基于AT89S5單片機(jī)的暖風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)

1、基于AT89S5單片機(jī)的暖風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 論 文題 目:學(xué) 生 專 業(yè) 技 術(shù) 指導(dǎo)教師 講師 完成日期 20年月AT89S52控制溫濕度傳感器檢測(cè)到的溫濕度值進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換，從而在顯示電路中數(shù)碼管中顯示出來。本系統(tǒng)具有易安裝檢測(cè)、軟件功能完善，本文論述了單片機(jī)技術(shù)研制成功的的基本原理，實(shí)現(xiàn)方案。采用軟件校正，提高了測(cè)量精度和整機(jī)的可靠性。實(shí)際使用表明，極大的提高了安全性目 錄摘要I目 錄II第1章 概述201.1選題背景201.2設(shè)計(jì)過程及工藝要求201.3設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)20第2章 方案論證與比較212.1溫度傳感器的選擇212.2濕度傳感器的選擇21第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)233.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2、233.2芯片AT89S52介紹233.3傳感器的介紹26的定義及作用26的特性26感器DS18B2026感器GHS-20E31 A/D轉(zhuǎn)換TLC549313.4溫濕度采集電路設(shè)計(jì)333.5顯示電路的設(shè)計(jì)343.6報(bào)警電路的設(shè)計(jì)353.7按鍵電路的設(shè)計(jì)36第4章 系統(tǒng)調(diào)試374.1軟硬件的調(diào)試374.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)37總 結(jié)40致 謝41參 考 文 獻(xiàn)42附 錄43 檢 測(cè) 精 度 ： 1%RH 顯 示 方 式 ： 溫度：二位顯示 濕度：四位顯示 報(bào) 警 方 式 ： 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)暖風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，可以應(yīng)用于溫濕度有一定要求的區(qū)域。測(cè)量時(shí)能夠清晰穩(wěn)定地顯示出監(jiān)測(cè)結(jié)果。系

3、統(tǒng)組成的設(shè)計(jì)：各部分硬件的選取很有講究，要十分合理。設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是：1、溫度濕度模塊設(shè)計(jì)2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、顯示第2章 方案論證與比較當(dāng)將單片機(jī)用作測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測(cè)信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測(cè)信號(hào)是其核心任務(wù)；而對(duì)測(cè)控系統(tǒng)來講，對(duì)被控對(duì)象狀態(tài)的測(cè)試和對(duì)控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。傳感器是實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對(duì)原始被測(cè)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測(cè)量和控制都將無法實(shí)現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測(cè)量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測(cè)和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在

4、最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。方案一：采用熱電阻溫度傳感器。熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件?，F(xiàn)應(yīng)用較多的有鉑、銅、鎳等熱電阻。其主要的特點(diǎn)為精度高、測(cè)量范圍大、便于遠(yuǎn)距離測(cè)量。鉑的物理、化學(xué)性能極穩(wěn)定，耐氧化能力強(qiáng)，易提純，復(fù)制性好，工業(yè)性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用于工業(yè)檢測(cè)中高精密測(cè)溫和溫度標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場(chǎng)影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。按IEC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫范圍-200650，百度電阻比W（100） 1.3850時(shí)，R0為100和10，其允許的測(cè)量誤差A(yù)級(jí)為+0.002 |t|），B級(jí)為+0.005 |t|）。銅電阻的溫度系數(shù)比鉑電阻

5、大，價(jià)格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質(zhì)中使用穩(wěn)定性差。在工業(yè)中用于-50180測(cè)溫。方案二：采用DS18S20，獨(dú)特的單線接口，多點(diǎn)能力使分布式溫度檢測(cè)應(yīng)用簡(jiǎn)單，不需要外部元件和備份電源，可用數(shù)據(jù)線供電，測(cè)量范圍從-55+125，并且以9位數(shù)值方式讀出溫度且可在 1秒內(nèi)把溫度變成數(shù)字。綜合比較方案一與方案二，方案二更為適合于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)于溫度傳感器的選擇。方案一：采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是具有快速啟停能力如果負(fù)荷不超過步進(jìn)電機(jī)所能提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩值，就能夠立即使步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)。另一個(gè)顯著特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度高，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制靈活。直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑

6、、方便，調(diào)整范圍廣；過載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；能滿足各種不同的特殊運(yùn)行要求（圖5）第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號(hào)，和A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的性能，我設(shè)計(jì)了以AT89S52基本系統(tǒng)為核心的一套檢測(cè)系統(tǒng)，其中包括A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、復(fù)位電路、溫度檢測(cè)、按鍵及顯示、報(bào)警電路、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)。見圖3.1所示：圖3.1 系統(tǒng)總體框圖 本設(shè)計(jì)由信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào)處理三個(gè)部分組成的。（一） 信號(hào)采集 由紅外傳感器、DS18B20及TLC549組成； （二） 信號(hào)分析 由A/D轉(zhuǎn)換器TLC

7、549、單片機(jī)89S52基本系統(tǒng)組成；（三） 信號(hào)處理 由串行口LED顯示器和報(bào)警系統(tǒng)等組成。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。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AT89S52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。由于此單片機(jī)應(yīng)用在倉庫溫濕度檢測(cè)上，所以本設(shè)計(jì)選用了低功耗、低價(jià)格、小管腳 腳 單片機(jī)圖3.2 AT89S52芯片引腳圖AT89

8、S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。引腳功能介紹 1.Vcc：電源電壓。2.GND：地。3. P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)

9、P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下P0具有內(nèi)部上拉電阻。 在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻 P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 此外，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（P1.1/

10、T2EX），具體如表所示 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 引腳號(hào)第二功能P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）P1.5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.6MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7SCK（在系統(tǒng)編程用）5P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16

11、位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用 8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)6. P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表

12、所示。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。端口引腳第二功能P3.0RXD 串行輸入口 P3.1TXD 串行輸出口 P3.2INTO 外中斷0 P3.3INT1 外中斷1 P3.4TO 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 P3.5T1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 P3.6WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 P3.7RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)

13、鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)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(duì)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(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問

14、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），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(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)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(chǔ)器的指令。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。的定義及作用一、廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。國際電工委員會(huì) IEC:International Electrotechnical Committee 的定義

15、為：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。按照Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理 模擬或數(shù)字 能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它是被測(cè)信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。1、靈敏度高、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好； 2、防塵耐濕、耐高低溫、耐沖擊、耐振動(dòng)等嚴(yán)酷環(huán)境條件；3、收發(fā)兼用，使用方便。感器DS18B20數(shù)字溫度傳感器S-18B20是美國DALLAS公司生產(chǎn)的 DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域

16、。DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；3 無須外部器件；4 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.05.5V；5 零待機(jī)功耗；6 溫度以3位數(shù)字顯示；7 用戶可定義報(bào)警設(shè)置；8 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；9 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.3 DS18B20封裝圖3.4 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)二 DS18B20的工作原理根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令最后發(fā)

17、送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待1560微秒左右后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。圖3.5 初始化時(shí)序上拉電阻將總線拉高，延時(shí)1560us，并進(jìn)入接受模式，以產(chǎn)生低電平應(yīng)答脈沖，若為低電平，再延時(shí)480us12。 2 寫時(shí)序?qū)憰r(shí)序包括寫0時(shí)序和寫1時(shí)序。所有寫時(shí)序至少需要60us，且在2次獨(dú)立的寫時(shí)序之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間，都是以總線拉低開始。寫1時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí)2us，然后釋放總線，延時(shí)60us。寫0時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí)60us，然后釋放總

18、線，延時(shí)2us8。 3 讀時(shí)序 圖3.7 讀時(shí)序總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序是，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。所有讀時(shí)序至少需要60us，且在2次獨(dú)立的讀時(shí)序之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間。每個(gè)讀時(shí)序都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線1us。主機(jī)在讀時(shí)序期間必須釋放總線，并且在時(shí)序起始后的15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。主機(jī)輸出低電平延時(shí)2us，然后主機(jī)轉(zhuǎn)入輸入模式延時(shí)12us，然后讀取總線當(dāng)前電平，然后延時(shí)50us4。2 ROM操作命令當(dāng)主機(jī)收到DSl8B20 的響應(yīng)信號(hào)后，便可以發(fā)出ROM 操作命令之一，這些命：ROM操作命令。三 DS18B20的

19、測(cè)溫原理每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列號(hào)，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM 中。主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須用讀ROM 33H 命令將該DSl8B20的序列號(hào)讀出。程序可以先跳過ROM，啟動(dòng)所有DSl8B20進(jìn)行溫度變換，之后通過匹配ROM，再逐一地讀回每個(gè)DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)。DS18B20的測(cè)溫原理如圖所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量-55 所對(duì)應(yīng)的基數(shù)1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-5

