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1、精品名师归纳总结SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONAT89C52 单片机大棚温度把握系统设计康惠燕工业技术可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2021 NO.26 福建泉宏工程治理有限公司福建泉州362000摘 要:本文介绍 AT89C52单片机温度把握系统设计。通过对单片机AT89C52 的编程,由温度传感器 DS18B20对温度进行测量 ,最终把测量到的温度送 LED 数码管显示。假如超过上下限温度 ,就把握蜂鸣器报警且令继电器对温度进行实时把握。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结关键词 :AT89C52中图分类号 :TP3大棚温度控
2、文 献 码 :A文 章 编 号 :1672-3791202109b-0098-03标 识可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结单片机制可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结我国农业正处于从传统农业现代化农 业转化的新阶段,大棚种植技术正大面积 推广。温度是植物生长的重要环境条件,温度把握是大棚种植技术的关键。设计并制作一个基于单片机的温室温度自动把握系统 ,使大棚温度把握在确定范畴内 ,并能实现自动把握 ,以保证大棚内农作物生长的需要,对解决大棚作物农业生产具有重要的指导意义。单片机体积小、功能强大、价格低廉、使用灵敏,本文从实现温室大棚温度的智 能把握的硬件、软件设计等两
3、个方面入手, 就利用单片机 AT89C52实现大棚温度把握进行设计。1 硬件选择1. 温度传感器 DS18B20 性能特点接受单总线专用技术 ,既可通过串行口线 ,也可通过其它 I/O口线与微机接口 , 无须经过其它变换电路 ,直接输出被测温度 值 9位 二 进 制 数 ,含 符 号 位 。测 温 范 围为 -55 +125 ,测量辨论率为 0.0625 。可以将多个 DSl8B20温 度 传 感 器 挂 接 在 一 根 总 线 上 ,即 允 许 一 条 信 号 线 上 接 数 十 乃至 上 百 个 数 字 式 传 感 器 ,每 个 都 有 - 个 在ROM中 的 64位 自 己 独 有 的
4、芯 片 序 列 号 ,可适配各种单片机或系统机。用户可分别设定各路温度的上、下限。内含寄生电源,其工作电源既可在远端引入、也可接受寄生电源方式产生。DS18B20把握方法。主机把握 DS18B20 完成温度转换必需经过三个步骤:初始化、ROM 操作指令、储备器操作指令。必需先启动 DS18B20开头转换 ,再读出温度转换值。本程序仅挂接一个芯片,使用默认的 12位转换精度,外接供电电源,读取的温 度值高位字节送 WDMSB 单元 ,低位字节送 WDLSB 单元,再依据温度值字节的表示格式及其 符号位,经过简洁的变换即可得到实际温 度值。在硬件上 ,DS18B20与单片机的连接有两种方法 ,一种
5、 是 Vcc接外部电源 ,GND 接的 ,I/O与 单片机 的 I/O线相 连。另一种是用寄生电源供电 ,此时 UDD 、GND接的 ,I/O 接单片机 I/O。无论是内部寄生电源仍是外部供 电 ,I/O口线要 接 5K左 右的上 拉电阻。1.2 AT89C52 单片机AT89C52 是 在 AT89C51的 基 础 上 ,存储 器 容 量 、定 时 器 和 中 断 能 力 等 得 到 改 进的型号。标准单片机的主要性能如下。4KB 或 8KB 的 Flash储备器 。128或 256字节 内 部 RAM 。32条 可 编 程 I/O线 。2 3个 16位 定 时 器 /计 数 器 。6 8个
6、 中 断 源 。3级 程 序储备器保密 。可 编 程 串 行 接 口 。片 内 时 钟 振荡器。AT89C52 引 脚 图 如 图 1所 示 。1 . 3 显示电路的选择本系统接受四位 LED 数码管显示 ,接受共阳数码管动态显示。2 系统设计本系统共包括六部分 : 主控电路、报警及把握电路、按键电路、复位电路、显示电路 及 检 测 电 路 。系 统 的 总 体 结 构 如 图 2所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结实 现 多 点 温 度 的 检 测 。被 测 温 度 用 可 编 程为 9位 12位 A/D 转换精度的串行输出。内含 64位 经 过 激 光 修 正 的 只 读
7、 存 储 器 ROM 。图 2图 1图 31 / 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结98科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2 / 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2021 NO.26 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工业技术2 . 1 主控电路设计此 部 分 由 AT89C52、12MHz晶 体 振 荡器和电阻等元件构成。AT89C5单2 片机具有 CPU系统、储备器系统及 I/O 口和其他功能单元。如图 3所示。2 . 2 显示电路设计4位 0.5IN英寸 共阳 LED数码 管作为温度显
8、示。本系统接受动态显示方式 ,4个数码管由位把握依次轮番显示 ,同一时刻只有一个数码管显示数字,其余三个灭 ,快速的轮番显示。由于存在视觉暂留现象,感觉上如同 4个数码管同时显示不同的数字。如图 4所示。2 . 3 复位电路设计复位电路接受上电复位与手动复位相结合的方案。手动复位时 ,按下复位按钮,图 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电容 C通过电阻 R1快速放电 ,使 RSTVPD图 4迅 速 变 为 高 电 平 ,松开后 ,电容通过 R2和内可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结部下拉电阻充电 ,逐步使 RSTVPD复原低电平。复位电路图如图 5所示。2 . 4
