基于BP網(wǎng)絡(luò)的智能壓力器

摘要由于目前社會高速發(fā)展，智能已經(jīng)成為各個關(guān)鍵領(lǐng)域最重要的突破方向了。因此，對智能化技術(shù)的研究是非常必要的。然而壓力監(jiān)控是工業(yè)生產(chǎn)里必不可少的環(huán)節(jié)，為了提升壓力檢測的精度，本文研究并設(shè)計了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機為核心，利用BP網(wǎng)絡(luò)的溫度補償算法進行壓力信號的采集與處理。該系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括基于單片機，壓力測量傳感器的電路設(shè)計，電源電路設(shè)計的最低系統(tǒng)設(shè)計；軟件設(shè)計包括C語言基于單片機的方案設(shè)計，基于C＃上位機軟件設(shè)計。最終經(jīng)過聯(lián)合調(diào)試，系統(tǒng)達到了設(shè)計目標。關(guān)鍵詞：壓力傳感器；溫度補償；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsociety,intelligencehasbecomethemostimportantbreakthroughdirectioninallkeyareas.Therefore,theresearchofintelligenttechnologyisverynecessary.However,pressuremonitoringisanindispensablelinkinindustrialproduction.Inordertoimprovetheaccuracyofpressuredetection,thispaperstudiesanddesignsapressuremonitoringsystembasedonBPneuralnetwork.Thesystemtakessinglechipcomputerasthecore,andusesBPnetworktemperaturecompensationalgorithmtocollectandprocesspressuresignals.ThehardwaredesignofthesystemincludesthecircuitdesignbasedonMCU,pressuremeasuringsensorandthelowestsystemdesignofpowersupplycircuit.ThesoftwaredesignincludestheschemedesignofClanguagebasedonMCUandthesoftwaredesignofC#hostcomputer.Finally,afterjointdebugging,thesystemachievesthedesigngoal.Keywords:PressureSensors;TemperatureCompensation;BPNeuralNetwork目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 (2)在公式中：i是第i個輸出層神經(jīng)元；j是第j個隱含層神經(jīng)元；是節(jié)點輸出；Wij是節(jié)點連接權(quán)重；f是傳輸函數(shù)；是神經(jīng)元閾值。式(1)代表連接到隱藏層的隱藏層神經(jīng)元的總和，i是第i個輸出層神經(jīng)元，即j的總和[14]。權(quán)重修正：(3)在公式中：η是學習因素(按照輸出誤差動態(tài)調(diào)整)；h是動量因子；Ei是計算誤差。4基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓力傳感器數(shù)據(jù)處理BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習過程由四個步驟組成：①輸入模式通過中間層從輸入層向前傳輸?shù)捷敵鰧?；②輸出層通過中間層到輸入層校正輸出誤差，并逐層修改連接；③前向傳播和反向傳播交替執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)存儲器訓(xùn)練；④網(wǎng)絡(luò)學習融合。在學習過程中，標準的BP算法使用了擁有一個統(tǒng)一的學習速度。每一步的長度正比于它的方向的斜率。權(quán)重更新的基本公式是[15]：在公式中，η是步長參數(shù)(學習率)；Wij(n)是第n個加權(quán)校正；是誤差平方和負重的負梯度。由于BP只使用局部梯度信息，則η值必須很小，所以算法會跳過最小值，這會導(dǎo)致學習收斂速度變慢，為了加快收斂，常用的方法是增加一個動量因子，其權(quán)重更新公式為：在公式中，μ是動量因子，用于抑制局部振蕩，以滿足加快訓(xùn)練速度和避免局部最小值等要求，提出了一種改進BP算法的方法：①對每個權(quán)重使用不同的學習率η，通過指數(shù)衰減函數(shù)δ(k)表示。這樣可以使學習速率η增加更加漸進的區(qū)域快于較陡的區(qū)域；②在學習過程中，學習率可以根據(jù)誤差函數(shù)E梯度信息進行自適應(yīng)調(diào)整，以改善網(wǎng)絡(luò)，總結(jié)提高網(wǎng)絡(luò)收斂性能的能力；③使用算法中的動量項，動量項與學習率相同；④防止學習率或動量過大，設(shè)定上限；⑤使用參數(shù)λ和概率P來控制網(wǎng)絡(luò)學習過程的記憶和恢復(fù)，也就是說，如果誤差增加的數(shù)量大于λ，學習率和動量系數(shù)減小，并且搜索是最佳點重新學習。為了避免波動，搜索是通過概率P隨機執(zhí)行的。