20、5 所對(duì)1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器10時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重2計(jì)數(shù)到0時(shí)，中的斜率累加器用DS18B20的測(cè)溫原理。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，他有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖ROM功能命令發(fā)存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)。.可與通用微處理器控制器通過I/O CLOCK CS DATA OUT 三條口線進(jìn)行串行接口.具有4MHZ 片內(nèi)系統(tǒng)最長(zhǎng)45500次/S,TLC549允許的最高轉(zhuǎn)換速率為. 40000次/S.T

21、LC549為40000次/S. 總失調(diào)誤差最大為? +-值為6MW采用差分參考電壓量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍。為了把濕度檢測(cè)電路測(cè)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送CPU處理，本系設(shè)計(jì)選用了A/D轉(zhuǎn)換器TLC549，.價(jià)格便宜. 控制簡(jiǎn)單。 二TLC549轉(zhuǎn)換器件簡(jiǎn)介TLC549的內(nèi)部框圖和引腳名稱如圖3.10所示:圖3.10 TLC549轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部邏輯框圖TLC549均有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘.該時(shí)鐘與I/O CLOCK是獨(dú)立工作的.無須特殊的速度或相位匹配其工作時(shí)序如圖3.11所示,當(dāng)CS為高時(shí).數(shù)據(jù)輸出. DATA OUT .端處于高阻狀態(tài).此時(shí)I/O CLOCK不起作用這種CS控制作用允許在同時(shí)使用多片TLC/

22、D并用時(shí)的I/O控制端口.一組通常的控制時(shí)序?yàn)? 1 .將CS置低內(nèi)部電路在測(cè)得3 下降沿后.再等待兩個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘上升沿和一個(gè)下降沿后. 然后確認(rèn)這一變化. 最后自動(dòng)將前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位 D7 位輸出到DATA OUT端上. 2 前四個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿依次個(gè)位 片上采樣保持電路在第4個(gè)I/O CLOCK下降沿開始采樣模擬輸入. 3 接下來的3個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿將移出第6、7、8（D2、D1、D0）個(gè)轉(zhuǎn)換位 圖3.11 工作時(shí)序圖（4）最后. 片上采樣保持電路在第8個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿將移出第6、7、8（D2、D1、D0）個(gè)轉(zhuǎn)換位保持功能將持續(xù)4個(gè)內(nèi)部時(shí)

23、鐘周期，.然后開始進(jìn)行32個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的A/D轉(zhuǎn)換 第8個(gè)I/O CLOCK后CS必須為高.或I/O CLOCK保持低電平.這種狀態(tài)需要維持36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成 如果CS為低時(shí)I/O CLOCK上出現(xiàn)一個(gè)有效干擾脈沖.則微處理器/控制器將與器件的I/O時(shí)序失去同步.若CS為高時(shí)出現(xiàn)一次有效低電平. 則將使引腳重新初始化. 從而脫離原轉(zhuǎn)換過程。在36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期結(jié)束之前. 實(shí)施步驟 1 4 ,可重新啟動(dòng)一次新的A/的轉(zhuǎn)換終止.此時(shí)的輸出是前一次的結(jié)果而不是正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換結(jié)果。若要在特定的時(shí)刻采樣模擬信號(hào)應(yīng)使第8個(gè)I/O CLOCK時(shí)鐘的下降沿與該時(shí)刻對(duì)應(yīng).因?yàn)?/p>

24、芯片雖在第4個(gè)I/O CLOCK時(shí)鐘下降沿開始采樣.卻在第8個(gè)I/O CLOCK的下降沿開始保存。LED數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽極數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個(gè)陽極相連接的發(fā)光二極管組成；另一種是共陰極數(shù)碼管，其內(nèi)部是由四個(gè)陽極相連接的發(fā)光二極管組成。二者原理不同但功能相同。其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖3.13所示：圖3.13 LED的管腳和電路原理共陽極LED數(shù)碼顯示管是將二極管的陽極連接在一起，形成共陽極LED數(shù)碼顯示塊的公共端，該公共端接+5v，在共陽極LED數(shù)碼顯示塊中如某個(gè)發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管被點(diǎn)亮；而共陰極LED數(shù)碼顯示塊的發(fā)光二極管陰極連接在一起，形成該模塊的公共端（通

