單片機課程設(shè)計及實訓(xùn)報告模板x

年4月19日單片機課程設(shè)計及實訓(xùn)報告模板x文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正。廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計/實訓(xùn)報告（-第2學(xué)期）學(xué)生：周雄君（組長）、周雄君提交日期：6月26日學(xué)生簽名：周雄君學(xué)號與姓名的排序相同學(xué)院自動化系課程名稱單片機接口技術(shù)任課教師郭玲教師評語：成績評定教師簽名濕度探測器周雄君摘要隨著人們的生活及其生產(chǎn)水平的不斷提高，對生活環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境的要求就顯的尤為重要,溫濕度的控制就是一個典型的例子，因此溫濕度檢測系統(tǒng)就是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中應(yīng)運而生的一種智能、快捷、方便可靠的檢測系統(tǒng)，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中如果檢測得不準確就會發(fā)生許多的生產(chǎn)事故。為了給現(xiàn)代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設(shè)施，對現(xiàn)有的溫濕度控制器的設(shè)計、改良有著很大的現(xiàn)實意義利用ATMEl51系列單片機和HR202濕度模塊設(shè)計并制作一個簡單的濕度檢測裝置，以單片機為核心，其它外圍設(shè)備如電源HR202濕度模塊等，其中濕度模塊D0輸出口是數(shù)字開關(guān)量輸出，輸出0和1，因此單片主要是檢測D0輸出口的高低電平。關(guān)鍵詞D0輸出口的工作模式、單片機如何與濕度模塊聯(lián)系設(shè)計要求及目標設(shè)計要求：閱讀相關(guān)文獻，學(xué)習(xí)濕度檢測的原理；根據(jù)網(wǎng)上提供的用戶說明，熟悉所提供的濕度探測模塊接口特性。設(shè)計并搭建濕度探測電路，調(diào)試電路，令模塊正常工作。加載傳感器的單片機驅(qū)動程序，實現(xiàn)濕度探測功能：濕度探測：熱毛巾，將傳感器模塊放置在其附近，觀察傳感器模塊輸出信號的變化情況。熱水或開水的水蒸氣，將傳感器模塊放置在其附近，觀察傳感器模塊輸出信號的變化情況。調(diào)節(jié)傳感器，令在上述情況下，傳感器報警（led閃爍等）。選作：將濕度報警的開始時間和結(jié)束進行記錄，保存到EEPROM里。當(dāng)有按鍵按下，就調(diào)出記錄，顯示在數(shù)碼管上。當(dāng)有按鍵按下，就將記錄發(fā)送到PC端。設(shè)計目標：經(jīng)過濕度模塊和51單片機對周圍環(huán)境濕度進行簡單檢測，當(dāng)環(huán)境濕度變化或者人為加大減小HR202周圍的濕度后，模塊達到設(shè)定閥值時DO口輸出高電平，輸送到單片機IO口并用LED和數(shù)碼管顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。4位數(shù)碼管顯示AT89C51單4位數(shù)碼管顯示AT89C51單片機濕度模塊杜邦杜邦線LED上下限顯示LED上下限顯示環(huán)境濕度環(huán)境濕度濕度模塊：模塊在環(huán)境濕度達不到設(shè)定閾值時，DO口輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境濕度超過設(shè)定閾值時，模塊D0輸出0；杜邦線：杜邦線可用于實驗板的引腳擴展，增加實驗項目等。能夠非常牢靠地和插針連接,無需焊接,能夠快速進行電路試驗；數(shù)碼顯示:設(shè)置定時器，利用外部中斷0實現(xiàn)按鍵發(fā)生事件，當(dāng)環(huán)境濕度大于或小于閥值時D0口輸出0或1,并開始計時顯示在數(shù)碼管上；LED模塊：當(dāng)D0口輸出0或1時LED有相應(yīng)。三、電路圖設(shè)計整體電路圖：模塊電路圖：模塊接口說明（4線制）

