2019-01-11 16:41:16 uuzz8888 阅读数 1916

单片机课程设计及项目下载

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展示部分章节:
第2章(p38)
习题
第(1)题:
8051单片机是个完整的单片微型计算机。芯片内部包括下列主要功能部件:
1)8位CPU;
2)4KB的片内程序存储器ROM。可寻址64KB程序存储器和64KB外部数据存储器;
3)128B内部RAM;
4)21个SFR;
5)4个8位并行I/O口(共32位I/O线);
6)一个全双工的异步串行口;
7)两个16位定时器/计数器;
8)5个中断源,两个中断优先级;
9)内部时钟发生器。

第(4)题:
    1)P0口:8位双向三态端口,外接上拉电阻时可作为通用I/O口线,也可在总线外扩时用作数据总线及低8位地址总线。
    2)P1口:8位准双向I/O端口,作为通用I/O口。
    3)P2口:8位准双向I/O端口,可作为通用I/O口,也可在总线外扩时用作高8位地址总线。
    3)P3口:8位准双向I/O端口,可作为通用I/O口,除此之外,每个端口还有第二功能,比如有的端口用作串行通信口,有的端口用作外部中断信号输入口,有的端口用作计数脉冲输入引脚,有的端口用作读/写控制线。实际应用中常使用P3口的第二功能。


第(5)题:
8051单片机有程序存储器和数据存储器两类存储器,程序存储器主要用于存放用户程序及表格、常数等,数据存储器主要用于存放程序运行的中间结果、标志位以及数据的暂存和缓冲。
从逻辑结构上看,8051的存储系统可以分为三个不同的空间:
1)64KB片内、片外统一编址的程序存储器地址空间,地址范围:0000H~FFFFH,对于8051单片机,其中地址0000H~0FFFH范围为4KB的片内ROM地址空间,1000H ~ FFFFH为片外ROM地址空间;
2)256B的内部数据存储器地址空间,地址范围为00H~FFH,对于8051单片机,内部RAM分为两部分,其中地址范围00H ~ 7FH(共128B单元)为内部静态RAM的地址空间;80H~FFH为特殊功能寄存器的地址空间,21个特殊功能寄存器离散地分布在这个区域。对于8052系列单片机还有地址范围为80H~FFH的高128B的静态RAM。
3)64KB的外部数据存储器地址空间:地址范围为0000H~FFFFH,包括扩展I/O端口地址空间。

第(6)题:
1)片内RAM中,20H~2FH是位寻址区,共16个单元,每个单元的每一位都有地址,位地址范围是00H~7FH,共128位可寻址位。
2)有11个特殊功能寄存器(如A、B、PSW、P0~P3等)可进行位寻址。

第(7)题:
1)堆栈是一种数据结构,是只允许数据在其一端进出的一段存储空间;为程序调用和中断操作而设立,用作现场保护和断点保护。
2)堆栈指针SP用来存放堆栈的栈顶地址。
3)复位后,SP的初值为07H,由于片内RAM的07H单元的后继区域分别为工作寄存器区和位寻址区,通常这两个区域在程序中有其它重要用途,所以用户在设计程序时,一般都将堆栈设在内部RAM的30H~7FH地址空间的高端区域,而不设在工作寄存器区和位寻址区。

2010-01-09 16:48:00 yshbyy 阅读数 679

使用单片机对负载进行控制时,单片机组成的控制电路不同,只需要根据输入信号和输出负载设计接口电路,控制系统的逻辑关系使用软件编程的方法实现即可。如果输入、输出信号不变而逻辑关系变化时,只需要修改程序,硬件基本不变。因此单片机控制电路使用非常灵活。

本实验以一个简单的流水灯为例介绍单片机控制系统对输出端口进行控制的方法。

一、实验目的:

l         掌握单片机中输出端口的控制方法。

l         掌握循环的分析方法。

l         了解编程器的使用方法。

工具器材

直流电源5V/500 实验板、跳线、编程器等。

二、实验要求:

