哈尔滨理工大学
毕业设计
题目：多回路智能温控仪
院系：电气与电子工程学院
姓名：
指导教师：
系主任：
2014年 6 月19 日
多回路智能温控仪
摘要
随着单片机技术的飞速发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。本设计的多回路温控仪是应用于对粮库的温度控制，粮食是人类生存的必需品，而温度是保存好粮食的先决条件。粮库一般较大，测量点会很多。因此需要对多点的温度进行巡回检测，鉴于此目的，本论文针对粮仓设计了多回路温控仪。
本设计采用AT89C51为主控制芯片，以AD590为温度传感器，通过ADC0809采集了各个温度点的温度，利用LCD1602液晶显示器形象直观的显示出测量的温度值，再通过单片机对于电机及加热丝的控制将粮仓温度控制在保存粮食最佳的温度5到15℃，以实现多路温度显示、报警、控制等功能。本文在确定法设计方案基础上，着重论述了系统的软硬件设计，并且描述了系统电路设计、硬件设计框图及所使用各种芯片功能和特性且通过PROTEUS软件仿真出了该系统，本设计设计简单，抗干扰能力强，可广泛的应用于各种温度控制系统。
关键词:AT89C51; AD590; ADC0809;温度控制
Based On 51 Single-Chip Multi-loop Temperature
Controller
Abstract
With the rapid development of chip technology, the microcontroller in various fields has been widely used. The design of the multi-loop temperature controller is used in temperature control applications for grain storage, food is a necessity for human survival, and the temperature is a prerequisite for saving good food. Grain generally larger, measuring a number of points will be. Hence the need for multi-point temperature tour detection, in view of this, the thesis granary multi-loop temperature controller is designed.
This design uses AT89C51 main control chip to AD590 temperature sensor, temperature collected by ADC0809 each temperature point, the use of visual image LCD1602 LCD display shows the measured temperature, and then through the microcontroller for motor control of the heating wire Granary optimum temperature control in stored grain temperature , in order to achieve multi-channel temperature display, alarm and control functions. In this paper, the design is determined on the basis of law, focuses on the hardware design of the system, and describes the system circuit design, hardware design diagram and the use of various functions and features of the chip, and by PROTEUS software simulation of the system.
Keywords:AT89C51; AD590; ADC0809; temperature control
目录
摘要....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ I I 第一章绪论 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 设计的目的和意义 (1)
第二章系统硬件设计 (3)
2.1 设计要求 (3)
2.2 方案设计 (3)
2.3 温度采集模块设计 (3)
2.3.1 温度传感器的选择 (3)
2.3.2 AD590简介 (4)
2.4 AD转换模块设计 (5)
2.4.1 A/D模数转换电路芯的选择 (5)
2.4.2 ADC0809简介 (5)
2.5 单片机部分设计 (7)
2.5.1单片机AT89C51简介 (7)
2.5.2 单片机最小系统 (10)
2.6 显示电路设计 (12)
2.6.1 LCD1602简介 (12)
2.6.2 显示按键电路设计 (14)
2.7 报警模块硬件设计 (15)
2.8 控制单元设计 (15)
2.9 串行口上位机通信模块设计 (16)
2.9.1 RS-232C标准 (16)
2.9.2 通过MAX232芯片与电脑串行口连接 (17)
第三章系统软件设计 (19)
3.1 AD转换模块软件设计 (19)
3.2 单片机软件设计 (21)
3.3 显示模块软件设计 (21)
第四章仿真 (24)
4.1 仿真软件简介 (25)
4.1.1Keil软件简介 (25)
4.1.2 PROTEUS软件简介 (25)
4.2 Keil与PROTEUS联合仿真 (26)
结论 (28)
致谢 (29)
参考文献 (30)
附录A (31)
附录B (32)
附录C (40)
附录D (53)
第一章绪论
1.1课题背景
温度的测量和控制在日常生活和工业领域中具有广泛的应用，随着人们生活水平的大幅提高，对温度测量控制的精度和范围也有着更高的要求。传统的测温方法是针对单个温度点的单点检测、单点控制。如果需要对多个点进行检测和控制，一般的方法是在每一个测温点安放一个温度敏感元件，如铂电阻(或者是采用集成温度传感器如AD590)和相应的外围电路，最后通过A /D转换器将采集到的温度值送入单片机等控制单元，经过运算后再通过电机改变现场的温度，近年来，越来越多的场合需要对多点的温度进行巡回检测和控制。
1.2 设计的目的和意义
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。
国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：一是适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；二是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；三是能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；四是温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛；五是温控器普遍具有参数自整定功能。借助计算机软件技术，温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能。有的还具有自学习功能，能够根据历史经验及控制对象的变化情况，自动调整相关控制参数，以保证控制效果的最优化；六是具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。
