過程中將光電開關(guān)改為一發(fā)光二級(jí)管并與電阻串聯(lián)接地1。見圖3-7。OS2O-OS3O-S1P2 3-P24-P2.5-P2.6R5|vccDS21K圖3-7水位計(jì)光電開關(guān)替代元件4軟件設(shè)計(jì)4.1 DS18B20流程設(shè)計(jì)每個(gè)DS18B20溫度傳感器的流程圖設(shè)計(jì)如圖 4-1:圖4-1 DS18B20模塊程序流程圖傳感器DS18B20復(fù)位，跳過ROM匹配后啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，DS

22、18B20復(fù)位然后跳 過ROM匹配，再讀取溫度后進(jìn)行溫度處理，保留一位小數(shù)。讀取數(shù)據(jù)及傳送程序如 下11:READ_TEMP:;讀1820內(nèi)部溫度子程序.CALL RESETJB 70h,EXT1CALL SKIP_ROMCALL TEMP_CONV ;溫度 AD 變換CALL DELAY_600MSCALL RESETCALL SKIP_ROMCALL TEMP_GET ;發(fā)取溫度的命令CALL READ ;接收.EXT1:RETSKIP_ROM:;跳過 ROM 檢測MOV A,#0CCH ;#0CCH 為跳過 rom 命令CALL WRITERETRECALL_EPROM:;重調(diào) Epro

23、mMOV A,#0B8HCALL WRITERETTEMP_CONV:MOV A,#44H ;AD 變換CALL WRITERETTEMP_GET:MOV A ,#0BEH;讀 18b20命令CALL WRITERET;* 18B20 基本時(shí)序子程序RESET:;初始化子程序SETB P1.2NOPCLR P1.2;拉低MOV R3,#150 ; *4=600USCALL DELAY_BY_R3SETB P1.2;拉高M(jìn)OV R3,#15; 60USCALL DELAY_BY_R3MOV R3,#60 ;4 個(gè)周期 *60=240US 內(nèi)檢測A1: JNB P1.2,A2 ;檢測到低平信號(hào)DJ

24、NZ R3,A1;如果沒有應(yīng)答的低電平信號(hào),返回A1重新檢測,超時(shí)后下一行,SETB 70h QS1820 不存在.JMP A3A2: CLR 70hMOV R3,120;240US;等恢復(fù)時(shí)間 2*120=240usDJNZ R3, $A3:RETWRITE:MOV R2,#8; 一個(gè)字節(jié)為8位CLR C ;C位清0 C位用來放A的一位數(shù)據(jù)，用移位的方法放入CB1: SETB P1.2NOPCLR P1.2MOV R3,#4 ;16USCALL DELAY_BY_R3RRC A;把A中的數(shù)送入CMOV P1.2,C;把C送入總線MOV R3,#12;48US（一位數(shù)據(jù)的發(fā)送：60ustx12

25、0us）CALL DELAY_BY_R3SETB P1.2 ;拉高1us結(jié)束一位NOPDJNZ R2,B1RETREAD:MOV R1,#4 ;接收4個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)依次是1.低位2高位3高限4低限MOV R0,#28H;低位放 28H;高位放 29h (1.28H,2. 29H 3. 2AH 4. 2BH )CO: MOV R2,#8; 一字節(jié)數(shù)據(jù)8位C1: CLR C ;清除 CSETB P1.2NOPNOPCLR P1.2 ;拉低.NOP ;1us秒后拉高？SETB P1.2MOV R3,#4;16us 后采數(shù)據(jù)CALL DELAY_BY_R3MOV C,P1.2 ;讀出18b20的數(shù)據(jù)RRC