实验前,按要求画出流程图;

按要求使用汇编语言独立编写源程序;

观察程序运行前、运行中和运行后相关寄存器的变化,并记录。

 

1 P1口上排和P1口中排连接    

    ORG              0000H           

       MOV             A,#0FEH              ; #01H送累加器A

L1:  MOV             P1,A              ;累加器A中内容送P1

       MOV             R7,#0             ;#0R7寄存器

L3:  MOV             R6,#0             ;#0R6寄存器

L2:  DJNZ             R6,L2            ;R6寄存内容-1,结果≠0转移至L2

       DJNZ             R7,L3            ;R7寄存内容-1,结果≠0转移至L3

       RL          A                   ;累加器A中内容左移一位

       SJMP             L1   ;转移至L1

       END              ;结束

 

2    ORG  0000H

          LJMP  MAIN

          ORG  0100H

MAINMOV  P1,#0F9H

       MOV  P2#0FEH

BK LCALL  DEL

          MOV  AP2

RL  A     

          MOV  P2A

          AJMP  BK

        

ORG 0200H

 DEL MOV  R6,  #0FFH

DEL1 MOV  R7,  #0FFH

DEL0 NOP

        NOP

              DJNZ  R7, DEL0

              DJNZ  R6, DEL1

              RET

              END

       根据该课程设计所要实现的功能,可画出电路原理图,见附录B  

图3.2.1 

3.2.2  确定元器件清单

列出元器件清单,到电子城购买元器件元器件清单见附录C 附表3.2.1

3.2.3  在万能板上焊接电路

按照电路原理图的连接关系将元器件焊接好。此步骤较为重要,需要有足够的耐心。在焊接过程中我没有做一次成功,做了一些基本的通断检查,发现有三个地方虚焊,修改好后,再进行检查,找出错误将其一一改正。

3.2.4  编写与烧写程序

          根据所要实现的功能编写好程序代码后,在实验室中将源程序编译成十六进制或二进制文件,然后用编程器将编译后的十六进制或二进制文件烧写进2764中。

程序源代码参见附录A  源程序1

3.1.2    运行调试

接上正负5V电源,观看其运行效果。

          经过几次仔细的检查后,插上电源,看到两排发光二极管依次循环点亮和间隔循环点亮等各种显示效果。

3.3          故障排除及制作心得

3.3.1 故障排除

这次是我第一次做硬件,一点经验也没有,刚开始不知道如何下手,只好去向有制作经验的同学虚心请教,在王亲元同学的指点和帮忙下,我用了4天的时间才弄好。第一次做课件我没有考虑元件的布局和线路的干扰问题,只是把元件均匀的排在万能板上,然后焊接。虽然以前也用过电烙铁,但当时的焊接水平还是有些差劲,认为只要焊紧就好了,没有想过会不会形成虚焊。还有我选用的导线太粗太硬了,花了很大的工夫才把所有线焊接完。在制作好以后,我打开电源但是所有发光二极管一点反应都没有,由于之前焊接有点混乱,因此

 