目前，国内外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。本课题设计的系统符合当代科学发展的趋势，能够满足现
代生产生活的需要，其测温效率高，具有较强的稳定性和灵活性。方便快捷的实现了多路温度采集并显示，该系统用液晶显示器节省了空间且显示效果好，报警电路同时包含了蜂鸣器和提示灯，能更好的引起操作者的警觉，在实际生产中能够降低由于温度超过额定范围引发的事故，有良好的实用性，在国内外都具备良好的应用前景。
第二章 系统硬件设计
2.1 设计要求
由以上背景和研究目的，总结出以下设计内容：
1. 能够实时的测量温度并显示；
2. 温度控制范围5-15℃；
3. 测温精度±0.5℃；
4. 精确地控制电机和加热丝控制温度。
2.2 方案设计
方案：该方案由单片机、模拟温度传感器AD590、运算放大器、AD 转换器ADC0808、LCD 显示电路、报警器、控制电路组成。该方案采用模拟温度传感器AD590作为测温元件，传感器测量的温度变化转换成电流的变化，再通过电路转换成电压的变化，使用运算放大器交给信号进行适当的放大（由于PROTEUS 中没有AD590，本设计中用滑动变阻器模拟AD590和放大器），最后通过模数转换器将模拟模拟信号转换成数据信号，传给单片机，单片机将温度值进行处理之后用LCD 显示，当温度值超过设定值时开始报警，再通过单片机对温度控制系统进行控制是温度控制在规定的范围。
系统框图如下图2-1： AT89C51ADC0809温度采集模块温度控制模块报警模块
液晶显示模块
图2-1 系统总体框图
2.3 温度采集模块设计
2.3.1 温度传感器的选择
要进行一个具体的测量工作，首先要考虑用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可以选用，哪一种原理的传感器更为适合，则需要根据
被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小，被测位置对传感器体积的要求，测量方式是接触式的还是非接触式的，信号的引出方法，传感器的来源，国产还是进口，价格是否能承受。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。传感器的具体指标有灵敏度，频率响应特性，线性范围，稳定性，精度等。这些参数并不是要求越高越好，因为要求越高不仅会带来成本的提高，也会带来信号处理的难度，噪音等问题。在满足检测系统要求的前提下我们一般选择价格便宜和简单的传感器。
由于DS18B20在价格上较AD590较贵，本设计要用到八个所以在性价比上不高且本设计较简单（AD590须被用于150℃以下的温度传感应用中，这是目前常规电子温度传感器的工作范围。单片集成电路的天生低成本，加上无需外围支持电路，使得AD590成为许多温度测量场合最具吸引力的选择方案）且线性电路，热阻测量电路以及冷接点补偿等等，在AD590应用中都不再需要。
除了温度测量以外，AD590的应用还包括温度补偿﹑分立器件校正﹑恒定误差的绝对温度比例﹑流速测量﹑液体水平检测和风速测定。AD590提供可选的芯片封装，适用于混合电路以及受保护环境中的快速温度测量。
AD590在遥感应用中尤其有效。因其高阻抗电流输出，器件对远程传输的压降并不敏感。任何良好绝缘的双绞线都足以应付距离接收电路数百英尺以外的操作。AD590的输出特性也让其轻松实现复用：电流可由CMOS多路复用器选择，而供压则可被逻辑门输出任意切换，所以我们选择AD590做温度传感器。
2.3.2 AD590简介
AD590温度传感器是一种已经IC化的温度传感器，它会将温度转换为电流。其规格介绍如下：温度每增加1℃，它会增加1μA输出电流。可量测范围-55℃至150℃。供应电压范围+4V至30V[1]。
AD590的输出电流值说明如下：
其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准，每增加1℃，它会增加1μA 输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Io=(273+25)=298μA[1]。
由于PROTEUS中没有AD590，故在仿真时用滑动变阻器模拟AD590和放大器。
由于AD590输出的电流过小，因此需要放大电路对电压进行放大，还需在放大电路与AD590间添加电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
温度采集模块电路连接图如下图2-2:
图2-2 温度采集电路
2.4 AD转换模块设计
2.4.1 AD模数转换电路芯的选择
尽管ADC芯片的品种、型号很多，其内部功能强弱、转换速度快慢、转换精度高低有很大差别，但从用户最关心的外特性看，无论哪种芯片，都必不可少地要包括以下四种基本信号引脚端：模拟信号输入端(单极性或双极性)；数字量输出端(并行或串行)；转换启动信号输入端；转换结束信号输出端。本次课程设计选用的是ADC0808或ADC0809芯片。
ADC0808和ADC0809除精度略有差别外(前者精度为8位、后者精度为7位)，其余各方面完全相同。它们都是CMOS器件，不仅包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，而且还提供一个8通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑，因而有理由把它作为简单的“数据采集系统”。利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换，在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。
2.4.2ADC0809简介
ADC0809外部引脚图如下图2-3所示：
外部引脚定义分述如下：
1.IN0～IN7——8路模拟输入，通过3根地址译码线ADD A、ADD B、ADD C来选通一路。
2. D7～D0——A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8位排列顺序是D7为最高位，D0为最低位。
图2-3 ADC0809引脚
3. ADD A、ADD B、ADD C——模拟通道选择地址信号，ADD A为低位，ADD C为高位。
4. V R(+)、V R(-)——正、负参考电压输入端，用于提供片内DAC电阻网络的基准电压。在单极性输入时，V R(+)=5V，V R(-)=0V；双极性输入时，V R(+)、V R(-)分别接正、负极性的参考电压。
5. ALE——地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，
A、B、C三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和START信号连在一起，以便同时锁存通道地址和启动A/D转换。
6. START——A/D转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。