25、常稱為位選端），因此稱為共陰極LED數(shù)碼顯示器，8個(gè)數(shù)碼管的另一端通常稱為段選端，當(dāng)顯示器的公共端接低電平，某個(gè)發(fā)光二極管的陽極接高電平時(shí)，該發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再控制LED，直到下次顯示時(shí)再傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用的CPU時(shí)間少。靜態(tài)顯示中，每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口，該接口用于筆劃段字型代碼。這樣單片機(jī)只要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示發(fā)送的字形。要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)再發(fā)送新的數(shù)據(jù)。另一種方法是動(dòng)態(tài)掃描顯示。

26、由于單片機(jī)本生具有較強(qiáng)的邏輯控制能力，所以采用動(dòng)態(tài)掃描軟件譯碼并不復(fù)雜。而且軟件譯碼其譯碼邏輯可隨意編程設(shè)定，不受硬件譯碼邏輯限制。采用動(dòng)態(tài)掃描軟件譯碼地方式能大大簡(jiǎn)化硬件電路結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本。它用分時(shí)地方法輪流控制各個(gè)顯示器地COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的電路硬件較少；動(dòng)態(tài)顯示需要CPU時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省

27、線路板空間。本設(shè)計(jì)的顯示電路采用共陽LED四位數(shù)碼管和二位數(shù)碼管，位碼用PNP三極管驅(qū)動(dòng)。3.14 溫濕度 顯示電路報(bào)警器的種類很多，比如：揚(yáng)聲器、蜂鳴器等。本設(shè)計(jì)中選用壓電式蜂鳴器作為報(bào)警器。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.515V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。設(shè)計(jì)要求定時(shí)時(shí)間到時(shí)要有聲音提醒信號(hào)產(chǎn)生，可選擇一只

28、蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)這一功能。壓電式蜂鳴器工作時(shí)約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，并設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)及控制電路。電路設(shè)計(jì)如圖3.15所示，蜂鳴器作為三極管Q1的集電極負(fù)載，當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲音，VT1截止時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。蜂鳴器電路與單片機(jī)的接口：Q1的基極接到單片機(jī)P1口的P1.5引腳，13.5引腳作為輸出口使用。當(dāng)P1.6 1時(shí)，Q1導(dǎo)通時(shí)，使蜂鳴器的兩個(gè)引腳間獲得將近5V的直流電壓，蜂鳴器中有電流通過，而產(chǎn)生蜂鳴音。當(dāng)P1.6 0時(shí)，Q5截止，蜂鳴器的兩引腳間的直流電壓接近于0V，蜂鳴器不發(fā)聲。本設(shè)計(jì)在按鍵上運(yùn)用了按鍵1、按鍵2、按鍵3分別用于設(shè)置、設(shè)置+、設(shè)置，三個(gè)按鍵與單片機(jī)P3口的P3

29、.7、P3.6、P3.5一一連接，如圖3.16所示：第4章 系統(tǒng)調(diào)試，系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。就是AT89S52單片機(jī)作用是通過P1.0 P1.4端口發(fā)送。549讀取子程序、DS18B20讀取子程序各自完成各自的信號(hào)的采集，另外549讀取子程序還需要通過轉(zhuǎn)換后才能讓單片機(jī)讀取來完成信號(hào)的采集。DS18B20讀取子程序、549讀取子程。圖4.1 主程序框圖圖4.2 DS18B20讀取子程序圖4.3 549讀取子程序總 結(jié)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了美國ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT89S52芯片。以及其它常用芯片如：溫度傳感器DS18B2

30、0、直流電機(jī)等來設(shè)計(jì)暖風(fēng)機(jī)電路，實(shí)現(xiàn)了溫濕度的讀取和顯示。本系統(tǒng)具有易安裝檢測(cè)、軟件功能完善，我還體會(huì)到了所學(xué)理論知識(shí)的重要性：知識(shí)掌握得越多，設(shè)計(jì)得就更全面、更順利、更好學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書。由于一個(gè)人不可能什么都學(xué)過，什么都懂，因此，當(dāng)你在設(shè)計(jì)過程中需要用一些不曾學(xué)過的東西時(shí)，就要去有針對(duì)性地查找資料畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度吃苦耐勞的精神以及，致 謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我遇到很多問題，通過向老師求教、和同學(xué)討論讓我知道真正完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)是不容易的，在鞏固專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也讓我學(xué)到了堅(jiān)持和努力，在這里我要謝謝趙高峰老師的悉心指導(dǎo)，幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問題，還不斷向我