2013-11-19 15:49:25 u011308691 阅读数 4076
很多为单片机课程设计烦愁,说找不到题目,不知道做哪方面的设计?这个小编看到好多人这么反应了,为此向大学的老师要了这份珍贵的 经典单片机课程设计题目大全。
有了这个资料,你再也不必犯愁了,想做什么就做什么。保你单片机课程设计过关,成为这方面的大师。
D1-基于单片机的数字电压表设计
D2-基于单片机的智能电压表设计(温度检测器)
D3-基于单片机的LED流水灯系统设计
D4-基于单片机的智能船模设计
D5-基于单片机的电梯控制模型设计
D6-基于单片机的水位控制系统设计
D7-基于单片机的水位控制系统设计(STC89—51型)
D8-基于单片机的多路数据采集系统设计
D9-基于单片机的抢答器设计
D10-基于单片机的数字温度计设计
D11-基于单片机的智能小车设计
D12-基于单片机的数字温度计设计
D13-基于单片机的遥控器设计
D14-基于单片机的串行通信发射机设计
D15-基于单片机的简易智能电动车设计
D16-基于单片机的太阳能热水器控制器设计
>>>>>>>>>>>>>>>>>憋疯的分割线<<<<<<<<<<<<<<<<<
D17-基于单片机的太阳能热水器控制器设计
D18-MCS-51单片机温度控制系统的设计
D19-直流电动机的转速检测与脉宽调速
D20-基于单片机的智能机器人的设计
D21-基于单片机的简易无线竞赛系统的设计
D22-基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计(89C51)
D23-基于单片机控制的井下瓦斯监控系统设计
D24-基于单片机的煤气泄漏检测报警装置设计
D25-基于单片机的井式渗碳炉控制系统设计
D26-基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计
D27-基于单片机的电子钟设计
D28-基于单片机的电力线载波节电群控设计
D29-基于单片机的液位控制器设计(8051)
D30-基于单片机的串行通信发射机设计(版本2)
D31-基于单片机的智能八路抢答器设计(AT89C2051)
D32-基于单片机的水位监控器设计(STC12C2052AD)
D33-基于单片机的点阵电子显示屏设计(版1)
D34-基于单片机的智能温度控制系统设计
D35-基于单片机的智能时钟控制器设计
D36-基于单片机的智能温控系统设计(版本1)
D37-基于单片机的智能寻迹避障小车设计
D38-基于单片机的家用太阳能热水器控制器设计
D39-基于单片机的新型抢答计分器设计
D40-基于单片机的热敏电阻测温系统设计
>>>>>>>>>>>>>>>>>憋疯的分割线<<<<<<<<<<<<<<<<<
D41-基于单片机的林火监测系统-飞艇姿态控制系统设计
D42-基于单片机的人性化时钟控制器设计
D43-基于单片机的智能型电话远程遥控器设计
D44-基于单片机的远程通讯控制器设计
D45-基于单片机的温度控制器设计
D46-基于单片机的智能水位控制器设计
D47-基于单片机的水位控制系统设计(版本1)
D48-基于单片机的智能电动小车设计 
D49-基于单片机的数码电子时钟设计 
D50-基于单片机的数控直流电源设计 
D51-基于单片机的交通灯控制器设计 
D52-基于单片机的数字温度计设计(STC89C51) 
D53-基于单片机的智能小车设计 
D54-基于单片机的温度控制器设计
>>>>>>>>>>>>>>>>>憋疯的分割线<<<<<<<<<<<<<<<<<
D55-基于单片机的串行通信发射机设计(版本3) 
D56-基于单片机的温度控制系统设计(版本1) 
D57-基于单片机的交通灯控制系统设计 
D58-基于单片机的电子万年历设计 
D59-基于单片机的水位控制器设计 
D60-基于单片机的水位控制系统设计(版本2) 
D61-基于单片机的数据采集器设计 
D62-基于单片机的水位控制系统设计(版本3) 
D63-基于单片机的电梯控制系统设计 
D64-基于单片机的智能温控系统设计(版本2) 
D65-基于单片机的温度控制系统设计(版本2) 
D66-基于单片机的数据采集与传输系统设计 
D67-基于单片机的交通灯控制系统设计(版本1) 
D68-基于单片机的交通灯控制系统设计(版本2) 
D69-基于单片机的红外防盗报警器设计 
D70-基于单片机的花卉温室控温系统设计 
D71-基于单片机的焊机温度控制系统设计(89C51)(版式一)
D72-基于单片机的焊机温度控制系统设计(版式二)
D73-基于单片机的路灯控制器设计
D74-基于单片机技术的水位控制器设计(8051)
D75-基于单片机的车床刀架控制系统设计(MCS-51)
D76-基于单片机的电机智能综合保护装置设计
D77-基于单片机的水位控制器设计(STC89C51)
D78-基于单片机的水位控制器设计(STC89C51+水泵)
D79-基于单片机技术的自动停车器的设计
D80-基于ARM的嵌入式图形用户界面设计
>>>>>>>>>>>>>>>>>憋疯的分割线<<<<<<<<<<<<<<<<<
D81-基于单片机的太阳能热水器控制器设计(版本3)
D82-基于单片机的太阳能热水器控制器设计(版本4)
D83-基于单片机的智能型矿用磁力启动器设计(PIC16F877A单片机)
D84-基于单片机的无氧退火炉温控系统设计(8031)
D85-基于单片机的电厂锅炉过热蒸汽温度监测系统设计(MCS-51)
D86-基于单片机的摩托车里程表研制
D87-基于PIC16F84单片机的IC卡智能水表设计
D88-基于单片机的自动车库门的设计
D89-基于单片机的自动滴灌控制系统的设计
D90-基于单片机的预付费电度表设计
D91-基于单片机的智能电子秤设计
D92-基于单片机的太阳能热水器智能控制器设计
D93-基于单片机的油井巡视定位系统设计
D94-基于单片机的照明控制系统
D95-基于单片机的水位测试系统中数据采集电路设计
D96-基于单片机的锅炉液位控制系统设计
D97-基于单片机的洗衣机设计
D98-基于单片机的锅炉汽包水位控制系统设计
D99-基于单片机的多功能秒表设计
D100-基于单片机的GSM网数据传输设计与实现
D101-锅炉燃烧微机DDC控制系统(含组态)
D102-在单片机上实现USB移动存储
2012-04-02 12:20:23 wzjemb 阅读数 19855
很多为单片机课程设计烦愁,说找不到题目,不知道做哪方面的设计?这个小编看到好多人这么反应了,为此向大学的老师要了这份珍贵的 经典单片机课程设计题目大全。
有了这个资料,你再也不必犯愁了,想做什么就做什么。保你单片机课程设计过关,成为这方面的大师。