7. EOC——转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平。该信号可作为被CPU查询的状态信号，也可作为对CPU的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC也可作为启动信号反馈接到START端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。
8. OE——输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时，ADC0808/0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断工作方式下，该信号往往是CPU发出的中断请求响应信号[2]。
ADC0809与单片机接口电路如图2-4所示。
图2-4 ADC0809与单片机接口电路
2.5 单片机部分设计
2.5.1 单片机AT89C51简介
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片，内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，该芯片外形结构及引脚如图2-5所示[4]。
AT89C51提供4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直
到下一个硬件复位。
图2-5 AT89C51外部引脚
AT89C51单片机主要性能参数为：
1. 与MCS-51产品指令系统完全兼容；
2. 4K字节可重擦写Flash闪速存储器；
3. 1000次擦写周期；
4. 全静态操作：0Hz — 24Hz；
2. 三级加密程序存储器；
6. 128×8字节内部RAM；
7. 32个可编程I/O口
8. 2个16位定时/计数器；
9. 6个中断源；
10. 可编程串行UART通道；
11. 低功耗空闲和掉电模式。
AT9C51外部引脚说明：
1.Vc c：电源电压。
2.GND：地。
3.P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程
序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问
期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
4.P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉倒高电平，此时可做输入口。做输入口输入时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流
I IL。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
5.P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路，对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉倒高电平，此时可做输入口，做输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输入一个电流I IL。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8为地址的外部数据存储器（如执行MOVX@R1指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器SFR区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接受高位地址和其它控制信号。
6.P3口：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3口的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流I IL。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表2-1所示。
7.RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
8.ALE：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲可用于锁存地址的低八位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
9.PSEN：程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号不出现。
表2-1 P3口第二功能
端口引脚第二功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 （外部中断0）
P3.3 （外部中断1）
P3.4 T0（定时/计数器0）
P3.5 T1（定时/计数器1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）
P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号
10.EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部数据存储器（地址为0000H—FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编成，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件使用12V编程电压Vpp。
11.XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
12.XTAL2：振荡器反相放大器的输入端[5]。
2.5.2 单片机最小系统
AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4K字节的在线可重复编程快擦写程序存储器，能重复写入/擦除100次，数据保存时间为十年。它与MCS-51系列单片机在引脚和指令系统上完全兼容，不仅可以完全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具备许多MCS-51系列产品没有的功能。
AT89C51可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低了系统成本。只要程序长度小于4K，四个I/O口全部提供给用户。可用5V电压编程，而且擦写时间仅需10 ms，仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一，与8751/87C51的12V电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不必拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽(2.7V-6V)，全静态工作，工作频率宽，在0Hz-24Hz内，工作频率比8751/87C51等51系列的6MHz-12MHz更具灵活性，系统能快能
慢。AT89C51提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。