使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行溫度補償是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特征，這使得傳感器具有復(fù)雜的非線性映射、自組織、自學習和自適應(yīng)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法不需要建立包括要消除的非目標參數(shù)的功能分析公式，而只需要訓(xùn)練樣本，您可以通過學習和培訓(xùn)了解輸入和輸出的內(nèi)部聯(lián)系。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所需的學習樣本由多維校準實驗數(shù)據(jù)提供，網(wǎng)絡(luò)模塊通過軟件編程實現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)校正壓力傳感器的框圖如圖4-1所示。傳感器模塊為：輸入壓力P和溫度，輸出周期T和溫度t；網(wǎng)絡(luò)模塊時：輸入周期T和溫度t，通過BP網(wǎng)絡(luò)的學習和訓(xùn)練，消除溫度t的影響，輸出T'或P'。TTT壓力傳感器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ttT'或P‘溫度傳感器圖4-1溫度誤差補償原理圖這種設(shè)計選擇具有單個隱藏層一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和仿真由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱和MATLAB7.8環(huán)境中的相應(yīng)程序?qū)崿F(xiàn)。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層使用對數(shù)sigmoid函數(shù)，因此其輸出范圍為（0,1），它來自：（7）（8）對實驗數(shù)據(jù)進行歸一化，使得處理后的值之間的范圍在（0,1）內(nèi)。歸一化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出標準樣品數(shù)據(jù)表為：表4-1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入輸出標準樣本數(shù)據(jù)表實際溫度℃175075100125溫度讀數(shù)Hz00.2780.5020.7331.000實際壓力MPa0.05壓力讀數(shù)Hz10.7890.5760.30900.16310.7850.5660.30100.27510.7650.5230.24200.38610.7360.4780.18200.50010.7250.4750.18600.61310.6740.3730.03700.72510.6990.36500.1470.83810.7470.38100.1860.95010.7830.38400.156在基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度補償實驗中，輸入向量的維數(shù)，目標向量的維數(shù)為0.005，訓(xùn)練誤差為0.005，訓(xùn)練次數(shù)為5000，訓(xùn)練的權(quán)重和閾值通過實驗獲得，以獲得獲得BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度補償模型。仿真后所得的數(shù)據(jù)為：表4-2仿真后得到的數(shù)據(jù)表實際溫度℃175075100125溫度讀數(shù)Hz00.2780.5020.7331.000實際壓力MPa0.386壓力讀數(shù)Hz1.03920.71290.52070.2015-0.03410.5000.93920.73020.51010.2533-0.11430.6130.96590.73750.46030.07330.02060.7250.94240.71420.48240.0450-0.37160.8380.93830.78390.48880.0792-0.0587補償仿真曲線為：虛線為補償前的曲線,實線為補償后曲線虛線為補償前的曲線,實線為補償后曲線圖4-2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)溫度補償?shù)膱D形5壓力處理與顯示系統(tǒng)設(shè)計5.1主控制器電路設(shè)計中央控制單芯片是STC89C52單片機其在該設(shè)計中使用的單芯片。作為在計算機中的特別重要的分支之一，隨著科學的進步，單片機的產(chǎn)生是不可避免的現(xiàn)象，必須經(jīng)歷的階段。由計算機所需要的模塊部分，小的單芯片微型計算機得到了繼承，它可以說是：麻雀較小，完整。單片機所繼承了用作隨機儲存的存儲器RAM以及內(nèi)部資源定時器,還是一些豐富的外部接口IO口，用作輸入輸出的功能,這些分立的模塊全部集成在一個小小的芯片上，可謂神奇和不可置信。在控制方面,單片機得到了廣闊的發(fā)展空間，很多工業(yè)上所需要的功能和方式都非常適合單片機這類芯片進行大展身手。單片機的結(jié)構(gòu)和大部分的指令功能是工業(yè)設(shè)計的福音。它還有另外一個名字:單片微型控制器。這個名字在國外可謂是名聲赫赫，當然現(xiàn)在國內(nèi)也是得到了廣泛的應(yīng)用。圖5-1單片機最小系統(tǒng)電路有各種系列在市場上的單芯片微型計算機，它們的功能是不同的。作為用于當前處理器，微處理器51系列的單片機，其另一系列的51單芯片應(yīng)用被廣泛使用，其中大部分是8位處理器內(nèi)核。