9、 按键电路设计本 设 计 设 了 两 个 按 键 ,用 于 调 节 上 下限 的 温 度 。R,R为 了 上 拉 电 阻 ,由于 P3口内 部 有 上 拉 电 阻 可 以 取 消 ,此 处 采 用 上 拉电 阻 的 目 的 是 提 高 按 键 可 行 性 。采 用 C,C两个电容的目的是排除按键抖动。科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION993 / 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2021 NO.26SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工业技术可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -
10、 欢迎下载精品名师归纳总结如图 6所示。2 . 5 报警及把握电路设计当温度超过上下限时 ,蜂鸣器发出报警声响,通过继电器对温度进行反馈把握 , 继电器 和单片机 的 P1.3口进 行通讯 。 2 . 6 检测电路设计温度传感器是本系统的重要组成部分,接受DALLAS 半导体公司生产的最新单线智主 程 序 是 系 统 的 监 控 程 序 ,在 程 序 运行 的 过 程 中 必 须 先 经 过 初 始 化 ,包 括 键 盘程序 ,中断程序 ,以 及 各 个 控 制 端 口 的 初 始化工作。流 程 图 如 图 7所示。系统在初 始化完 成 后 就 进 入 温 度 测 量 程 序 ,实 时 的 测
11、 量当 前 的 温 度 并 通 过 显 示 电 路 在 LCD 上 显示。程 序 中 以 中 断 的 方 式 来 重 新 设 定 温 度的 上 下 限 。根 据 硬 件 设 计 完 成 对 温 度 的 控别为主机写时序、读时序、复位时序。整个温度采集过程如下 :初始化 DS18B20发复位脉冲 -发 SKIPROM命 令 代 码 - 发 温 度 转 换CONVERT 命 令 代 码 -等 待 DS18B20A/D 转换 - 发 复 位 脉 冲 - 发 S K I PRO M命 令 代 码 - 发 READSCRATCHPAD 读 温 度 命 令 -读 两字 节 温 度 值 -发 复 位 脉 冲
12、 。考虑到 DS18B20通信传输线路比较长可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结能温度传 感器 DS18B2作0温度检测 器 ,制。按下 4 4键盘上的 A 键可以设定温度上及 PIC微处理器端口位操作的独有特性,编可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DS18B20能够直接将所采集的信号进行模/限 ,按 下 B键 可 以 设 定 温 度 下 限 。系 统 软 件 程时必需对连续写同一端口的操作特别注可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数转换 ,DS18B20可以被编程 ,CPU89C52首设计的总体流程图。意 ,在 执 行 第 二 条 端 口 写 操 作 指
13、 令 前 一 定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结先写入命令给 DS18B20,然后DS18B20开头转3 . 2 温度监控系统软件设计要 确 保 端 口 引 脚 状 态 已 经 稳 定 。常 用 的 方可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结换数据 ,转换后通过 89C52来处理数据。温度采集主要由 DS18B20传感器完成 ,法 是 在 两 条 写 端 口 操 作 指 令 间 插 1到 2个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DS18B20单线通信功能是分时完成的 , 它有严可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 软件设计格的时隙概念 ,因此系
14、统对 DS18B20编程时必可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 . 1 系统的主程序设计须完全按通信协议和时序图进行从上到下分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 6 按键电路NOP指 令 。3.3 AT89C52 单片机温控程序在 系 统 软 件 中 ,主 程 序 完 成 系 统 初 始化和感应器导通和关断 。温度测定、键盘输入、时间确定和显示、把握算法等都由子程序 来 完 成 。中 断 服 务 程 序 实 现 定 时 测 温 和温度调剂。4 结语本 系 统 对 AT89c52单 片 机 在 大 棚 温 度控 制 中 的 应 用 进 行 了 设 计 研 究 ,该
15、 系 统 仍可 方 便 接 人 其 他 模 拟 量 传 感 器 ,功 能 扩 展性 好 。液 晶 模 块 显 示 和 键 盘 操 作 设 置 系 统参 数 ,人 机 交 互 界 面 好 。检 测 数 据 准 确 牢靠 ,线 性 度 好 ,降 低 了 系 统 成 本 ,增 强 了 系统 的 通 用 性 。软 件 设 计 采 用 C语 言 ,可 移 植性 好 ,结 构 严 谨 ,开 发 速 度 快 ,大 大 减 少 了软 件 开 发 的 时 间 ,具 有 一 定 的 实 用 价 值 。参考文献1 李全利 .单 片 机 原 理 及 应 用 技 术 M. 北京 :高 等 教 育 出 版 社 ,2 006, 5.2 付家才 .单片机把握工程实践技术 M.北 京 :化 学 工 业 出 版 社 ,2005,3.3 李 国 兴 , 李 伟 . 单 片 机 开 发 应 用 技 术M. 北 京 :北 京 大 学 出 版 社 ,2007,8.4 张 迎 辉 、贡 雪 梅 .单 片 机 实 训 教 程 M.北 京 :北 京 大 学 出 版 社 ,2005,9.5 佚名 .单片机常用器件驱动及应用实例 DS1302.图 7 系统总体设计流程图100科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION4 / 4可编辑资料 - - - 欢迎下载