26、 A ;移入AMOV R3,#12;48US 恢復(fù)時(shí)間CALL DELAY_BY_R3DJNZ R2,C1 ; 一個(gè)字節(jié)收完MOV R0,A;移入存儲(chǔ)位INC R0 ;下一位;29hDJNZ R1,C0 ;全部取完嗎？沒有重復(fù)RET4.2 1602字符型LCD流程設(shè)計(jì)1602字符型LCD流程設(shè)計(jì)如下：顯示器1602初始化后延時(shí)15ms,顯示模式設(shè) 置，再延時(shí)5ms，顯示關(guān)閉，延時(shí)5ms顯示清屏，再延時(shí)5ms顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置延 時(shí)5ms顯示開及光標(biāo)設(shè)置，然后顯示位置設(shè)置，延時(shí)，顯示溫度各位數(shù)值 12。圖4-2 1602液晶驅(qū)動(dòng)程序流程圖LCD控制及顯示子程序如下：DISPLAY: MOV A,R

27、1MOVC A,A+DPTRMOV P0,ACALL WRITE_DATA_TO_LCDINC R1DJNZ ROQISPLAYRETWRITE_NOT_CHECK_BUSY:SETB ENOPNOPCLR RS ；寫入控制命令的子程序CLR RWCLR ERETENABLE:SETB ENOPNOPCLR RS ；寫入控制命令的子程序CLR RWCLR EACALLTEST_BUSYSETB ERETTEST_BUSY:SETB ENOPNOPMOV PO,#OFFH ;判斷液晶顯示器是否忙的子程序CLR RSSETB RWCLR ENOPSETB EJB P0.7,TEST_BUSY如果P

28、0.7為高電平表示忙就循環(huán)等待RETWRITE_DATA_TO_LCD:SETB ENOPNOPSETB RS ;RS=1CLR RW ;RW=0 ;準(zhǔn)備寫入數(shù)據(jù)CLR E ;E=0 ;執(zhí)行顯示命令A(yù)CALL TEST_BUSY ;判斷液晶模塊是否忙？SETB E ;E=1顯示完成，程序停車RET *J數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換*DATA_CONV:;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換MOV A,28H ;低字節(jié)ANL A,#0FH;去除高位MOV B,#6;乘6得到實(shí)際數(shù)值的100倍.MUL ABMOV B,#10DIV ABMOV 33H,A;小數(shù)位高M(jìn)OV 32H,B;小數(shù)位低MOV A,28HMOV C,29H.0 ;29h高位

29、的低4字節(jié)RRC AMOV C,29H.1RRC AMOV C,29H.2RRC AMOV C,29H.3RRC AMOV 28H,A ;重新合成.結(jié)果存在28H.MOV A,28HMOV B,#10DIV ABMOV 26H,A ;整數(shù)位高M(jìn)OV 25H,B ;整數(shù)位低MOV A,2AHMOV B,#10DIV ABMOV 40H,B ;高溫限值個(gè)位MOV B,#10DIV ABMOV 41H,B;十位MOV 42H,A;百位MOV A,2BHMOV B,#10DIV ABMOV 43H,B ;低溫限值位個(gè)位MOV B,#10DIV ABMOV 44H,B ;十位MOV 45H,A ;百位C

30、LR CMOV A,28H;現(xiàn)溫度值與高溫限值比較SUBB A,2AHJC BIG ;如果高.則關(guān)機(jī)器CLR CMOV A,2BH;現(xiàn)溫度與低溫限值比較SUBB A,28HJC X_BIG ;低溫限值比現(xiàn)溫高，則開機(jī)器AJMP CONVERT_ENDBIG:AJMP CONVERT_ENDX_BIG:CONVERT_END:RET *J顯示溫度 *DISPLAY_18B20_TEMP: ;LCD_ 顯示子程序MOV P0,#10000000B;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB3;顯示W(wǎng)ENDU:MOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#7;字?jǐn)?shù)CALL

31、 DISPLAY;顯示溫度值咼位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,26H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY;顯示溫度值低位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,25H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY；顯示小數(shù)點(diǎn)MOV DPTR,#DOTMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY；顯示溫度值小數(shù)高位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,33H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY;顯示溫度值小數(shù)低位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1

32、,32H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY;顯示單位度MOV DPTR,#SIGNMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#2;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAYRET.*顯示限值.*DISPLAY_18B20_TEMP_XZ:MOV P0,#11000000B;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_L ;顯示L:MOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#2;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY；顯示溫度限值高位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,45H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY；顯示溫度限值