以目前的市場來講，51系類的單片機和其他系列的15位處理器或者說32位處理器相比，處理速度是有著很大的差距,但是,它的處理速度在一般小型工程上來講完全足夠了，況且它相對而言比較便宜的價格也是它應(yīng)用廣泛的主要原因。就對比著STM32這款16位的處理器而言,處理速度比他低了很多，但是STM32的價格也是51單片機的兩倍還要多,在兩款單片機都可以滿足工程所需處理速度的需要,那么首選的當然是價格低廉的51單片機。在51MCU的升級版，52系列MCU已新添加的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM。在一些程序功能，數(shù)據(jù)讀取和寫入操作是可行的。當在對AT89C1單片機進行數(shù)據(jù)存放時,只能將存放的數(shù)據(jù)所占內(nèi)存下降到一百多B，當然,其中包括程序中進行計算的運算結(jié)果和中間傳遞變量。當所用存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存需要更多時，這個系列的單片機還有一些內(nèi)存容量為1K的稍大的RAM。對于52系列單芯片微型計算機，它被廣泛應(yīng)用于市場。進行數(shù)據(jù)交互所需要的外圍設(shè)備接口的IO端口是：P0，P1，P2，P3。這些接口的8位處理速度是并行接口，這意味著在進行數(shù)據(jù)傳遞時，它們不僅可以進行輸出,也可以根據(jù)程序進行輸入,輸入輸出的實現(xiàn)，導(dǎo)致現(xiàn)在單片機可以承擔一些協(xié)方面的東西。常用的協(xié)議有:串口協(xié)議，單總線協(xié)議。單片機很強大，但也不是無所不能的，有一部分功能它也是不具備的，如：EPROM/EEPROM的功能是它本身不具備的。但是可以根據(jù)協(xié)議進行外部擴展，一般采用IIC協(xié)議進行外部擴展ROM，所需芯片為：AT24C02。就現(xiàn)在的科技來看，對這些單片機的研究和應(yīng)用，是可以慢慢將ROM這類的儲存器進行集成到單片機里面的。這也就可以減少程序開發(fā)者的麻煩，將自動化產(chǎn)業(yè)進一步推進和進步，而且使程序運行的更穩(wěn)健和快速。對于一些設(shè)計規(guī)范，特別是51系列單片機，目前，最大允許12MHz的是MCU的市場上的外部振蕩。當然，隨著單片機芯片的不斷優(yōu)化和發(fā)展，其性能也在不間斷提高和進步，尤其對于STC89C52系列的單片機來說，振蕩頻率最大可以提高到40MHz了，以至于當設(shè)計的系統(tǒng)實用這些提高的芯片后，處理速度將大大提高和運行指令時間將大大減少，這樣的話，采用STC89C52單片機的系統(tǒng)性能也就顯著加強。5.2顯示電路設(shè)計圖5-2OLED顯示電路如上圖所示，OLED液晶顯示需要占用單片機的6個引腳，分別是4個數(shù)據(jù)引腳和電源、地引腳，外加一個可調(diào)電阻進行設(shè)置液晶背光的亮度，通過IIC協(xié)議和單片機進行通信，顯示需要顯示的信息，本系統(tǒng)要顯示采集到的壓力值信息。5.3壓力采集電路設(shè)計圖5-3壓力檢測電路該傳感器檢測電路的功能是將電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。該芯片通過需要其他示例芯片，如一個電壓源，一個片上的手表振動器等的外圍線集成在一起。在本系統(tǒng)中選擇的是5891抵抗應(yīng)變傳感器。因為相應(yīng)的電壓信號較小，所以很需要放大器放大信號。提高了設(shè)備的性能和可信度，對傳感器信號進行了過濾處理。選擇開關(guān)時，您可以選擇通道A或通道B。萬次輸入信號分別在±20mV和±40mV里提供的穩(wěn)定的電源由外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D變換器提供電源。器具的自動復(fù)位的結(jié)果將簡化開關(guān)的初始化，內(nèi)部低噪聲放大器的編程將相比于用芯片內(nèi)部寄存器編程的不同的示例的芯片連接。5.4上位機軟件設(shè)計圖5-4壓力檢測電路上位機軟件采用C#進行設(shè)計，功能是讀取串口發(fā)送給上位機的壓力數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進行展示，完成后的軟件設(shè)計界面如上圖所示。6系統(tǒng)測試根據(jù)傳統(tǒng)的調(diào)整步驟，在軟件之前執(zhí)行調(diào)試，并且在啟動檢測之前進行電源故障檢測。整臺機器在一臺機器上單獨測試，啟動檢測，模塊化功能實現(xiàn)和交換機調(diào)試按順序進行。在執(zhí)行這些測試之前,需要單獨調(diào)試電源。該系統(tǒng)的測試過程主要分為兩個部分：硬件測試和軟件測試。6.1硬件測試硬件調(diào)試的目的是為了包管硬件體系的精確性。因為如果連接到電網(wǎng)后出現(xiàn)了錯誤的環(huán)境，可能會導(dǎo)致爆炸和其他環(huán)境傷害，危及個人安全。連接到電網(wǎng)后的調(diào)試需要額外的確認，以便在第一次檢查后進行相應(yīng)的調(diào)試。設(shè)備調(diào)試被細分為電前和電后調(diào)試，用于防止短路、開路電路和粘連。張力配置使用數(shù)字表。每個試點的電壓常數(shù),特別是電容器極性，不得因主圖焊接出錯，必須簡要描述在復(fù)本中描述的細元素的基本測量參數(shù)和組織精度。任何電路都不能與電源分離。在沒有軟件的情況下，系統(tǒng)只能測量系統(tǒng)電源電路的輸入和輸出，每個模塊的結(jié)果都是正常的。6.2軟件測試電源電路緊張測量輸出電壓是否正常。