  D1-基于单片机的数字电压表设计
D2-基于单片机的智能电压表设计(温度检测器)
  D3-基于单片机的LED流水灯系统设计
D4-基于单片机的智能船模设计
D5-基于单片机的电梯控制模型设计
D6-基于单片机的水位控制系统设计
D7-基于单片机的水位控制系统设计(STC89—51型)
D8-基于单片机的多路数据采集系统设计
D9-基于单片机的抢答器设计
D10-基于单片机的数字温度计设计
D11-基于单片机的智能小车设计
D12-基于单片机的数字温度计设计
D13-基于单片机的遥控器设计
D14-基于单片机的串行通信发射机设计
D15-基于单片机的简易智能电动车设计
D16-基于单片机的太阳能热水器控制器设计

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D17-基于单片机的太阳能热水器控制器设计
D18-MCS-51单片机温度控制系统的设计
D19-直流电动机的转速检测与脉宽调速
D20-基于单片机的智能机器人的设计
D21-基于单片机的简易无线竞赛系统的设计
D22-基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计(89C51)
D23-基于单片机控制的井下瓦斯监控系统设计
D24-基于单片机的煤气泄漏检测报警装置设计
D25-基于单片机的井式渗碳炉控制系统设计
D26-基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计
D27-基于单片机的电子钟设计
D28-基于单片机的电力线载波节电群控设计
D29-基于单片机的液位控制器设计(8051)
D30-基于单片机的串行通信发射机设计(版本2)
D31-基于单片机的智能八路抢答器设计(AT89C2051)
D32-基于单片机的水位监控器设计(STC12C2052AD)
D33-基于单片机的点阵电子显示屏设计(版1)
D34-基于单片机的智能温度控制系统设计
D35-基于单片机的智能时钟控制器设计
D36-基于单片机的智能温控系统设计(版本1)
D37-基于单片机的智能寻迹避障小车设计
D38-基于单片机的家用太阳能热水器控制器设计
D39-基于单片机的新型抢答计分器设计
D40-基于单片机的热敏电阻测温系统设计