51系列单片机片内含有一个的反向放大器，通过XTAL1、XTAL2外接反馈元件的晶体便成为自激振荡器，晶体成感性，与C1、C2构成并联震荡电路，振荡器的振荡频率主要取决于晶体；电容的值则是微调作用，通常取30pF左右。
振荡器输出的震荡脉冲经2分频成为内部时钟信号，用作单片机内部各功能不见按时序协调工作的控制信号。其周期也成为时钟周期（或则状态周期）。6个时钟周期构成一个机器周期。指令周期以机器周期为单位。若采用6MHz晶振，则单指令周期和双指令周期执行时间分别为2μs和4μs，ALE引脚输出的脉冲周期为1μs。
为确保系统中电路稳定可靠的运行，复位电路是必不可少的一部分。复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路工作需要供电电源为5V±5%，即4.75-5.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V以及晶休振荡器稳定工作时，复位信号撤除，微机电路开始工作。微机电路在运行中受到干扰后，容易出现CPU程序“跑飞”盲目运行甚至出现死机现象。此时复位信号有效，使微机系统重新恢复正常运行。这种监视CPU运行的电路称为Watchdog电路。
51系列单片机的复位（RST）引脚只要出现10ms以上的高电平，单片机就会实现复位，复位后程序的入口地址为0000H，单片机工作在寄存器0组，堆栈在片内RAM的08H单元建立，P0~P3口输出全为1，中断系统禁止工作。
51系列单片机系统常常有上电复位和操作复位两种方法。所谓上电复位，是指计算机上电瞬间，要在RST引脚上出现宽度大于10ms三万正脉冲，使计算机进入复位状态，复位靠外部电路实现，上电时+5V电源经R对C3充电，C3上电压建立的过程就是负脉冲的宽度，经倒相后，RST上出现正脉冲使单片机实现上电复位。按钮按下同样使RST实现高电平，实现了操作复位。
对MCS-51系列的单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路等，最小系统是保证单片机正常运行所必须的外围电路设计，如果没有这部分电路，单片机则不能正常工作。晶振电路为单片机提供最基本的基准时序。时钟又是时序的基础，时钟可以由两种方式产生，即内部方式和外部方式。本系统采用内部方式。MCS-51系列单片机允许的振荡频率可在1.2—24MHz之间选择，一般选为11.0592MHz。电容C1、C2的取值对振荡频率的稳定性、大小及振荡电路的起振速度有一定的影响，可在20—100pF之间选择，电容的典型值30pF。MCS-51系列单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。通常因为系统运行的需
要，常常需要人工复位，只需要将一个常开按钮并联于上电复位电路。当晶体振荡频率为12MHz时，RC的典型值为C=10μF，R=8.2kΩ。最小系统电路如下图2-6所示[6]。
图2-6 单片机最小系统
2.6显示电路设计
显示电路本设计采用LCD1602作为显示器件，与采用数码管相比，硬件连接和软件调试上都由优势，只要把要显示的内容放进液晶模块的显示存储器里面就可以直观的显示出指定的内容，操作方便，且本设计是要做八回路若应用数码管LED显示的话数量要求过大，成本过高，故综合以上因素我们选择LCD作为显示器件。
2.6.1 LCD1602简介
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16×1，16×2，20×2和40×2行等的模块。
LCD1602主要技术参数：
显示容量为16×2个字符；
芯片工作电压为4.5～5.5V ；
工作电流为2.0mA （5.0V ）；
模块最佳工作电压为5.0V ；
LCD1602各引脚接口说明如下表所示:
表2-2 LCD1602引脚说明 1. VSS 为地电源。
2. VDD 接5V 正电源。
3. VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10k 的电位器调整对比度。
4. RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
5. R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操
作。当RS 和R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS 为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS 为高电平R/W 为低电平时可以写入数据。
6. E 端为使能端，当E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
编号
符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1
VSS 电源地 9 D2 数据 2
VDD 电源正极 10 D3 数据 3
VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4
RS 数据/命令选择 12 D5 数据 5
R/W 读/写选择 13 D6 数据 6
E 使能信号 14 D7 数据 7
D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负
极
7. D0～D7为8位双向数据线。
8. 第15引脚为背光源正极。
9. 第16引脚为背光源负极[8]。
LCD1602与单片机的连接图，如下图2-7所示：
图2-7 LCD1602与单片机连接图
2.6.2 显示按键电路设计
本设计的按键电路设计比较简单，由于是对粮仓的温度进行控制，报警的温度和温度上下限是确定的，故没有设计过于复杂的电路，只设计了一个LCD显示启动电路。如下图2-8所示在单片机的P1.1口接了一个开关控制LCD显示的启停。
图2-8 LCD启停电路
2.7 报警模块硬件设计
本系统在报警电路中分别安装了红色发光二极管和蜂鸣器，分别设置温度上限为+15℃，温度下限为0℃。当系统正常运行时，八路温度都在限定温度范围之内，连接发光二极管和蜂鸣器的两端口同时输出低电平，由于在发光二极管和蜂鸣器的另一端都接地，所以发光二极管处于熄灭状态，蜂鸣器不鸣响；当八路温度有一路或几路超过上限或者下限时，连接发光二极管和蜂鸣器的两个端口同时由低电平向高电平跳变，后又由高电平跳到低电平，并循环此动作，来发出一个高低电平循环跳变的脉冲波，使红色发光二极管闪烁并且蜂鸣器发出声音。当控制八路温度都回到限定范围内时，发光二极管熄灭且蜂鸣器停止响声。二级管采用红色，色泽鲜明，更加容易引起人员注意，加上蜂鸣器的响声，警示作用更加明显。其硬件连接如下图2-9所示[9]。
图2-9 报警电路
2.8 控制单元设计
本设计用单片机的P3.2和P3.4口控制两个光电隔离的输出口，当单片机输出低电平时发光二极管发光，三极管导通，然后驱动下一个三极管使之导通，线圈导通后继电器触点接通从而接通通风机或电热炉。电路图如图2-10所示。
