基于單片機溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計課件

1、基于單片機溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計學生姓名: 李婷婷班 級：0940202102指導老師：劉芳華內(nèi)容 設(shè)計要求 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計 經(jīng)費預算設(shè)計要求 界限溫度值及濕度值能夠由用戶根據(jù)不同的需求由鍵 盤輸入并通過顯示器顯示。能夠?qū)崟r、準確的顯示采樣溫度值與濕度值。通過采集溫度及濕度值，準確的判斷設(shè)定值與當前值之間的差異，及時的啟動報警裝置（包括警報燈的提示功能以及提示音等）進行報警，同時采取相應(yīng)的措施調(diào)整當前值。如：在檢測出當前值高于設(shè)定的上限值時，系統(tǒng)會自動執(zhí)行相應(yīng)的降溫措施，直至溫度降到合適溫度。 系統(tǒng)總體的設(shè)計1、總體方案設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)電路部分溫濕度顯示和運行指示燈

2、電路部分溫濕度采集電路部分溫濕度控制部分報警部分系統(tǒng)總體設(shè)計2、硬件的選擇（1）選用MCS-51系列的89C51為主機。 89C51是Intel公司于80年代初推出的8位嵌入式微控制器（內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為8位，外部數(shù)據(jù)總線為8位），它與MCS-96系統(tǒng)中的其它芯片相比，具有性能高、功能全、售價低廉、使用方便等優(yōu)點。因此本系統(tǒng)CPU選用89C51芯片。系統(tǒng)總體設(shè)計（3）顯示模塊采用LCD1602液晶。 1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊 它有若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。 1602LCD是指顯示的內(nèi)

3、容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。硬件系統(tǒng)設(shè)計1、中央控制模塊P2 口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。本系統(tǒng)P2口用于進行報警系統(tǒng)的信號傳輸。P3

4、口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL邏輯門電路。對 P3 口寫入“l(fā)”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。本系統(tǒng)P3口用于接收SHT75傳感器的溫濕度信號，P3.2和P3.3用于鍵盤輸入的外部中斷，P3.2用于INT0(外部中斷0)，P3.3用于INT1(外部中斷1)。RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 ALEPROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地

5、址的低 8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 l6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C52 由

6、外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。 EAVPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。

7、XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3、傳感器模塊電路LCD顯示器模塊電路：1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了不同的點陣字符圖形，這些字符有，阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，其中數(shù)字與字母同ASCII碼兼容。其內(nèi)部還有自定義字符（CGRAM），可用于存儲自已定義的字符。1602模塊的設(shè)定，讀寫，與光標控制都是通過指令來完成，共有11條。字符型LCD的引腳定義：指令RSRWD7D6D5D4D3D2D1D01清屏00000000012光標返回000000001*3輸入模式00000001I/DS4顯示控制000000

8、1DCB5光標/字符移位000001S/CR/L*6功能00001DLNF*7置字符發(fā)生器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志和地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)據(jù)到指令7.8所設(shè)地址10要寫的數(shù)據(jù)11從指令7.8所設(shè)的地址讀數(shù)據(jù)11讀出的數(shù)據(jù)指令表：5、動作執(zhí)行模塊電路設(shè)計： 6、報警模塊： 系統(tǒng)電路圖軟件系統(tǒng)設(shè)計開始初始化設(shè)定溫濕度界限顯示當前溫度紅燈溫濕度高于設(shè)定上界降溫調(diào)節(jié)綠燈NOYES1、總體流程圖溫濕度低于設(shè)定下界報警YES報警升溫調(diào)節(jié)NOORG 0200H;T0INT:DJNZ R1,NEXT; T0溢出10次，即1s進一次采樣處理LCA

9、LL ADCON; 調(diào)用溫度采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序LCALL CALCU; 調(diào)用溫度計算子程序LCALL DRVCON; 調(diào)用驅(qū)動控制子程序LCALL METRICCON; 調(diào)用十進制轉(zhuǎn)換子程序LCALL DISP; 調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序MOV R1,#10; R1重賦值10NEXT:MOV TL0,#0B0H; T0重裝初值MOV TH0,#3CH;RETI;定時/計數(shù)器0中斷服務(wù)程序：ORG 0300H;ADCON:MOV DPTR,#0F0FFH; 選通ADC0809通道0MOV A,#00H;MOVX DPTR,A; 啟動A/D轉(zhuǎn)換HERE:JNB P3.3,HERE; 判斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是否

10、結(jié)束，沒結(jié)束則等待MOVX A,DPTR; 讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)MOV 20H,A; 將從ADC0809中讀取的當前溫度下熱敏電阻上的電壓值存于20H單元RET ；溫度采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序：ORG 0500H;DRVCON:MOV A,21H; 取出當前溫度值CJNE A,#30,J1; 與上限溫度值（30）比較LJMP GO;J1:JNC DRV1; 若高于上限溫度，則輸出驅(qū)動信號，同時高于上限溫度指示燈點亮CJNE A,#25,J2; 與顯現(xiàn)溫度（25）比較LJMP GO;J2:JC DRV2; 弱低于下限溫度，則驅(qū)動信號停止輸出，同時點亮低于下限溫度的指示燈LJMP GO;DRV1:CLR P1.0;驅(qū)動控制子程序：SETB P1.1;CLR P1.2;SETB P1.3;LJMP OVER;DRV2:SETB P1.0SETB P1.1;CLR P1.2;SETB P1.3;LJMP OVER;DRV2:SETB P1.0;SETB P1.1;SETB P1.1;SETB P1.2;CLR P1.3;LJMP