33、低位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,44H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAYMOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,43H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAYMOV P0,#11000111B;顯示位置ACALL ENABLEMOV DPTR,#TAB_H ;顯示H:MOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#2;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY;顯示咼溫度限值咼位MOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,42H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAY顯示高溫度限值低位MOV DPTR,#L

34、ED_DATAMOV R1,41H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAYMOV DPTR,#LED_DATAMOV R1,40H ;碼表初值MOV R0,#1;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAYRET;* *提示語 *DISPLAY_18B20_HELLO:MOV P0,#10000000B;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_HELLOMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#16;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRET;/*DISPLAY_18B20_TESTING:MOV P1,#10000000B;顯示位置ACALL ENABLE ;

35、執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_TESTINGMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#16;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRET;*/DISPLAY 18B20 ERROR:MOV PO,#OOOOOOO1B ;清屏并光標(biāo)復(fù)位ACALL ENABLEMOV DPTR,#TAB1MOV R1,#O ;碼表初值MOV RO,#16;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRETDISPLAY_WATING:MOV PO,#OOOOOOO1B ;清屏并光標(biāo)復(fù)位 ACALL ENABLE;調(diào)用寫入命令子程序MOV PO,#1OOOOOOOB;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#

36、TAB2MOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#13;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRETDISPLAY_SAVE:MOV PO,#OOOOOOO1B ;清屏并光標(biāo)復(fù)位 ACALL ENABLE;調(diào)用寫入命令子程序MOV PO,#1OOOOOOOB;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_SAVEMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#10;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRETDISPLAY_SETING_TEMP_H:MOV PO,#OOOOOOO1B ;清屏并光標(biāo)復(fù)位 ACALL ENABLE;調(diào)用寫入命令子程序MOV PO,#1OOOOOOOB;顯

37、示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_SETING_TEMP_HMOV R1,#O ;碼表初值MOV RO,#13;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRETDISPLAY_SETING_TEMP_L:MOV PO,#OOOOOOO1B ;清屏并光標(biāo)復(fù)位 ACALL ENABLE;調(diào)用寫入命令子程序MOV PO,#1OOOOOOOB;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_SETING_TEMP_LMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#13;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRETDISPLAY_ON:MOV PO,#11OO11O1B

38、;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_ONMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#3;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRETDISPLAY_OFF:MOV PO,#11OO11O1B;顯示位置ACALL ENABLE ;執(zhí)行指令MOV DPTR,#TAB_OFFMOV R1,#0 ;碼表初值MOV R0,#3;字?jǐn)?shù)CALL DISPLAyRET；/*ADJ_FLASH:MOV P1,#1 ;在顯示數(shù)字的位置用三個(gè)空格ACALL ENABLE;*/提示語*TM0:；定時(shí)器程序.DJNZ R0,N1CPL 02HMOV R0,#14HN1:MOV TL0,#0

39、B0HMOV TH0,#3CHRETI;中斷返回廷時(shí)程序*DELAY_BY_R3:NOPNOPDJNZ R3,DELAY_BY_R3RETDELAY_BY_R6:D1: MOV R7,#250DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETDELAY_2MS:MOV R6,#2F2:MOV R7,#75x1:NOPNOPDJNZ R7,x1DJNZ R6,F2RETDELAY_600MS:MOV R6,#0G2:MOV R7,#0G1:NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPDJNZ R7,G1DJNZ R6,G2RETDELAY_1M:MOV R6,#0MOV R7,#0E1: NOPN

40、OPDJNZ R7,E1DJNZ R6,E1RETDEFINE_DATA:DB 0CH,12H,12H,0CH,00H,00H,00H,00H;度DB 04H,0CH,12H,0DH,1EH,04H,08H,00H;今DB 0EH,04H,1FH,04H,04H,0AH,11H,00H;天DB 0EH,0EH,0EH,1FH,04H,0EH,17H,00H;是DB 10H,1FH,02H,0FH,0AH,1FH,02H,00H;年DB 0FH,09H,0FH,09H,0FH,09H,13H,00H;月DB 0FH,09H,09H,0FH,09H,09H,0FH,00H;日LED_DATA: D