论基于51单片机控制的智能LED灯 前言 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加，照明也早已成为我们生活的不可或缺的一部分。在当今社会中，比较普遍使用的有通过声音、触摸、光感等来控制的照明灯具。然而这些都有一定的局限性，不能得到最大化的利用。 LED灯寿命比较长、省电、比较环保，正式由于这些优点的存在以及等下对LED灯的大力研究，因而LED灯走上了历史的舞台。采用LED灯作为我们社会的首选照明用具，肯定可以节约很多电能，节电的意义非凡，不但减少发电过程中的污染，还能为我们的后代留下财富。因此节电是件利国、利民、利己的好事。而本设计能最大限度的节省日常照明所消耗的电能，有着巨大的经济环境效用。 1.硬件介绍 1.1控制板 控制板主要由以下几个部分组成： MCS-51单片机、8位的微处理器、片内为128个字节，片外最多可外扩至64k字节数据存储器、程序存储器、5个中断源，2级中断优先权的中断系统、2个16位的定时器/计数器、1个全双工的串行口、4个并行8位I/O口、21个特殊功能寄存器。 1.2光照检测 方案一、采用光敏二极管或三极管等光传感器件把环境亮度转换成
相应的数字电平，然后直接接入单片机IO引脚。 方案二、采用光敏电阻把环境亮度转换成相应的电压值(模拟值)，然后通过运放后给单片机输入一个标准的数字信号。由于光敏电阻属于纯阻性器件，所以采用方案一。 1.3人体检测 人体检测主要通过菲涅尔透镜来完成，当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在某个同心环上，然后生成一个光信号，再通过探头将光信号转换成电信号来工作。 1.4热释电传感器 热释电红外线传感器用于检测人体辐射的红外线，然后通过一定的方式转换成电压信号，将电压信号投入到工作中。 人体热释电检测电路图如下： 检测对象菲涅尔透镜热释电红外传感器信号处理电路Vm 1.5照明设备驱动 方案一、采用可控硅控制。可控硅又称晶闸管，是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件。其具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。 方案二、采用继电器控制。继电器是一种当输入电、磁、声、光、热等达到一定值时，输出量发生跳跃式变化的自动控制器件。其动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小，所以广泛应用于运动、遥控、电力保护、自动化、测量和通信等装置中。根据不同的结构，可以将其分为电磁继电器、热敏干簧继电器、固态继电器、磁簧继电器、光
单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................
摘要 本课程设计基于温度传感器和51单片机控制技术，设计了一种智能温控调速风扇。本设计的温控风扇利用温度传感器DS18B20来检测外界环境的温度，利用数码管显示境温度和风度档位，既可以通过控制按键人工调节开启温度以及风速，也可实现风速的自动控制。并可以将定时时间存入AT24C02芯片，实现数据的掉电保护。风扇共有十个档位，根据PWM来控制调节风扇速度。本论文阐述了智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现的过程。 电风扇的自动控制，可以更加便于人们对风扇的使用。克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速的困难。因此，智能电风扇的设计具有重要的现实意义。 关键词单片机；温度传感器；直流电机；pwm
设计任务及要求 设计内容 硬件设计 硬件设计包括：STC89C52RC单片机整体电路设计、数码管显示电路设计、温度传感器电路、独立按键电路、基于AT24C02掉电保护电路设计。软件设计 本次课程设计全部程序均为C语言编写。实现风扇风速的温度自动控制、人工按键控制、定时功能、数码管数据显示和掉电保护功能的智能风扇控制程序。 设计要求 （1）利用温度传感器DS18B20检测环境温度，通过数码管显示出来。（2）根据温度的高低，输出不同占空比的PWM控制风扇风速。 （3）可以选择人工控制还是温度自动控制。 （4）可以进行风扇开启时间的定时。 （5）为防止突然停电而使数据丢失，需要设计由单片机将数据送到 AT24C02模块中储存的模块，使其具有掉电保护功能。 （6）可以实现风扇最低开启温度的设定。 1 引言 1.1 研究背景 风扇是我们在日常生活中经常使用的设备，但传统风扇通常是由人为设定风扇的档速，季节交替时节，白天温度很高，电风扇应高转速；到了
基于51单片机的简易计算器制作专业：电气信息班级：11级电类一班 姓名：王康胡松勇 时间：2012年7月12日 一：设计任务 本系统选用AT89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LED 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LED上提示八个0；当除数为0时，计算器会在LED上会提示八个负号。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LED显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 二．硬件设计 单片机最小系统 CPU:A T89C52 显示模块：两个4位7段共阴极数码管 输入模块：4*4矩阵键盘 1.电路图
电路图说明 本电路图采用AT89C52作为中处理器，以4*4矩阵键盘扫描输入，用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段，并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便，以一个一位共阴极数码管显示负号。 三，程序设计 #include
摘要 摘要 现在，随着微电子技术和集成电路技术的快速发展，单片机技术无处不在。单片机作为计算机科学与技术的重要组成部分，作为嵌入式系统的先头兵，片上系统的先行者，已经被广泛应用到了各行各业，尤其是与控制相关的领域，极大的提高了产品的智能化程度和技术水平，已经成为了当今社会十分重要的技术领域。随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。 本系统采用MSC—51系列单片机89C51和相关的光电检测设备及设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关功能。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。 关键词：路灯单片机技术设计
ABSTRACT ABSTRACT Nowadays, with the rapid development of micro-electronic technology and integrated circuit technology, Single Chip Micro-computer (MCU) technology is being used everywhere. MCU has been used in all kinds of industries, especially in the areas concerning the controlling as the important ingredient in the computer science and technology, the front-runner in the embedded system. It has improved products’Intellectualized and technical standards and been a quite important technical area in our recent social