信號處理的時間可能會更短，電壓會以數(shù)字形式被伏特計測量。將數(shù)據(jù)丟失與理論值進行比較，結(jié)果可能不準確，正如輸出電流穩(wěn)定，讀寫操作正常。輸出電壓模塊的精度，按下或不按下鍵鏈中的按鈕，電平不跳等等。系統(tǒng)實現(xiàn)或比較的結(jié)果被縮短了，所以軟件領(lǐng)域的代碼很少。同樣,觀察輸出精度,針對變化的延遲，延遲時間如果太短，每個模塊元件檢測準確輸入和輸出功率，以及每個模塊的讀寫水平之間的聯(lián)系不是那么久，相關(guān)系統(tǒng)軟件測試，如果應(yīng)力處理參數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)自己。6.3測試結(jié)果制作完成的系統(tǒng)整體如圖6-1所示。該系統(tǒng)的實際測試是如下，并測試壓力傳感器的一部分，如圖6-2所示。圖6-1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖圖6-2系統(tǒng)主測試結(jié)果圖可以看到上位機已經(jīng)準確顯示出了此時的壓力值，通過對整個系統(tǒng)的運行進行測試，這驗證了設(shè)計思路的正確性，也驗證了系統(tǒng)的硬件的可行性。調(diào)試時，設(shè)計目標是實現(xiàn)準確的。7結(jié)論本設(shè)計制作的是通過單片機控制的智能壓力器，用單片機作為壓力器的控制中心，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行傳感器信號的數(shù)據(jù)融合，來解決壓力傳感器中存在的壓力和溫度之間的交叉干擾問題，從而實現(xiàn)智能化功能。作為現(xiàn)代社會的新發(fā)明，智能可以說是未來要發(fā)展的一個方向，他能夠通過人類事先預(yù)設(shè)模式自動運作，不用人為進行干預(yù)，就可以達到我們所要求的目標。本設(shè)計在硬件設(shè)計方面較為簡單，體積小，攜帶方面，具有很好的市場前景，實現(xiàn)經(jīng)濟利益的同時，也能促進科技發(fā)展。我國作為世界上人口最多的國家，在未來各方面的發(fā)展都來離不開智能化，所以BP網(wǎng)絡(luò)算法作為智能壓力器的一種重要手段，在將來的各類智能發(fā)展中都會有不可替代的作用。通過構(gòu)建BP網(wǎng)絡(luò)的智能壓力器系統(tǒng)，到完成整個設(shè)計，我覺得能夠大大提高我們的設(shè)計以及實踐能力，這也是適應(yīng)社會未來智能化自動化的趨勢。雖然在這次的整個設(shè)計過程中也遇到了許多困難，從一開始的開題報告到軟件設(shè)計以及后面的論文撰寫都是花費大量心思去完成的，這里離不開同學以及老師的幫助。雖然很辛苦，但是大學生涯最后一次的設(shè)計也讓我受益匪淺，成長了許多。相信這會對我未來的發(fā)展道路有著深遠的影響。參考文獻[1]張朋,陳明,秦波,何鵬舉.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的振動筒壓力傳感器溫度補償[J].傳感技術(shù)報,2007,20(10):2213-2217.[2]韋兆碧,劉曄,馬志瀛,胡光輝,時德鋼.基于RBF網(wǎng)絡(luò)的光纖位移傳感器溫度補償研究[J].電工電能新技術(shù),2004,23(2):42-45.[3]于化景,付華.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合的溫度控制方法[J].遼寧工程技術(shù)大學學報,2003,22(5):649-650.[4]楊德旭,何鳳宇,魏利華.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度補償技術(shù)的研究[J].農(nóng)機化研究,2008,1(1):71-73.[5]孟彥京,汪寧,佟明,楊雅莉.小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在壓力傳感器溫度補償中的應(yīng)用[J].陜西科技大學學報,2009,2(4):84-97.[6]張雪君.電容式壓力傳感器溫度補償?shù)腞BF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[J].北京:傳感器技術(shù),2001,20(5):9-11.[7]MukherjeeS,NayarSK.AutomaticgenerationofRBFnetworksusingwavelets[J].PatternRecognition,1996,29(8):1369-1383.[8]劉君華．智能傳感器系統(tǒng)[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2004：1-50．[9]欒桂冬．傳感器及其應(yīng)用[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2002：1-50．[10]崔淑琴．智能壓力傳感器的研究與設(shè)計[D]．哈爾濱：哈爾濱理工大學，2005：2-50．[11]張文竹．智能差壓傳感器的研制[D]．哈爾濱：黑龍江大學，2003：2—10．[12]胡少春．智能壓力檢測系統(tǒng)測試儀與PC機數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計[D]．西安：西安科技大學，2003：2-20．[13]陳嶺麗，馮志華．檢測技術(shù)和系統(tǒng)[M]．北京：清華大學出版社，2006：77—133．[14]李戎．壓力傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．