41、B 0123456789TAB_HELLO:DB Hello! ;6DB 0H,1H,2H,3H,4H,5H,6HTAB_TESTING:DB TEXTING ;10TAB1:DB 18B20 NO CONNECTTAB2:DB WaitingTAB3:DB WENDU:DOT:DB .SIGN:DB 00H,CTAB_L:DB L:TAB_H:DB H:TAB_SETING_TEMP_H:DB SETING_TMP:H TAB_SETING_TEMP_L:DB SETING_TMP:L TAB_SAVE:DB SAVEING.TAB_ON:DB ON TAB_OFF:DB OFFEND5系統(tǒng)

42、調(diào)試系統(tǒng)與VW8系列的仿真環(huán)境下開發(fā)，編程過程中利用軟件仿真調(diào)試系統(tǒng)，當(dāng)軟 仿通過則利用該仿真器仿真，并按順序檢查錯(cuò)誤進(jìn)行修改，最終將程序的HEX文件燒錄進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行實(shí)測。濕度控制檢測在本系統(tǒng)中濕度控制采用 PID算法進(jìn)行控制，為此三個(gè) P、I、D三個(gè)參數(shù)的選 擇對(duì)系統(tǒng)濕度控制效果有重大意義13。PID參數(shù)整定大概有以下幾種方法：（1）理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器 參數(shù)。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用， 還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和 修改。（2）工程整定方法。它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方 法簡單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣

43、泛采用。在本系統(tǒng)中采用理論計(jì)算整定法建立數(shù)學(xué)模型比較困難，為此選擇了工程整定法作為PID參數(shù)的選擇方法。本系統(tǒng)參數(shù)整定過程如下（1）參照常見系統(tǒng)中參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：溫度：P=2060, l=180600, D=3180壓力：P=3070, l=24180, D=5120液位：P=2080, l=60300, D=1080流量：P=40100, 1=660, D=1560濕度：P=1030, 1=1230, D=210（2）確定本系統(tǒng)初始整定值P=20, 1=10, D=3，并在程序中增加濕度監(jiān)測模塊， 既濕度信息通過串口定時(shí)發(fā)送到 PC的串口調(diào)試助手進(jìn)行濕度定時(shí)監(jiān)測。（3）設(shè)定一個(gè)預(yù)設(shè)濕度值，

44、通過串口 5分鐘監(jiān)測一次濕度情況。在 30分鐘后， 把濕度與時(shí)間對(duì)應(yīng)值畫出連線。參照 PID整定口訣調(diào)整PID參數(shù)。重復(fù)上面的步驟。 直到調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間和精度到達(dá)預(yù)定要求。圖5-1到5-4列舉了調(diào)試過程中三組不同的 P、I、D參數(shù)，設(shè)定值相同的情況下。 P、I、D三個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)調(diào)節(jié)產(chǎn)生的影響。測試一：設(shè)定值 60%RH、起始值 40%RH, P=20 1=15、D=2.6實(shí)驗(yàn)檢測測量值1預(yù)設(shè)溟度grsggT m親 06 US親紀(jì) ilgswog 鑒青 sf&g 二寸US栗 0E grsrgclT 曲$0圖5-1濕度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1測試二：設(shè)定值 60%RH、起始值 40%RH, P=16、1=15

45、、D=2.6實(shí)驗(yàn)檢測T檢測值2T-預(yù)設(shè)濕度10W5T&0O6 sfitgoQO JStgR 胞呱09 蟲&朱 oLn UBit主 0 寸 胞&40E uetaoT ustwo圖5-2濕度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 2測試三：設(shè)定值 60%RH、起始值 40%RH, P=15.5 1=13、D=2.6實(shí)驗(yàn)檢測T-測量值3預(yù)設(shè)濕度00000000087654 321(90邂嗚蟲&0OOO 鑒$9 鑒盍 唱firgo寸 15&00、 IM&wcn 10圖5-3濕度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 3測試四：設(shè)定值 60%RH、起始值 40%RH，P=15.5、1=10.5、D=2.6實(shí)驗(yàn)檢測60503020T-測量追41011掛責(zé)一

