基于单片机的温湿度巡检装置设计

基于单片机的温湿度巡检装置设计内容摘要：

1板 除了具备单片机最小系统电路外还包括有电源电路、音频电路（含 MIC 输入部分和 DAC 音频输出 部分）、复位电路等，而且体积小、采用电池供电，方便随身携带。 使学生在掌握软件的同时，熟练单片机硬件的设计制作，锻炼学生的动手能力，也为单片机学习者和开发者创造了一个良好的学习和新产品开发的机会。 3 硬件设计 单片机的外部扩展 由于采用凌阳单片机，其内部有 2KB 的 SRAM 其地址范围是 0X0000~0X07FF，和 32KB 的Flash 内嵌式闪存 ， 地址 0X8000 开始被划分为 128 页（每页存储量为 256 字节 ）， 在 CPU 正常工作下均可通过程序擦除或写入。 所以无需再外扩程序和数据存储器。 键盘与显示的设计 使用 CH452 作为键盘与显示的驱动，它共可驱动 8 个发光二极管数码显示器（ LED）和 64个按键扫描。 CH452 是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。 CH452 内置电流驱动级，段电流不小于 15mA，字电流不小于 80mA， 内置时钟振荡电路，可以动态驱动 8 位数码管或者 64 位LED，具有 BCD 译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能；同时还可以进行 64 键的键盘扫描； CH452 通过可以级联的 4 线串行接口或者 2 线串行接口与单片机等交换数据；并且可以8 个 LED 2X8 键盘 矩阵 BEE DOUT DCLK CH452 DIN LOAD IOB0 IOB2 单 片机 IOB3 IOB4 IOB5 4 对单片机提供上电复位信号。 温度采 样设计 由于时间很紧张就没有做这一块的功能，所以只能用 EWB 软件仿真模拟实现。 A/D 转换实现 从 EWB 模拟出来的温度送入单片机后，再由单片机通过 I/O 口送到 A/D 转换芯片上，完成转换以后再送到显示部分，调用显示程序来完成对温度的显示。 在凌阳单片机内有 7 通道 10 位电压模 数转换器 （ ADC） ，可以直接通过引线（ IOA[0~6]）输入。 4 软件设计 主程序 通过用凌阳单片机的内部 A/D转换器实现温度、湿度的 模数转换，开始使用时要对其进行一系列的初始化工作以启动相应的内部功能模块来完成相应的操作。 具体的流程图见图 3 所示。 子程序 本模块采用 CH452 数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片，用这一片就可以完成对温度的显示和键盘输入的控制。 用此芯片时要对其初始化，具体程序见附录。 A/D 转换是通过单片机的 IOA0口作为模拟信号的输入端口，送入单片机中进行模 /数转换，并把结果送往 B 口，由 CH452 芯片控制显示出来。 5 调试与结果分析 本系统采用凌阳 SPCE061A 单片机来控制温度采样后的转换工作，其内部的强大 模块使其做起来十分简单，控制十分方便，用 CH452 驱动显示。 6 结论 在本次设计的全过程中，我对最近所学的知识有了一个比较系统的认识和理解。 涉及了各方面的知识，大大扩展了我的知识面，同时是我学会了如何使用所学的知识去解决一些实际的问题。 在设计中我深知自己掌握的知识还远远不够，掌握的一些理论知识应用到实践中去，总会出现这样或那样的问题，不是理论没有掌握好，而是光知道书本上的知识是远远不够的，一定要把 图 3 系统流程图 开始 是否有其它 程序运行。 单片机内部模块初始化 温度采样模拟输入 结束 转入该程序 运行完后 初始化 B 口 选择通道允许 A/D转换 读寄存器 P_ADC_MUX_Ctrl 判断是否转换完毕。 读出转换值并送 B 口显示 是否超出。 报警 N Y N Y Y N 5 理论知识和实践结合起来。 把学到的知识应用到时间中去，多做多练，才可以把理论的精华发挥出来。 知识不是 知道，了解就好，一定要去应用它，发展它，让它在现实生活中得到充分的应用，从而解决一些问题，这才是学习的根本目的。 而且知识又不是单一的，它是互相联系的，学科与学科之间都有着内在的联系。 在设计阶段，通过对课题的深入分析与研究，迫使我对技术有了一定的了解。 在遇到问题时，得到了指导老师的悉心帮助。 计算机技术的高速发展，使我深深地认识到只有不断的加强学习，才能在计算机技术方面不至于被淘汰，今后，我还要加强学习，努力使自己成为一位专业的计算机人员，为我自己所从事的工作服务。 致谢 本文是在指导教师张志俊副教 授的悉心指导下完成的。 张老师严谨求实的治学作风、广博精深的教学精神和诲人不倦的师德令本人收益非浅。 对张老师在大学期间学业上的教诲，本人在此表示崇高的敬意和由衷的感谢。 参考文献 [1] 金伟正 ． 单线数字温度传感器的原理及应用 [J]．西安电子技术出版社． 2020 [2] 薛均义，张彦斌等．凌阳十六位单片机原理及应用 [M]．北京航空航天大学发出版社． 2020 [3] 侯媛彬，袁益民等．凌阳单片机原理及其毕业设计精选 [M]．北京：科学出版社． 2020 [4] 雷思孝，李伯成，雷向莉 ． 单片机原理及实用技术 —— 凌阳十 六位单片机原理及应用 [M]． 西安电子科技大学出版社 ． 2020 附录 1 凌阳单片机电路图 凌阳单片机开发系统的模型图如图 4 所示 ， 微处理器如图 5 所示 ， 模数转换电路图如图 6 所示 ， I/O 口电路图如图 7 所示 ， 下载电路图如图 8 所示 ， 语音处理电路图如图 9 所示。 图 4 凌阳单片机开发系统 图 5 凌阳单片机的核心处理器 6 图 6 模数转换电路图 图 7 I/O 口电路图 图 8 系统板的下载电路图 图 9 系统板的 语音处理 电路图 7 附录 2 部分程序清单 1 主程序代码.DEFINE P_IOA_Data 0x7000。 .DEFINE P_IOA_Dir 0x7002。 .DEFINE P_IOB_Data 0x7005。 .DEFINE P_IOB_Dir 0x7007。 .DEFINE P_ADC 0x7014。 .DEFINE P_ADC_Ctrl 0x7015。 .DEFINE P_ADC_MUX_Ctrl 0x702b。 .DEFINE P_ADC_MUX_DATA 0x702C。 .CODE。 .PUBLIC _main _main: R1=0x0000。 [P_IOA_Dir]=R1。 R1=0xFFFF。 [P_IOB_Dir]=R1。 R1=0x0001。 [P_ADC_MUX_Ctrl]=R1。 L_AD: R1 = [P_ADC_MUX_Ctrl]。 TEST R1,0x8000。 JZ L_AD。 R1 = [P_ADC_MUX_DATA]。 [P_IOB_Data] = R1。 JMP L_AD。 2 子程序代码 .INCLUDE //包含 SPCE061A 芯片寄存器定义 .INCLUDE //包含用户自定义的硬件配置 .RAM //定义 RAM 段 .VAR AUTOFLAG .VAR G_Sum。 //定义 G_Sum 存储累加结果。