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D41-基于单片机的林火监测系统-飞艇姿态控制系统设计
D42-基于单片机的人性化时钟控制器设计
D43-基于单片机的智能型电话远程遥控器设计
D44-基于单片机的远程通讯控制器设计
D45-基于单片机的温度控制器设计
D46-基于单片机的智能水位控制器设计
D47-基于单片机的水位控制系统设计(版本1)
D48-基于单片机的智能电动小车设计
D49-基于单片机的数码电子时钟设计
D50-基于单片机的数控直流电源设计
D51-基于单片机的交通灯控制器设计
D52-基于单片机的数字温度计设计(STC89C51)
D53-基于单片机的智能小车设计
D54-基于单片机的温度控制器设计

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D55-基于单片机的串行通信发射机设计(版本3)
D56-基于单片机的温度控制系统设计(版本1)
D57-基于单片机的交通灯控制系统设计
D58-基于单片机的电子万年历设计
D59-基于单片机的水位控制器设计
D60-基于单片机的水位控制系统设计(版本2)
D61-基于单片机的数据采集器设计
D62-基于单片机的水位控制系统设计(版本3)
D63-基于单片机的电梯控制系统设计
D64-基于单片机的智能温控系统设计(版本2)
D65-基于单片机的温度控制系统设计(版本2)
D66-基于单片机的数据采集与传输系统设计
D67-基于单片机的交通灯控制系统设计(版本1)
D68-基于单片机的交通灯控制系统设计(版本2)
D69-基于单片机的红外防盗报警器设计
D70-基于单片机的花卉温室控温系统设计
D71-基于单片机的焊机温度控制系统设计(89C51)(版式一)
D72-基于单片机的焊机温度控制系统设计(版式二)
D73-基于单片机的路灯控制器设计
D74-基于单片机技术的水位控制器设计(8051)
D75-基于单片机的车床刀架控制系统设计(MCS-51)
D76-基于单片机的电机智能综合保护装置设计
D77-基于单片机的水位控制器设计(STC89C51)
D78-基于单片机的水位控制器设计(STC89C51+水泵)
D79-基于单片机技术的自动停车器的设计
D80-基于ARM的嵌入式图形用户界面设计

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D81-基于单片机的太阳能热水器控制器设计(版本3)
D82-基于单片机的太阳能热水器控制器设计(版本4)
D83-基于单片机的智能型矿用磁力启动器设计(PIC16F877A单片机)
D84-基于单片机的无氧退火炉温控系统设计(8031)
D85-基于单片机的电厂锅炉过热蒸汽温度监测系统设计(MCS-51)
D86-基于单片机的摩托车里程表研制
D87-基于PIC16F84单片机的IC卡智能水表设计
D88-基于单片机的自动车库门的设计
D89-基于单片机的自动滴灌控制系统的设计
D90-基于单片机的预付费电度表设计
D91-基于单片机的智能电子秤设计
D92-基于单片机的太阳能热水器智能控制器设计

D93-基于单片机的油井巡视定位系统设计
D94-基于单片机的照明控制系统
D95-基于单片机的水位测试系统中数据采集电路设计
D96-基于单片机的锅炉液位控制系统设计
D97-基于单片机的洗衣机设计
D98-基于单片机的锅炉汽包水位控制系统设计
D99-基于单片机的多功能秒表设计
D100-基于单片机的GSM网数据传输设计与实现
D101-锅炉燃烧微机DDC控制系统(含组态)
D102-在单片机上实现USB移动存储