西安工業(yè)學院學報，2002，22(3)：241-243．[15]MarkBeale,NeuralNetworkToolbox[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.附錄1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序：clearallx=[00.2780.5020.7331.000;0.3860.5000.6130.7250.838];y=[10.7360.4780.1820;10.7250.4750.1860;10.6740.3730.0370;10.6990.36500.147;10.7470.38100.186];net=newff(x,y,6);net.trainparam.goal=0.005;net.trainparam.epochs=5000;[net,tr]=train(net,x,y);iw1=net.IW{1};b1=net.b{1};lw2=net.LW{2};b2=net.b{2};savenetkohlernet;x1=[00.2780.5020.7331.000];y1=sim(net,x)y1=1.03920.71290.52070.2015-0.03410.93920.73020.51010.2533-0.11430.96590.73750.46030.07330.02060.94240.71420.48240.0450-0.37160.93830.78390.48880.0792-0.0587y2=[1.03920.71290.52070.20150.4253];y3=[0.8950.6830.4430.1550];plot(x1,y2,'-',x1,y3,'--')+附錄2單片機程序：#include"REG51.h"#include"oled.h"#include"bmp.h"#include<INTRINS.H>sfrP1M1=0x91;sfrP1M0=0x92;sbitALERT_PIN=P2^0;#defineALERT_ONALERT_PIN=0#defineALERT_OFFALERT_PIN=1typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedint uint;unsignedchargucYaliVol=0;unsignedchargucYaliVolYuzhi=30;unsignedchargucWorkMode=0;//默認自動模式unsignedintgui1msCount=0;unsignedintgui10msCount=0;unsignedintgui1sCount=0;unsignedintgui2sCount=0;typedefunsignedcharBYTE;typedefunsignedshortWORD;BYTEBUF[8];//接收數(shù)據(jù)緩存區(qū)unsignedcharge,shi,bai,qian,wan;//顯示變量intdis_data;//變量//voidDelay5us();voidDelay5ms();//*********************************************************voidconversion(uinttemp_data)//數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出個，十，百，千，萬{wan=temp_data/10000;temp_data=temp_data%10000;//取余運算 qian=temp_data/1000;temp_data=temp_data%1000;//取余運算bai=temp_data/100;temp_data=temp_data%100;//取余運算shi=temp_data/10;temp_data=temp_data%10;//取余運算ge=temp_data; }voidDelay5us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}voidDelay5ms(){WORDn=560;while(n--);}voidTimer0()interrupt1{TH0=(65536-922)/256;//觸發(fā)中斷時重新裝填計時TL0=(65536-922)%256;gui1msCount++;if(0==gui1msCount%1000){gui1sCount++;}}voidTimer1()interrupt3{}voidSendData(unsignedcharDat){unsignedchari=0;SBUF=Dat;while(1){if(TI){TI=0;break;}}}//DS1302引腳定義sbitRST=P1^4;sbitIO=P1^3;sbitSCK=P1^2;//DS1302地址定義#defineds1302_sec_add 0x80 //秒數(shù)據(jù)地址#defineds1302_min_add 0x82 //分數(shù)據(jù)地址#defineds1302_hr_add 0x84 //時數(shù)據(jù)地址#defineds1302_date_add 0x86 //日數(shù)據(jù)地址#defineds1302_month_add 0x88 //月數(shù)據(jù)地址#defineds1302_day_add 0x8a //星期數(shù)據(jù)地址#defineds1302_year_add 0x8c //年數(shù)據(jù)地址#defineds1302_control_add 0x8e //控制數(shù)據(jù)地址#defineds1302_charger_add 0x90 #defineds1302_clkburst_add 