needs and the applied areas of MCU expanding, types of mental produce and control systems are designed with MCU as the central technology. The system uses MSC MSU-51 and Relevant photo electric equipment to design intelligentized controller of streets lights and realize the function of controlling the switches according to the actual conditions of light through P1 port of 8051 chip. As the ever-accelerated development of social civilization, City light is not only confined to the street lighting but also developed into the urban landscape and decorative Keywords: lamp MCU-technology design
基于51单片机的智能家居控制系统 目录
作品简介 (3) 智能家居服务背景 (4) 技术与工艺创新 (4) 可行性分析 (5) 行业背景 (8) 竞争优势 (9) 市场前景 (10) 投资分析 (12) 参考文献 (14) 基于51单片机的智能家居控制系统
作品简介 21世纪是信息化的世纪，各种电信运营商和互联网新技术推动了社会文明的巨大进步。本文介绍的智能化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、电视等）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开调节室温度，这一切的实现都仅仅是发一条简单的短信。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STC89C52RC作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；而且外置红外控制遥控，可以不改变家居摆设情况下随意控制带红外控制功能的家电，如（空调、电视等）。软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本设计的STC89C52RC与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。 本系统的远程控制是基于全球移动通信系统（GSM）通信方式，程控交换信令作为系统控制命令，采用Siemens TC35 GSM模块实现，单片机通过Siemens TC35 GSM模块识别接收来自手机的控制信号，用户可以根据设定的指令远程控制；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于SIEMENS TC35 GSM模块和TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能。 一、智能家居的服务背景
项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.doczj.com/doc/f11731950.html, 结题日期2012年5月
江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月
大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月
简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。
目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)
第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快，其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试
目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 1.绪论 (3) 2.1单片机主机系统电路 (5) 2.1.1系统电路组成 (5) 2.1.2 系统工作原理 (6) 2.1.3系统控制核心 (6) 2.2红外传感器电路 (7) 2.2.1人体位置检测 (8) 2.2.2环境光检测 (8) 2.2.3过零检测部分 (9) 2.3输出控制部分电路 (9) 2.4电源控制部分 (10) 2.5遥控器部分 (11) 3.系统的软件设计 (12) 3.1系统程序框图 (12) 3.2系统主程序设计 (13) 3.3采样子程序设计 (15) 3.4滤波程序设计 (16) 3.5遥控器程序设计 (17) 4.结语 (19) 参考文献 (20) 附录A (21)
摘要 这个智能台灯的主要设计思想来源于生活。台灯是一般家庭的生活必需品，但由于经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费本文给出了一种基于BISS0001和单片机89C51组成热释电红外传感器控制电路来制作一种智能台灯的设计方法。该方法的控制可以根据台灯旁边是否有人以及光线的强弱来自行控制台灯的关和开，从而使人们使用起来比较方便，而且能起到节能的效果。 基于单片机控制的智能节能台灯，社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景，智能化技术在电子产品领域的应用意义深远。随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，智能电磁炉等，而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点，都是利用单片机作为中央控制单元。结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能，提高了家用电器的品质。 关键词：智能；省电；方便；保护视力 Abstract The system of the main idea is derived from life. the lamp is the average family necessities of life, but often forgot to turn off the light of energy and enormous waste of this article gives a monolithic integrated circuits 89c51 biss0001 and based on the infrared sensors interpretation of the control circuit to make an intelligent lamp approach. The method of control on the desk next to whether a man and the light of their console to the door and opened, people use more