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精彩继续

D103-基于GPRS无线网络的数据监控采集终端的实现
D104-基于单片机的模糊控制算法温度控制系统设计
D105-基于单片机的GPRS-GSM网数据传输
D106-基于单片机的无线监护系统的设计
D107-基于串行通信的红外线智能家电控制系统
D108-基于单片机的智能遥控器设计
D109-基于单片机的公用电话网远程控制器的设计
D110-基于单片机的多功能节能微波炉控制器设计
D111-基于单片机的多功能数显表设计(气压、冲击频率)
D112-基于单片机的仓库温湿度测量仪设计
D113-基于单片机的多路数据采集系统实现
D114-基于单片机的自动加料系统
D115-基于单片机的远程温度显示系统
D116-基于单片机的串行通信发射机设计
D117-基于89C51单片机的传感器水位测量系统
D118-基于51单片机的广告灯设计
D119-基于51单片机的广告灯设计及仿真
D120-基于单片机的水箱水位控制系统设计(8051)
D121-小动物动态电子秤设计
D122-工业控制计算机串行接口的开发和应用
D123-基于AVR单片机水温自动控制系统设计

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D124-基于单片机的反应釜的温度控制系统设计
D125-基于单片机的非接触式热量测量系统设计
D126-基于单片机的非接触式位移传感器设计
D127-基于单片机的非接触式温度测试仪设计
D128-基于单片机的高温腐蚀电阻炉釜温自动控制系统设计
D129-基于单片机的高温盐浴炉控制系统设计
D130-基于单片机的工业电加热炉的微机控制系统设计
D131-基于单片机的弧焊电源设计
D132-基于单片机的户用超声波热量表设计
D133-基于单片机的火灾自动探测报警系统设计
D134-基于单片机的押出机的设计
D135-基于单片机的制冷机的设计
D136-基于单片机的住宅智能化险情报警系统设计
D137-基于单片机的数字温度测量及显示系统设计
D138-基于ARM嵌入式系统的触摸屏驱动程序开发
D139-嵌入式系统在多点温度控制中的应用
D140-CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析
D141-LED显示屏动态显示和远程监控的实现
D142-MCS-51单片机温度控制系统
D143-单片机控制交通灯系统设计
D144-电信运营商收入保障系统设计与实现
D145-火灾自动报警系统设计
D146-基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统
D147-基于GSM模块的车载防盗系统设计
D148-基于单片机的16×16点阵(滚动显示)
D149-基于单片机的USB接口设计

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D150-基于单片机的仓库温湿度的监测系统
D151-基于单片机的串行通信发射机
D152-基于单片机的点阵电子显示屏设计
D153-基于单片机的电动智能小车设计
D154-基于单片机的电子密码锁设计
D155-基于单片机的电子时钟设计
D156-基于单片机的数字时钟设计
D157-基于单片机的温度远程显示实现
D158-基于单片机的直流电机控制系统
D159-基于单片机的自动加料机控制系统
D160-基于网络的虚拟仪器测试系统
D161-全遥控数字音量控制的 D 类功率放大器
D162-数控直流稳压电源设计
D163-数字密码锁设计
D164-数字抢答器(数字电路)
D165-同步电机模型的MATLAB仿真

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D166-温度监控系统的设计
D167-智能家用电热水器控制器
D168-智能型充电器的电源和显示的设计
D169-基于CPLD的出租车计价器设计
D170-基于IC卡的楼宇门禁系统的设计
D171-基于SPCE061A的语音遥控小车设计
D172-基于单片机的短信收发系统设计
D173-智能机器人的研究与设计(自动循轨和语音控制的实现)
D174-PC机与单片机的串口通信
D175-单片机火灾报警系统
D176-单片机与PC机的串口通信
D177-公路车辆检测方法的研究和实现
D178-基于51单片机的直流电机控制系统设计(版本1)
D179-基于51单片机的直流电机控制系统设计(版本2)
D180-基于51单片机的直流电机控制系统(版本3)
D181-基于单片机的手持式设备的研究(版本1)
D182-基于单片机的手持式设备的研究(版本2)
D183-基于嵌入式Linux的便携式超声仪的控制系统
D184-嵌入式自检测电路(版本1)
D185-嵌入式自检测电路(版本2)
D186-基于ARM的无纸记录仪研究与开发
D187-基于Linux的字符设备驱动的研究与实现
D188-基于单片机的红外线防盗报警系统
D189-基于单片机的转速测量系统设计
D190-基于单片机的电梯控制模型设计与仿真
2018-12-05 15:15:23 weixin_42625444 阅读数 2868