0xbe//初始時間定義uchartime_buf[8]={0x20,0x19,0x3,0x20,0x00,0x31,0,0x02};//初始時間2019年6月1號23點59分55秒星期二voidserial()interrupt4using3{if(RI){RI=0;}}voidDelay_xms(uintx){uinti,j;for(i=0;i<x;i++)for(j=0;j<112;j++);}typedefunsignedintU16;typedefunsignedcharU8;U8U8FLAG;U8U8temp;U8U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8U8comdata;voidDelay(U16j){U8i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}voidDelay_10us(void){U8i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}#defineNOP()_nop_()/*定義空指令*/#define_Nop()_nop_()/*定義空指令*/sbitSCL=P1^1;//I2C時鐘sbitSDA=P1^0;//I2C數(shù)據(jù)bitack;/*應(yīng)答標志位*//*******************************************************************起動總線函數(shù)函數(shù)原型:voidStart_I2c();功能:啟動I2C總線,即發(fā)送I2C起始條件.********************************************************************/voidStart_I2c(){SDA=1;/*發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號*/_Nop();SCL=1;_Nop();/*起始條件建立時間大于4.7us,延時*/_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SDA=0;/*發(fā)送起始信號*/_Nop();/*起始條件鎖定時間大于4μs*/_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0;/*鉗住I2C總線，準備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)*/_Nop();_Nop();}/*******************************************************************結(jié)束總線函數(shù)函數(shù)原型:voidStop_I2c();功能:結(jié)束I2C總線,即發(fā)送I2C結(jié)束條件.********************************************************************/voidStop_I2c(){SDA=0;/*發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號*/_Nop();/*發(fā)送結(jié)束條件的時鐘信號*/SCL=1;/*結(jié)束條件建立時間大于4μs*/_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SDA=1;/*發(fā)送I2C總線結(jié)束信號*/_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();}/*******************************************************************字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)函數(shù)原型:voidSendByte(UCHARc);功能:將數(shù)據(jù)c發(fā)送出去,可以是地址,也可以是數(shù)據(jù),發(fā)完后等待應(yīng)答,并對此狀態(tài)位進行操作.(不應(yīng)答或非應(yīng)答都使ack=0)發(fā)送數(shù)據(jù)正常，ack=1;ack=0表示被控器無應(yīng)答或損壞。********************************************************************/voidSendByte(unsignedcharc){unsignedcharBitCnt;for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)/*要傳送的數(shù)據(jù)長度為8位*/{if((c<<BitCnt)&0x80)SDA=1;/*判斷發(fā)送位*/elseSDA=0;_Nop();SCL=1;/*置時鐘線為高，通知被控器開始接收數(shù)據(jù)位*/_Nop();_Nop();/*保證時鐘高電平周期大于4μs*/_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0;}_Nop();_Nop();SDA=1;/*8位發(fā)送完后釋放數(shù)據(jù)線，準備接收應(yīng)答位*/_Nop();_Nop();SCL=1;_Nop();_Nop();_Nop();if(SDA==1)ack=0;elseack=1;/*判斷是否接收到應(yīng)答信號*/SCL=0;_Nop();_Nop();}/*******************************************************************字節(jié)數(shù)據(jù)接收函數(shù)函數(shù)原型:UCHARRcvByte();功能:用來接收從器件傳來的數(shù)據(jù),并判斷總線錯誤(不發(fā)應(yīng)答信號)，發(fā)完后請用應(yīng)答函數(shù)應(yīng)答從機。