31、們傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中少走很多彎路。從他身上學(xué)到了很多東西，他認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我受益非淺。在此表示深深的敬意與感謝。并對(duì)多年來教導(dǎo)關(guān)心過我的老師表示深深的謝意和敬意。參 考 文 獻(xiàn)李光飛 2005 張志良 2005 . 單片機(jī)原理及控制技術(shù)（第2版）機(jī)械工業(yè)出版社 2003 . 傳感器原理及應(yīng)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社。劉華東 2006 .單片機(jī)原理與應(yīng)用（第2版）.電子工業(yè)出版社。沙占友 2002 .智能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用M機(jī)械工業(yè)出版社。賈伯年 2000 .傳感器技術(shù)東南大學(xué)出版社。周志文 20

32、07 .C語言程序設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社。夏路易 2002 .電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程.北京希望電子出版社。趙亮、侯國銳 2003 單片機(jī)C語言編程與實(shí)例.人民郵電出版社。吉雷 200 Protel99從入門到精通西安電子科技大學(xué)出版社附 錄一、電路原理圖二、實(shí)物圖三、源程序#defineucharunsigned char#define uintunsigned int#define ulong unsigned long#include /導(dǎo)入頭文件#include /導(dǎo)入頭文件#include /導(dǎo)入頭文件#include /導(dǎo)入頭文件sbitsetdown P35;/設(shè)置減sbitset

33、up P36;/設(shè)置加sbitset P37;/設(shè)置sbitjdq P13;/繼電器sbitspeak P15; /報(bào)警sbitgwei P24; /千位sbitswei P23; /十位sbitbwei P22; /十位sbitqwei P25; /個(gè)位sbitwei6 P26; /位sbitwei5 P27; /位sbitfanled P31; /sbithotled P36; /sbithumiled P37; /sbitfanjdq P14; /sbithotjdq P15; /sfr XSOUT 0x80;/P0 0x80,P1 0x90,P2 0xA0,P3 0xB0.數(shù)據(jù)端口sb

34、it TMDAT P10;/溫度uchartmpbuf6;/臨時(shí)保存 百位，十位，個(gè)位，點(diǎn)位，十點(diǎn)位，正負(fù)位，為1為負(fù)，為0為正 /sbit TMDAT P10;/溫度/uchar code table 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00 ;/顯示表/uchar code table 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E ;/共陽表uchar

35、 code table 0xA0,0xBB,0x62,0x2A,0x39,0x2C,0x24,0xBA,0x20,0x28,0x30,0x25,0xE4,0x23,0x64,0x74 ;/共陽表bit xsbz,setbz,setupbz,setdownbz;uchar ms,adjs,sett,setmint,seth,setminh,setmode;uinttmp;/溫度/uint admezhi;/uchartmpbuf5;/臨時(shí)保存/* 549控制引腳宏定義*/ sbitTLC549_SDO P13;/ 數(shù)據(jù) sbitTLC549_CS P14;/ 片選 sbitTLC549_SCK

36、P12;/*549時(shí)鐘*/ uint adzhi; uint adyzhi; uint adzzhi; uint admezhi; uint xianzhi; uint sdzhi; bit clbz; uchar js;/AD相關(guān)/uinttmp;/溫度uchar setzhi; /設(shè)定值bit setbz,setkbz,setupbz,setdownbz; /設(shè)置標(biāo)志 void Delay int useconds /延時(shí) int s;for s 0; s useconds;s+ ;/延時(shí) ucharReset_Bus void /DS18B20總線復(fù)位 ucharpresence;TMD

37、AT 0; /輸出為0Delay 29 ; /延時(shí)TMDAT 1; /輸出為1Delay 3 ; /延時(shí)presence TMDAT; Delay 25 ; return presence ; void Write_Bit char bitval /DS18B20寫入一位命令 TMDAT 0; if bitval 1 TMDAT 1;Delay 5 ; TMDAT 1; void Write_Byte char val /DS18B20 寫入一個(gè)字節(jié)數(shù) uchari;uchartemp;for i 0; i 8; i+ temp val i; temp & 0x01; Write_Bit te

38、mp ; Delay 5 ; ucharRead_Bit void /DS18B20讀一位 uchari;TMDAT 0; TMDAT 1; for i 0; i 3; i+ ; return TMDAT ; ucharRead_Byte void /讀一個(gè)字節(jié) uchari;ucharvalue 0;for i 0;i 8;i+ if Read_Bit value| 0x01 i; Delay 6 ; return value ; void DS18B20_Tmp_Read void /DS18B20讀操作 uint TEMP;ucharTEMP_LSB,TEMP_MSB;Reset_Bus