1VCC外接3.3V-5V

2GND外接GND

3DO小板開關(guān)數(shù)字量輸出接口（0和1）

4AO小板模擬量輸出接口四、程序流程說明主程序：開啟定時器1；開啟外部中斷0；開啟外部中斷1；while(1) { if(!HUM)當(dāng)環(huán)境濕度達到閥值時取反，D0口輸出低電平 {second=0;時間開始取0msecond=0;TR0=1; P1=temp;while(!HUM)Display();TR0=0;P1=0x00; } Display(); }}定時器1中斷程序：{裝載定時器1的TH1，TL1初值；每隔250ms就產(chǎn)生1個10us的高電平輸出到P3_2IO口，}I2C程序：I2C起始程序：voidstart(){SDA=1;//SDA初始化為高電平“1”SCL=1;//開始數(shù)據(jù)傳送時，要求SCL為高電平“1”delay();SDA=0;//SDA的下降沿被認為是開始信號delay();//等待一個機器周期SCL=0;//SCL為低電平時，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）}voidstop(){SDA=0;//SDA初始化為低電平“0”_nSCL=1;//結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時，要求SCL為高電平“1”delay();SDA=1;//SDA的上升沿被認為是結(jié)束信號delay();SDA=0;SCL=0;}寫程序：voidWriteSet(unsignedcharadd,unsignedchardat)//在指定地址addr處寫入數(shù)據(jù)WriteCurrent{start();//開始數(shù)據(jù)傳遞WriteCurrent(OP_WRITE);//選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數(shù)據(jù)WriteCurrent(add);//寫入指定地址WriteCurrent(dat);//向當(dāng)前地址（上面指定的地址）寫入數(shù)據(jù)stop();//停止數(shù)據(jù)傳遞Delaynms(4);//1個字節(jié)的寫入周期為1ms,最好延時1ms以上}I2C讀程序：unsignedcharReadSet(unsignedcharset_addr)//在指定地址讀取{start();//開始數(shù)據(jù)傳遞WriteCurrent(OP_WRITE);//選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數(shù)據(jù)WriteCurrent(set_addr);//寫入指定地址return(ReadCurrent());//從指定地址讀出數(shù)據(jù)并返回}軟硬件開發(fā)過程及調(diào)試結(jié)果第一天拿到題目后上淘寶和百度文庫查閱了關(guān)于本次實訓(xùn)要用的濕度模塊的相關(guān)資料，詳細了解了濕度模塊的工作原理和電路原理圖，如工作條件是什么，閥值如何調(diào)整到最佳的值等等，了解好模塊的工作原理后才能開始下一步的工作；第二天開始著手編寫程序，變寫過程中遇到很多問題，經(jīng)過多次調(diào)試編寫成功能編譯，可是很多功能不完善，如數(shù)碼時間顯示的不正常，串口通信會崩潰等問題；之后經(jīng)過查閱資料和問同學(xué)解決了一些問題，整體上把老師布置的要求先大概完成，選做的先留著，這是預(yù)期的想法。第二個禮拜，就是開始對程序進行修改，如：讓單片機的顯示效果更完善更有特點，計數(shù)更準確些，濕度模塊更精確地測試到環(huán)境濕度等等。實訓(xùn)過程中遇到的困難可謂重重，由于基本功不是太扎實，一些小細節(jié)會疏忽遺漏，比如串口與PC之間的通信不靈活，單片機不能正常的發(fā)送數(shù)碼管顯示的時間到PC等經(jīng)過一個多禮拜的實訓(xùn)，老師要求的目的大部分都已經(jīng)完成，可是串口部分因為程過于復(fù)雜等原因始終調(diào)試不成功?，F(xiàn)象結(jié)果：參考文獻：[1]《單片機應(yīng)用技術(shù)》主編邵忠良[2]《10天學(xué)會單片機》郭天祥[3]《C程序設(shè)計教程》主編林小茶附件1程序代碼#include<REGX51.H>#include<I2C2.c>sbitHUM=P3^2;sbitSDA=P3^4;//將串行數(shù)據(jù)總線SDA位定義在為P3.4引腳sbitSCL=P3^3;//將串行時鐘總線SDA位定義在為P3.3引腳//*********************變量聲明*************************unsignedcharcodetable1[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};unsignedcharDat[]={0,0,0,0},temp=0xaa;unsignedcharsecond=0,msecond=0;//**********************子程序***************************voidDelay1ms(void)//1ms{unsignedcharj,z;for(j=1;j<4;j++)for(z=10;z<200;z++);}voidDelaynms(unsignedcharn){unsignedchari;//k=255;for(i=0;i<n;i++)Delay1ms();}//voiddisplay(unsignedchara,b,c,d){P2=0xff;P0=table1[a];P2_0=0;P0_7=0;Delaynms(2);P2=0xff;P0=table1[b];P2_1=0;P0_7=0;Delaynms(2);P2=0xff;P0=table1[c];P2_2=0;P0_7=1;Delaynms(2);P2=0xff;P0=table1[d];P2_3=0;P0_7=0;Delaynms(2);}voidDisplay(void)//數(shù)碼掃描{Dat[0]=msecond%10;Dat[1]=msecond/10;Dat[2]=second%10;Dat[3]=second/10;display(Dat[0],Dat[1],Dat[2],Dat[3]);}voidmain(){ unsigneda;EA=1;ET0=1;TMOD=0x01;TH0=(65536-46080)/256;TL0=(65536-46080)%256;TR0=0;P1=0x00; while(1) { if(!HUM) {second=0;msecond=0;TR0=1; P1=temp;while(!HUM)Display();TR0=0;P1=0x00;WriteSet(0x31,second); WriteSet(0x32,mecond); if(P3_3==0) {P0=a; a=ReadSet(0x31); a=ReadSet(0x32); } } Display(); }}voidintserv1(void)interrupt1using1{TH0=(65536-37037)/256;TL0=(65536-37037)%256;msecond=msecond+2; if(msecond%25==0) { temp=~temp; P1=temp; }if(msecond>=100){msecond=0;second++;if(second>=100)second=0; }}I2C子程序：#include<REGX51.H>#include<intrins.h>//包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#defineOP_READ0xa1//器件地址以及讀取操作,0xa1即為10100001B#defineOP_WRITE0xa0//器件地址以及寫入操作,0xa1即為10100000B#defineucharunsignedcharsbitSDA=P3^4;//將串行數(shù)據(jù)總線SDA位定義在為P3.4引腳sbitSCL=P3^3;//將串行時鐘總線SDA位定義在為P3.3引腳uchara,i;/*****************************************************函數(shù)功能：延時1ms(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，能夠認為是1毫秒***************************************************/externvoidDelay1ms(void);externvoidDelaynms(unsignedcharn);voiddelay(){_nop_();//等待一個機器周期_nop_();//等待一個機器周期_nop_();//等待一個機器周期_nop_();//等待一個機器周期}voidstart(){SDA=1;//SDA初始化為高電平“1”SCL=1;//開始數(shù)據(jù)傳送時，要求SCL為高電平“1”delay();SDA=0;//SDA的下降沿被認為是開始信號delay();//等待一個機器周期SCL=0;//SCL為低電平時，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）}voidstop(){SDA=0;//SDA初始化為低電平“0”_nSCL=1;//結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時，要求SCL為高電平“1”delay();SDA=1;//SDA的上升沿被認為是結(jié)束信號delay();SDA=0;SCL=0;}/***************************************************函數(shù)功能：從AT24Cxx讀取數(shù)據(jù)出口參數(shù)：x***************************************************/unsignedcharReadData()//從AT24Cxx移入數(shù)據(jù)到MCU{unsignedchari;unsignedcharx;//儲存從AT24Cxx中讀出的數(shù)據(jù)for(i=0;i<8;i++){SCL=1;//SCL置為高電平x<<=1;//將x中的各二進位向左移一位x|=(unsignedchar)SDA;//將SDA上的數(shù)據(jù)經(jīng)過按位“或“運算存入x中SCL=0;//在SCL的下降沿讀出數(shù)據(jù)}return(x);//將讀取的數(shù)據(jù)返回}/***************************************************函數(shù)功能：向AT24Cxx的當(dāng)前地址寫入數(shù)據(jù)入口參數(shù)：y(儲存待寫入的數(shù)據(jù)）***************************************************///在調(diào)用此數(shù)據(jù)寫入函數(shù)前需首先調(diào)用開始函數(shù)start(),因此SCL=0bitWriteCurrent(unsignedchary){unsignedchari;bitack_bit;//儲存應(yīng)答位for(i=0;i<8;i++)//循環(huán)移入8個位{SDA=(bit)(y&0x80);//經(jīng)過按位“與”運算將最高位數(shù)據(jù)送到S//因為傳送時高位在前，低位在后_nop_();//等待一個機器周期SCL=1;//在SCL的上升沿將數(shù)據(jù)寫入AT24Cxx_nop_();//等待一個機器周期_nop_();//等待一個機器周期SCL=0;//將SCL重新置為低電平，以在SCＬ線形成傳送數(shù)據(jù)所需的８個脈沖y<<=1;//將y中的各二進位向左移一位}SDA=1;//發(fā)送設(shè)備（主機）應(yīng)在時鐘脈沖的高電平期間(SCL=1)釋放SDA線，//以讓SDA線轉(zhuǎn)由接收設(shè)備(AT24Cxx)控制_nop_();//等待一個機器周期_nop_();//等待一個機器周期SCL=1;//根據(jù)上述規(guī)定，SCL應(yīng)為高電平delay();//等待一個機器周期ack_bit=SDA;//接受設(shè)備（AT24Cxx)向SDA送低電平，表示已經(jīng)接收到一個字節(jié)//若送高電平，表示沒有接收到，傳送異常SCL=0;//SCL為低電平時，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）returnack_bit;//返回AT24Cxx應(yīng)答位}/***************************************************函數(shù)功能：向AT24Cxx中的指定地址寫入數(shù)據(jù)入口參數(shù)：add(儲存指定的地址）；dat(儲存待寫入的數(shù)據(jù)）***************************************************/voidWriteSet(unsignedcharadd,unsignedchardat)//在指定地址addr處寫入數(shù)據(jù)WriteCurrent{start();//開始數(shù)據(jù)傳遞WriteCurrent(OP_WRITE);//選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數(shù)據(jù)WriteCurrent(add);//寫入指定地址WriteCu