********************************************************************/unsignedcharRcvByte(){unsignedcharretc;unsignedcharBitCnt;retc=0;SDA=1;/*置數(shù)據(jù)線為輸入方式*/for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++){_Nop();SCL=0;/*置時鐘線為低，準備接收數(shù)據(jù)位*/_Nop();_Nop();/*時鐘低電平周期大于4.7μs*/_Nop();_Nop();_Nop();SCL=1;/*置時鐘線為高使數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)有效*/_Nop();_Nop();retc=retc<<1;if(SDA==1)retc=retc+1;/*讀數(shù)據(jù)位,接收的數(shù)據(jù)位放入retc中*/_Nop();_Nop();}SCL=0;_Nop();_Nop();return(retc);}/********************************************************************應(yīng)答子函數(shù)函數(shù)原型:voidAck_I2c(bita);功能:主控器進行應(yīng)答信號(可以是應(yīng)答或非應(yīng)答信號，由位參數(shù)a決定)********************************************************************/voidAck_I2c(bita){if(a==0)SDA=0;/*在此發(fā)出應(yīng)答或非應(yīng)答信號*/elseSDA=1;_Nop();_Nop();_Nop();SCL=1;_Nop();_Nop();/*時鐘低電平周期大于4μs*/_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0;/*清時鐘線，鉗住I2C總線以便繼續(xù)接收*/_Nop();_Nop();}/*******************************************************************ADC發(fā)送字節(jié)[命令]數(shù)據(jù)函數(shù)*******************************************************************/bitISendByte(unsignedcharsla,unsignedcharc){Start_I2c();//啟動總線SendByte(sla);//發(fā)送器件地址if(ack==0)return(0);SendByte(c);//發(fā)送數(shù)據(jù)if(ack==0)return(0);Stop_I2c();//結(jié)束總線return(1);}/*******************************************************************ADC讀字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)*******************************************************************/unsignedcharIRcvByte(unsignedcharsla){unsignedcharc;Start_I2c();//啟動總線SendByte(sla+1);//發(fā)送器件地址if(ack==0)return(0);c=RcvByte();//讀取數(shù)據(jù)0Ack_I2c(1);//發(fā)送非就答位Stop_I2c();//結(jié)束總線return(c);}#definePCF85910x90//PCF8591地址unsignedintguiAlertCount=0;unsignedcharguiWarningFlag=0;voidYaliPro(){ISendByte(PCF8591,0x40);gucYaliVol=IRcvByte(PCF8591);//ADC3模數(shù)轉(zhuǎn)換4 可調(diào)0-5vbatteryPowergucYaliVol=255-gucYaliVol;if(gucYaliVol>gucYaliVolYuzhi){guiWarningFlag=1;}else{guiWarningFlag=0;}SendData(gucYaliVol);}voidAlertProcess(void){guiAlertCount++;if(1==guiWarningFlag){if(0==guiAlertCount%2){ALERT_ON;}else{ALERT_OFF;}}else{ALERT_OFF;}}intmain(void){ u8t;unsignedintui1msCount=0;unsignedintui1sCount=0;floattemp;unsignedcharucReadFlag=0;unsignedlongulTmp=0; OLED_Init(); //初始化OLED P2=0xff;P1=0; OLED_Clear();OledShow();