39、 ;/DS18B20總線復(fù)位Write_Byte 0xCC ; /DS18B20命令Write_Byte 0x44 ; /DS18B20命令Delay 20 ;Reset_Bus ;Write_Byte 0xCC ; /DS18B20命令Write_Byte 0xBE ; /DS18B20命令TEMP_LSB Read_Byte ; /DS18B20 讀低字節(jié)TEMP_MSB Read_Byte ; /DS18B20 讀高字節(jié)TEMP TEMP_MSB;TEMP TEMP 8;TEMP TEMP|TEMP_LSB; if TEMP 0xfffe tmp TEMP; void ds18b20_c

40、l /取溫度值 uchartmph,tmpl,sign; DS18B20_Tmp_Read ;sign uchar tmp 8 &0xf0 ;if sign 0xf0 tmp tmp +1; /為負(fù)tmpbuf5 1; /elseSign_Port 1;else tmpbuf5 0;tmpl uchar tmp&0x0f ;tmph uchar tmp 4 &0xff ;tmpl tmpl*6.25;tmpbuf4 tmpl%10;tmpbuf3 tmpl/10;tmpbuf2 tmph%10;tmpbuf1 tmph%100 /10;tmpbuf0 tmph/100;/if tmpbuf0

41、0 / /tmpbuf0 10;/if tmpbuf1 0 /tmpbuf1 10;/ /處理doing uchar tzhi; tzhi tmpbuf1*10+tmpbuf2; if tzhi sett | tzhi setmint | sdzhi seth | sdzhi setminh speak 1; else speak 0;/* if tzhi sett fanjdq 1;hotjdq 0;fanled 0;hotled 1;speak 1; if tzhi setmint fanjdq 0;hotjdq 1;fanled 1;hotled 0;speak 1; if tzhi s

42、etmint & tzhi sett fanjdq 0;hotjdq 0;fanled 1;hotled 1; / if sdzhi seth humiled 1;speak 1; if sdzhi setminh humiled 0;speak 1; /加濕 if setminh sdzhi & seth sdzhi humiled 1; /關(guān) if tzhi setmint & tzhi sett & setminh sdzhi & seth sdzhi speak 0; */ /顯示處理/xianshi int abcd 0; if setmode! 0 goto xsset;abcd

43、sdzhi; /abcd% 100 ; XSOUT tablesdzhi/10; wei6 0; Delay 60 ; wei6 1; XSOUT tablesdzhi%10; wei5 0; Delay 60 ; wei5 1; XSOUT table0; qwei 0; Delay 60 ; qwei 1; if tmpbuf5 1 XSOUT 0x7f; else XSOUT tabletmpbuf1; bwei 0; Delay 60 ; bwei 1; XSOUT tabletmpbuf2; XSOUT& 0xdf; swei 0; Delay 60 ; swei 1; XSOUT

44、tabletmpbuf3; gwei 0; Delay 60 ; gwei 1; return;/設(shè)置顯示xsset: XSOUT tablesetmode; qwei 0; Delay 60 ; qwei 1; XSOUT XSOUT 0x7f;/橫 bwei 0; Delay 60 ; bwei 1; if setmode 1 abcd sett; if setmode 2 abcd setmint; if setmode 3 abcd seth; if setmode 4 abcd setminh; XSOUT tableabcd/10; swei 0; Delay 60 ; swei

45、1; XSOUT tableabcd%10; gwei 0; Delay 60 ; gwei 1; void key if !set & setbz Delay 10 ; if !set setbz 0;setmode+;if setmode 4 setmode 0; if set & !setbz Delay 10 ;if set setbz 1; if !setup & setupbz Delay 10 ; if !setup setupbz 0; if setmode 1 & sett 99 sett+; if setmode 2 & setmint sett-1 setmint+; ; if setmode 3 & seth 99 seth+; if setmode 4 & setminh seth-1 setminh+; ; if setup & !setupbz Delay 10 ;if setup setupbz 1; if !setdown & setdownbz Delay 10 ; if !setdown setdownbz 0; if setmode 1 & sett setmint+1 sett-; if setmode 2 & setmint 0 setmint-; ; if setmode 3 & seth setminh+1 seth-; if s