 

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随着电子技术的不断发展, 家庭中的许多电器设备如彩电、冰箱、空调等都已贴上了智能化的标签, 为提高人们的生活质量做出了贡献。但遗憾的是, 居室的眼睛---窗户, 却迟迟未跟上时代的步伐。即使是在众多的智能化生活小区, 我们都可以发现, 几乎所有的窗户的管理仍然处在原始管理方式, 与电子技术毫不沾边, 更不用说智能化了。如果使窗户具有一定的智能, 如下雨则自动关、室内有害气体超标则自动开、有盗贼入内则自动报警等, 就会给人们的居家生活带来诸多方便, 从而进一步提高人们的生活质量。

沿着这样的思路, 我们设计了以AT89C51 单片机为中央控制器的智能窗控制系统。

该控制系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室内温度、湿度、有害气体(如媒气) 浓度等环境参数,然后与由控制键盘预置的参数临界值相比较, 从而作出开/关窗、转动/停止换气扇、降/升温(湿) 等判断, 再结合窗状态检测电路所检测到的窗状态, 发出一系列的控制命令, 完成下雨则自动关窗、室内有害气体超标则自动开窗(同时转动换气扇) 、恒温(湿) 等自动控制功能。人们还可通过控制键盘, 直接控制窗户的开/关、换气窗的转/停、温(湿) 的升/降、选择所显示参数的种类等。

 

系统组成和部分电路设计

  

本控制系统主要由AT89C51 单片机组成的中央控制器, 数据检测传感电路, A/D 转换器, 窗驱动控制接口电路、窗驱动电路等组成。其系统框图如图一所示。

  

 

图1 系统框图

  

中央控制器

 

中央控制器以美国ATMEL 公司的AT89C51 单片机为核心。

1. AT89C51 单片机系统具有设计简单、性能可靠、功耗低等优点。它为用户预留下足够的软、硬件资源, 可供用户进行再开发应用。该系统除内部已有的4K Flash 存储器外, 还可以扩展选址64KROM区和64KRAM区, 供用户使用。用户在系统开发时, 可以将自己的数据块和程序段、数据表, 以若干控制子程序、数据块形式存放于AT89C51 单片机的扩展ROM或RAM区中, 以便系统工作时重复使用和反复调用。由于本应用系统主要用于温度、湿度、有害气体识别、防盗安全的定点和多点测试, 片内4K Flash 存储器已能满足系统设计要求。

2. AT89C51 单片机机有三级程序存储器加密。利用该功能可防止别人非法复制程序, 从而保护知识产权。

3. AT89C51 单片机还为用户预置了P0、P1、P2、P3 四个并行I/O 口, 为该系统的数据采集和控制提供了足够的端口资源。

4. AT89C51 单片机还为用户提供一组全双工串行数据传输端口, 可用于单片机系统间的远程数据信息交换。

 

本系统采用P0 数据采集、控制端口, 完成控制信息的采集和控制功能。

P110~P113 作为窗状态检测端口, 完成对窗状态(即窗是否移到边框) 的检测。

 

数据检测传感电路

 

