基于單片機(jī)溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課件

1、基于單片機(jī)溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名: 李婷婷班 級(jí)：0940202102指導(dǎo)老師：劉芳華內(nèi)容 設(shè)計(jì)要求 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 經(jīng)費(fèi)預(yù)算設(shè)計(jì)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(pán)輸入并通過(guò)顯示器顯示。能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的顯示采樣溫度值與濕度值。通過(guò)采集溫度及濕度值，準(zhǔn)確的判斷設(shè)定值與當(dāng)前值之間的差異，及時(shí)的啟動(dòng)報(bào)警裝置（包括警報(bào)燈的提示功能以及提示音等）進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)采取相應(yīng)的措施調(diào)整當(dāng)前值。如：在檢測(cè)出當(dāng)前值高于設(shè)定的上限值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)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(jì)1、總體方案設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路部分溫濕度顯示和運(yùn)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(bào)警部分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2、硬件的選擇（1）選用MCS-51系列的89C51為主機(jī)。 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(jià)低廉、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此本系統(tǒng)CPU選用89C51芯片。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（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(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊 它有若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)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(gè)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(xiě)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(jì)1、中央控制模塊P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)端口 P2 寫(xiě)“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。本系統(tǒng)P2口用于進(jìn)行報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào)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(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL邏輯門(mén)電路。對(duì) P3 口寫(xiě)入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，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(hào)，P3.2和P3.3用于鍵盤(pán)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(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使單片機(jī)復(fù)位。 ALEPROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(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

5、址的低 8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 l6 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(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)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(guò)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(wú)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

6、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(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。 EAVPP：外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)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(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)器中的指令。 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。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)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(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有，阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)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(chǔ)自已定義的字符。1602模塊的設(shè)定，讀寫(xiě)，與光標(biāo)控制都是通過(guò)指令來(lái)完成，共有11條。字符型LCD的引腳定義：指令RSRWD7D6D5D4D3D2D1D01清屏00000000012光標(biāo)返回000000001*3輸入模式00000001I/DS4顯示控制000000

8、1DCB5光標(biāo)/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(biāo)志和地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫(xiě)數(shù)據(jù)到指令7.8所設(shè)地址10要寫(xiě)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(dòng)作執(zhí)行模塊電路設(shè)計(jì)： 6、報(bào)警模塊： 系統(tǒng)電路圖軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始初始化設(shè)定溫濕度界限顯示當(dāng)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(bào)警YES報(bào)警升溫調(diào)節(jié)NOORG 0200H;T0INT:DJNZ R1,NEXT; T0溢出10次，即1s進(jìn)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(jì)算子程序LCALL DRVCON; 調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制子程序LCALL METRICCON; 調(diào)用十進(jìn)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(shí)/計(jì)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(dòng)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(méi)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(dāng)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(dāng)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(dòng)信號(hào)，同時(shí)高于上限溫度指示燈點(diǎn)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(dòng)信號(hào)停止輸出，同時(shí)點(diǎn)亮低于下限溫度的指示燈LJMP GO;DRV1:CLR P1.0;驅(qū)動(dòng)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