-基于单片机的粮仓温湿度多点无线监测系统设计 .docx

莘南洛素大第本科毕业设计基于单片机的作息时间限制器摘要单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，而STC89C52RC单片机在其中表现得很精彩。本系统是由STC89C52RC单片机为限制核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简洁，功能齐全的作息时间限制器，采纳DS1302时钟芯片来对计算时间，显示采纳1.CD1602液晶模块进行数字显示，设计出了更精确定时、更省电的限制系统。它具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期。能够设置多个闹钟时间，并能检测温度。系统选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。测试程序的可行性并用PrOteUS进行仿真。系统读取便利、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广袤的市场前景。关键词：作息时间限制器STC89C52RCDS13021.CD1602TimeScheduleControllerBasedonMicrocontrollerHuangXiaolin(CollegeofEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)Abstract:Therapiddevelopmentofmicrocomputerapplicationtechnology,inallareasoflifewearenow,andSTC89C52RCsinglechipmicrocomputerinwhichdidverywell.ThissystemiscomposedofSTC89C52RCsinglechipmicrocomputerascontrolcore,withthenecessaryperipheralcircuits,designasimplestructure,timecontrollerwithcompletefunctions,usingtheclockchipDS1302tocalculatetime,showstheuseof1.CD1602liquidcrystalmodulefordigitaldisplay,designamoreaccuratetimingcontrolsystem,themoreenergy.Ithassetthetime,date,weekbasicfunctions,andcandisplayyear,month,day,time,minutesandseconds,week.Tosetanumberofalarmclocks,andcandetecttemperature.ThesystemchoosethesmallestSCMsystemapplications,addcomparisonprogram,timetoadjusttheprocedureandbuzzerprocedures,throughthetimecomparisonprocedurestriggeredbuzzer,alarmclockfunction,completedthedesignneedsofthesoftwareenvironment.FeasibilitytestprogramwiththeProteussimulation.Thesystemiseasytoread,intuitivedisplay,functionaldiversity,simplecircuit,lowcostandmanyotheradvantages,hasbroadmarketprospects.Keywords:timeschedulecontrollerstc89C52rcds1302led1602目录1前言O1.1 课题的探讨背景O1.2 课题的探讨目的与意义O1.3 单片机的发展O1.4 单片机的应用11.5 单片机的一般硬件特性12总体方案确定22.1 系统总体功能22.2 限制电路的方案选择22.3 单片机芯片的方案选择32.4 显示电路的方案选择32.5 时钟部分的方案选择43理论分析及设计43.1 系统概述43.1.1 系统硬件框架43.1.2 系统原理图53.2 硬件的电路设计53.2.1 STC89C52RC单片机53.2.2 时钟芯片DS130283.2.3 显示电路模块123.2.4 复位电路模块153.2.5 晶振电路模块163.2.6 温度模块173.2.7 存储模块183.3 系统的软件设计194测试与试验分析194.1 PROTEUS电路仿真特性194.2 电路仿真214.3 系统的硬件调试225结论23参考文献25附录26致谢47华南农业高校本科生毕业设计成果评定表1刖百1.1 课题的探讨背景随着学问的积累，科学的飞速发展，科学已变更了人类的生活方式，给带来了人类历史上的巨大发展。如今，几乎在每个领域都离不开科学的帮助，他以其巨大的效应吸引着人们去探究，去发觉。而在此当中，人们也会疲乏，须要休息，但时间也不能随意奢侈掉，所以人们对作息时间的概念也比以前更加的看重，这时候一个作息时间限制器已经是越来越重要了。而一个作息时间限制器就是带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。1.2 课题的探讨目的与意义在数字化高速发展的时代，单片机在作息时间限制器里已经扮演着极为重要的角色,而我们可以简化成一个电子钟，它因1.CD数字显示效用干脆有效，它可以应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。它已成为人们日常生活中必不行少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、消遣带来极大地便利。如夜间在睡觉的时候，床头假如放个作息时间限制器，可以干脆让闹钟提示自己，特别直观与有效。所以说作息时间限制器的开发是具有广袤的市场前景的。