数据检测传感电路由四个部分组成: 1) 温度传感电路; 2) 湿度传感电路; 3) 有害气体传感电路; 4) 红外防盗传感电路。

为了讨论问题方便, 我们以温度传感电路为例进行分析。通常, 在自然情况下, 窗户的开关与生活环境和人体的舒适度有关, 温度的测试是该系统设计的关键。为了较好地测出温度参数, 我们选用集成温度传感器AD590(可测-55~+150 ℃) , 其温度检测完全可以满足要求。基本电路如图二所示。

  

 

  图2 基本电路

 

A/D 转换器

 

为了便于与AT89C51 单片机相连接, 同时又有利于系统设计, A/D 转换器选用了ADC0809.其分辨率为8 位,不必进行零点和满度调整。单一电源( + 5V) 供电, 模拟量输入范围0 -5V.转换速度取决于芯片的时钟频率。

时钟频率范围为10 -500KHZ.ADC0809 有八路模拟量输入, 在本系统中只用4 路输入, 即可完成温度等4 种被测模拟量的A/D 转换。利用单片机对FOH口的数据写启动A/D 转换器, A/D 转换结束ADC0809 的EOC 向AT89C51 发出中断请求信号, CPU 再响应中断请求信号, 通过对FOH 口的读操作, 读取转换结果并送到被测量的相应存储区。

在重新选择被测量(修改各相关指针) , 并再次启动A/D 转换后中断返回。A/D 转换器电路如图三所示。

  

 

图3 A/D 转换器电路

 

窗驱动电路

 

我们可以根据驱动信号与所控对象的关系, 将窗驱动电路分解为: 移窗驱动电路; 换窗驱动电睡; 窗锁驱动电路; 温度调节驱动电路; 湿度调节驱动电路; 换气扇驱动电路; 报警驱动电路等, 分别用它们去控制1 个对象。

 

窗状态检测电路

 

可考虑采用4 个开关型磁敏器件。外窗、内窗所对应的左、右墙框各1 个。在外窗、内窗的左、右边上与磁敏器件相对应的地方各贴上一小片磁铁。当小磁铁随窗户的移动而移近相对应的磁敏器件时, 该磁敏器件的输出信号从高电平变为低电平, 表示窗户已移到相应边上。

 

键盘输入及显示电路

 

可采用Intel 公司生产的8279 通用可编程键盘显示器接口芯片。利用8279 , 可实现对键盘显示器的自动扫描,并识别键盘上闭合键的键号, 大大节省单片机对键盘显示器的操作时间, 从而减轻单片机的负担。该键盘输入及显示电路具有显示稳定, 程序简单, 不会出现误动作等优点。

对于控制键盘, 可考虑采用微动开关制作并安装在窗户的固定边框上。通过控制键盘, 用户不但可设置各环境参数的临界值, 还可随意选择所显参数的种类, 并直接控制窗户的开/关、换气扇的转/停、温(湿) 的升/降等。

 

软件设计

 

该控制系统的软件主要由一个主程序和两个中断服务程序等所组成。

主程序

主程序的主要作用是在系统复位后对系统进行初始化, 如设置8279、ADC0809 等的工作方式和初始状态, 设置各中断的优先级别并开中断, 以及首次启动A/D 转换等, 然后向8279 循环送显示字符。

 

读键值中断服务程序

读键值中断服务程序的主要作用是在AT89C51 响应

中断(有键按下则产生该中断) 后, 读出键值, 并根据键值从P0 口依序发出相应的控制命令字, 完成相应的控制功能。该中断应设为高优先级。

 

循环检测及A/D 转换中断服务程序

该中断服务程序的主要作用是在AT89C51 响应

中断(A/D 转换结束时EOC 引脚输出高电平, 从而产生该中断) 后, 将A/D 转换结果送相应存储区, 然后判断该转换结果是否在上、下限值之间, 并根据判断结果依序发出相应的控制命令字, 完成相应的控制、报警功能。然后重新选择被转换量, 再次启动A/D 转换后返回主程序。

 

该中断应设为低优先级。并设为电平触发方式。

  程序流程图如下:

  

 

图4 程序流程图

 

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