convenient and forms of energy conservation. Revivification control of a lamp energy, the progress, human being, the market has changed, higher technology applications in the product development of new trends and prospects, intellectualized technology in the electronics field of application of far-reaching significance. with the rapid development of electronic products, a combination of household "monolithic integrated circuits, and household functions stronger and more convenient usage and more higher reliability and security, the most important thing is more economical electricity and to improve the quality of the household. Keywords: intelligent;electricity; and preserve your eyesight
目录 内容摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1引言 (1) 2 系统的总体方案 (3) 2.1系统框图 (3) 2.2系统的组成 (6) 3 硬件设计 (16) 3.1远端模块设计 (16) 3.2本地模拟分机部分的设计 (17) 3.3智能显示和温度部分的电路设计 (18) 4 软件设计 (21) 4.1 软件说明 (21) 4.2 软件流程图 (22) 5 系统调试 (25) 5.1 硬件调试 (25) 5.2 软件调试 (27) 5.3 软硬件联调 (28) 结束语 (30) 附录一 .................................................................错误！未定义书签。参考文献: .. (31) 致谢 (33)
内容摘要：设计了一个模拟智能家居系统，该系统以STC单片机作为控制核心，利用双音多频信号作为远距离的通信信号，利用串口进行模块内部的通信。文章详细介绍了系统的组成、工作原理及其软硬件设计。 关键词: 智能家居；DTMF；STC89C52RC；模拟电话 Abstract: The paper designs a system which simulates the intelligent home system. The system takes STC MCU as the control core, uses the DTMF signals as the long-distance communication signals, and serial communication as the communication method between the internal modules. This paper introduces the composition, working principle and the design of hardware and software. Key words: Intelligent home system, DTMF, STC89C52RC, Analogue telephone
简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况，交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯，不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车，特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。
浙江理工大学 《单片机系统设计及应用实验》 设计报告 题目：基于51单片机的温控智能电风扇专业：机械电子工程 班级：机电11（1）班 姓名：叶惠芳 学号：2011330300302 指导教师：袁嫣红 机械与自动控制学院 2014 年7 月3 日
目录 摘要 (4) 第一章课程设计的目标及主要内容 (5) 1.1课程设计的目标及意义 (5) 1.2温控智能电风扇的主要内容和技术关键 (5) 1.2.1课程设计的主要内容 (5) 1.2.2技术关键 (5) 第二章温控智能电风扇控制系统硬件设计 (6) 2.1课程设计总体硬件设计 (6) 2.2芯片及主要器件选择 (6) 2.2.1控制核心的选择 (6) 2.2.2温度传感器的选用 (7) 2.2.3显示电路 (7) 2.3芯片及器件介绍 (7) 2.3.1 AT89C51单片机 (7) 2.3.2 L298芯片介绍 (8) 2.3.3 DS18B20温度传感器 (9) 2.3.4LED数码管简介 (11) 2.4主要硬件电路 (12) 2.4.1温度检测电路设计 (12) 2.4.2 电机调速电路设计 (12) 2.4.3 PWM调速原理 (13) 2.4.4 LED数码管显示电路及按键电路 (13) 第三章温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 (14) 3.1 主程序 (14) 3.2 数字温度传感器模块 (14) 3.3电机调速与控制子模块 (16) 第四章调试结果与总结 (16) 4.1 调试结果 (16)
4.2 课程设计总结 (20) 参考文献 (21) 附录一 (23) 附录二 (24) 附录三 (25)
DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2
摘要 LED台灯作为LED绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品。随着时代发展，节能环保、健康与人们的日常生活变得密不可分，科技的进步，也使家电更加智能化和人性化。台灯作为家电中基础的，也是必不可少的，所以，提出PWM调光灯设计。 该设计是以STC89C51RC单片机为控制核心的集多种功能于一体的智能LED台灯。该台灯实现了光亮度具有手动、自动两种调节方式；具有呼吸模式功能，还具有红外遥控功能。硬件设计部分分为单片机控制模块、按键模块、照明模块、光敏模块、LED指示模块、遥控模块等多个部分。单片机主控制芯片选用STC89C51RC，LED指示模块选用三种不同颜色的小LED来指示不同的工作模式，通过按键模块来调整工作模式和LED的亮度，照明模块选用12草帽型白光LED，光敏模块选用ADC0809芯片实现对光敏信号的采集，并利用PWM 调光技术对LED进行光度的自动调节。可以通过红外遥控远距离无线遥控，通过单片机C语言编程进行软件设计，综合实现了全部控制功能。 关键词 LED台灯光度PWM调光自动调节