1.3 单片机的发展微限制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。经过15多年的发展，成本是越来越低，而性能越来越强，这令其应用已经无处不在，遍布各个领域。微处理器是20世纪宏大的技术创新之一，由此而衍生的微限制器将微处理器和外设集于一身，在新世纪里为多种应用开创了新局面，而且它将接着发挥不行替代的作用。单片机就是微处理器的一代表。那么现在让我们了解一下什么是单片机，单片机又称单片微限制器，它并不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。并可以完成一些简洁的工作，这里举一个简洁的例子，让你了解单片机是什么是干什么的，例如你现在把一个1.ED小灯，接在了单片机的一引脚上，我们要灯亮就给单片机一个指令，我们要灯熄灭也同样给一个指令就把灯给熄了。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发供应了便利条件。说到这里我们要问究竟集成后的芯片是怎样的呢？他就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全，它内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU,内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱许多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可用它来做一些限制电器一类不是很困难的工作足矣了，我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都有单片机这个小东西，它主要是作为限制部分的核心部件，相当于一个人的大脑。单片机里面是要运行程序的，并且可以修改这个程序。单片机程序又是怎样的呢？他是通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这就相当于你先教会一个徒弟给他注入你的思想，让他学会帮你去完成一个工作，那么以后单片机就会根据你程序的思路自动的去完成全部的工作了。单片机通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高牢靠性。它把一些常用的的功能或者要实现的比较困难的有严格流程限制的任务在操作者一次编写好程序后，可以自动的运行，达到简化操作的目的，并且实现自动化和智能化。1.4 单片机的应用当今社会，应用单片机的产品已经渗透到我们生活的各个领域中，我们可以随处可见到单片机踪影。现在，这种单片机的运用领域已特别广泛。产品用了单片机后，人们就会与智能化等相关联起来，如智能型洗衣机等。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化限制的工程师和科学家。科技更加达，智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必定需求。由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面：(1)单片机在智能仪器仪表中的应用；(2)单片机在工业测控中的应用；(3)单片机在计算机网络和通讯技术中的应用；(4)单片机在日常生活及家电中的应用；(5)单片机在办公自动化方面。1.5 单片机的一般硬件特性(1)主流单片机包括CPU>4kb容量的RoM、128b容量的RAM、2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADCDACSP1.I2C>ISP>IAP；(2)系统结构简洁，运用便利，实现模块化；(3)单片机牢靠性高，可工作到10人610八7小时无故障；(4)处理功能强，速度快；(5)低电压，低功耗，便于生产便携式产品；(6)限制功能强；(7)环境适应实力强。2总体方案确定2.1系统总体功能(1)用单片机来实现；系统能够精确定时，并能实时显示当前的时间，包括年、月、日、时、分、秒、星期；(2)具备校准功能；通过按键进行初始化，即设定当前的日期刚好间、星期；(3)停电停止显示，但接着计时；(4)具备定时起闹、警不功能；通过按键可随时设定两个不同的时间，待时间到时给出不同的提示，入蜂鸣器播放不同的音乐。起闹功能可以设置；(5)具有温度测量功能。2.2 限制电路的方案选择方案一：用可编程逻辑器件设计，而所设计的电路比较繁杂，可能用到十几片数字集成块，利用数字电路的各功能模块的组合来完成其功能，焊接的过程比较困难，成本也比较高。这里可以利用A1.TERA公司的F1.EX10K系列P1.D器件。结构清楚的设计，各个模块，从硬件上设计起来相对简洁，比较便利限制与显示的模块间的连接。但是假如结合本设计的特点，EDA在功能扩展上会受到约束，而且EDA占用的资源也会比较多。用可编程逻辑器件设计，成本上来讲处在弱势。方案二：用单片机来设计完成，利用软件编程来完成主要功能，那么就把硬件电路变得比较简洁，而且成本也会没有那么高。它有丰富的中断源和时基，其时间也很精确，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很便利来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，便利运用。而限制器在单片机方面最有特点的就是对音频处理是可编程的，这样可对语音的录制播放和识别。这些都有利于对拓展设计，更加完善设计。成本没有那么的高。不过在限制与显示的结合上比较困难，显示模组资源相对有限，且单片机不是特别的稳定。这里，最终选择方案二。它既能够实现既定功能，成本也不高。综合考虑最终选择用单片机来作为中心限制器件。运用单片机作为限制电路部分的核心器件将更加具有快捷、高效的性能。2.3 单片机芯片的方案选择方案一：MCS-51系列单片机作为硬件核心，这里主要是指Intel公司生产的以51位内核的单片机芯片，它采纳FIaShROM,内部具有4kbR0M存储空间，有片内128bRAM,2个16位定时器/计数器，两个优先级