46、: 曇售T U5t$an *R06 胞曲000 gf&WR 膽曲409 m掛春 胞曲朱。寸 胞曲go 歸環(huán)$01 10圖5-4濕度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 4從抽取的四組實(shí)驗(yàn)分析可知 P大了會(huì)出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大，但震蕩頻率小， 系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間長；I是對(duì)系統(tǒng)誤差的一個(gè)積累，也是解決動(dòng)作響應(yīng)的速度快慢的， I大了響應(yīng)速度慢，反之則快；D是系統(tǒng)誤差的變化率。用來消除靜態(tài)誤差的，一般 D設(shè)置都比較小，而且對(duì)系統(tǒng)影響比較小。在本系統(tǒng)中最終選用了P=15.5、1=10.5、D=2.6作為PID的調(diào)節(jié)參數(shù)。在該參數(shù)作用下，系統(tǒng)測量誤差 3%RH，整定時(shí)間在 40分鐘左右，整定效果達(dá)到了課題要求的控制指標(biāo)。6總結(jié)通過

47、本次單片機(jī)學(xué)習(xí)課程的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己在理解單片機(jī)基本電路的基礎(chǔ)上掌 握了簡單電路的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)對(duì)整個(gè)課題的編程方法和技巧也有了一定的認(rèn)識(shí)和理 解，并初步具備了獨(dú)立編程和系統(tǒng)調(diào)試的能力。 在本次課題設(shè)計(jì)中，自己遇到了不少 問題，通過請(qǐng)教賀老師和翻閱資料，最終將問題解決。尤其是在調(diào)試程序時(shí)，運(yùn)用軟 件仿真，逐步排查錯(cuò)誤，最終將程序調(diào)試成功。在此過程中，自己的編程能力得到了 加強(qiáng)，同時(shí)也鍛煉了自己的耐性?？傊ㄟ^本次設(shè)計(jì)，使自己受益匪淺。另外，在 智能加濕器的開發(fā)過程中我體會(huì)到了自動(dòng)化得真正含義，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了一定的基礎(chǔ)，以后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)過程中一方面要拓展智能的加濕器的功能和應(yīng)用范 圍

48、，使之更加完善。另一方面還要探究新的課題，開發(fā)新的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，問何那 得清如許，為由源頭活水來！走上單片機(jī)開發(fā)之路，我要將自己的知識(shí)轉(zhuǎn)化為社會(huì)可 以運(yùn)用的技術(shù)，為社會(huì)的進(jìn)步盡自己一份力量。參考文獻(xiàn)：1 譚浩強(qiáng)著，C程序設(shè)計(jì)（第二版）：清華大學(xué)出版社，1999 , 5: 200-210.2 沈文、Eagle、詹衛(wèi)前編著，AVR單片機(jī)C語言開發(fā)入門指導(dǎo)：清華大學(xué)出版社，2003, 1 : 55-57.3 金春林、邱慧芳、張皆喜編著,AVR系列單片機(jī) C語言編程與應(yīng)用實(shí)例：清華大學(xué)出版社,2003,6:500-5204 武鋒、陳新建編著，PIC單片機(jī)C語言開發(fā)入門：北京航空航天大學(xué)出版社,200

49、5,2:150-165夏路易、石宗義編著，電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程：北京希望電子出版社，2002,3:600-6406 圖形液晶顯示模塊使用手冊（第二版）:北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)有限公司,20107 郭永貞主編，數(shù)字電子技術(shù)：西安電子科技大學(xué)出版社，2000,8:1005-10208 吳國經(jīng)主編，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)：中國電力出版社，2004,9:250-3009 徐泳龍主編，單片機(jī)原理及應(yīng)用：機(jī)械工業(yè)出版社，2004,3:500-60010 陸坤、奚大順等編著，電子設(shè)計(jì)技術(shù),1997,10:670-70011 盧勝利主編，智能儀器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：重慶大學(xué)出版社,2003,11:200-25512 王兆安、黃俊主編，電力電子技術(shù)（第四版）:機(jī)械工業(yè)出版社，2002,9:240-30013 K.AIexander ， 清華大學(xué)出版社,2000,5:410-456附錄：