Abstract LED lamp as LED green lighting products, as the country to promote the use of green lighting products. With the development of the times,energy saving and environmental protection, health and the peopledaily life are inseparable, the progress of science and technology,also makes home appliances more intelligent and humanized. The lamp as home appliances based, so is also essential,, put forward PWM dimming the lights design. The design is based on STC89C51RC SCM as control core and multi functions in one of the intelligent LED lamp. The table lamp realizes the brightness with manual, automatic two types of regulation;respiratory mode function, but also has the function of infrared remote control. The design of the hardware part consists of MCU control module, keyboard module, lighting module, photosensitive module,LED module, remote control module instruction. The MCU main control chip STC89C51RC, LED indicating module with three kinds ofdifferent colors of small LED to indicate different working modes,brightness through the key module to adjust the working mode and the LED lighting module, using 12 straw hat type white LED,photosensitive module uses ADC0809 chip implementation of a signal acquisition, automatic regulation and luminosity of LED using PWM dimming technology. Through the infrared remote control, wireless remote control, software design of the MCU C language programming,integrated control functions are realized by. Key word LED lamp dimming automatically adjust luminosity of PWM
基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计
2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按
智能控制仪表简单设计 龙岩学院电子信息工程 学号：200402208 姓名：邓晶晶指导老师：吴春富 【摘要】：随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能控制仪表测控功能的完善、 测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本设计介绍了一种用变送器现场采集的温、湿度等信号再经A/D 转换送单片机进行处理,最后通过数码显示器,键盘等硬件设计实现了工作过程的自动化。一般的单片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机,所以在本文中外加监视电路对系统起保护作 用。 关键词】：AT89C52 单片机;HD7279A; 看门狗;
第1章引言 仪器仪表是人类认识世界的工具，人们借助于各种仪器仪表对各种物理量进行度量，反映其大小与变化规律.随着人类认识能力的提高与科学技术不断进步，仪器仪表技术得到了飞速发展.50年代以前, 仪器仪表多为指针式，其理论基础是机电学?从50年代起，电子技术特别是数字技术的发展，给仪表行业带来了生机，各种数字式仪表相继问世，许多传统的指针式仪表相继被淘汰，数字仪表使仪表外观耳目 一新，数据表达能力与总体性能都大幅提高? 70年代中期，随着微处理器的出现以及单片机的兴起与应 用，设计者将计算机特有的许多优点引入仪表设计，随之产生了一代崭新的智能仪表，使仪表逐渐由数字型向智能化发展，其功能也由单一显示功能转变为具有信息处理、传输、存贮、显示、控制等功能，使仪 表性能产生了质的飞跃.，品种繁多?目前，我国仪器仪表有13大类，1 300多个产品.其中自动化仪表及控制系统是和国民经济各产业部门关系最为密切的一类产品，其传感变送单元与主控装置及I/O接口 均正朝智能化方向发展?在本设计中采用以单片机作为仪表核心控制器件，可以利用A/D转换芯片对标 准信号进行采集、转换，将输入的模拟量转换成单片机能够检测的数字量进行分析和监测控制，同时可 以利用键盘显示电路将相关数据进行显示。与此同时通过所查阅的资料我还了解到随着测量技术的发展 和微处理器的广泛应用，单片机系统的电路越来越复杂，而系统的可靠性问题也越来越突出，一般的单 片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机，因此系统在这些场合要保证能够稳定的工作就必须外加 监视电路，在设计中采用了美国集把关定时器、电压监控和串行EEPRO三项功能于一体的专用集成芯 片X5045。该芯片的应用将有利于简化单片机系统的结构，增强功能、降低系统的成本，尤其是大大的增加了系统的可靠性。X5045中的看门狗对系统提供了保护功能。当系统发生故障而超过设置时间时，电路中的看门狗将通过RESET言号向CPU作出反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具 有的电压临控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。本次毕业设计旨在掌握智能控制仪表的设计方法，同时掌握在开发系 统下实现部分软件的仿真方法。 第2章控制系统的硬件设计 硬件组成智能仪表的硬件方框图如图 2.1 图2.1 智能控制仪表的原理框图 2
XXX本科毕业论文（设计）开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 （设计）题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文（设计）工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文（设计）进行地点 一、选题的背景与意义： 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能，同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题：