毕业论文-基于stc89c52单片机数字电风扇模拟控制系统设计

毕业论文-基于stc89c52单片机数字电风扇模拟控制系统设计内容摘要：

4个 TTL门电流，当 P2口被写 “1” 时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2口当用于外部程序存储器或 16位地址外部数据存储器进行存取时， P2口输出地址的高八位。 在给出地址 “1” 时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2口输出其特殊功能 寄存器 的内容。 P2口在 FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口： P3口管脚是 8个带内部上拉电阻的双向 I/O口，可接收输出 4个 TTL门电流。 当 P3口写入“1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘 故。 P3 口作为 AT89C52的一些特殊功能口，管脚备选功能 如下： RXD（串行输入口） ， TXD（串行输出口） ， /INT0（外部中断 0） ， /INT1（外部中断 1） ， T0（记时器 0外部输入） ， T1（记时器 1外部输入） ， /WR（外部数据存储器写选通） ， /RD（外部数据存储器读选通）。 11 RST：复位输入。 当 振荡器 复位器件时，要保持 RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE端以不变的频率周期输出正 脉冲信号 ，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE脉冲。 如想禁止 ALE的输出可在 SFR8EH地址上置 0。 此时， ALE只有在执行 MOVX， MOVC指令是 ALE才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通 信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN信号将不出现。 /EA / VPP：当 /EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1时， /EA将内部锁定为 RESET；当 /EA端保持高电平时，此间内部程 序存储器。 在 FLASH编程期间，此引脚也用于施加 12V编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 STC系列单片机的下载编程电路非常简单，只要通过单片机的串口的发送和接收引脚，再经过电平转换与电脑连接，通过专用软件下载程序，就可以实现程序的可在线编程，程序下载速度快。 由于单片机的电平是 TTL电平，而计算机的电平是属于 CMOS电平，所以单片机若要与 PC机进行通信，则必须进行电平转换，而通常采用的电平转换芯片是 MAX232，它能实现单片机逻辑电平与电脑的电平之间的相互转换，从而实现之间的相互通信，其芯片引脚图如 图 213 所示。 图 213 MAX 芯片引脚图 串口下载电路如下图 214。 图 214 串口下载电路图 12 LCD1602 显示模块 LCD1602是两行十六位的显示器，主要是通过 RS、 R/W、 E与单片机相接， DB0DB7数据传送接口与单片机的 I/O口相接，由单片机程序编程来控制显示内容，该 LCD带背光源，所以 BLA需接电源、 BLK接地，来使显示比较清晰， LCD1602与单片机的接法如图 215所示 [6]。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAS c a l e S he e tS i z e F C S M N o. D W G N o . R e v0 o f 0CBLK16BLA15DB714DB613DB512DB411DB310DB29DB18DB07E6R/W5RS4VEE3VDD2Vcc1J8L C D 16 0 212345678 J9l c d da t aV C Cl c d 控制线 l c d 数据线LC D16 0 2L CD 显示部分P1.0P1.1P1.2R61 00+5 图 215 LCD显示电路 键盘模块 本设计采用独立式按键。 独立式按键是一组相互独立的按键，它们分别直接 与 I/O 口电路连接，每个按键占用一根输入口线。 独立式键盘配置比较灵活，软件结构简单，担当案件较多时，输入口线浪费较大。 由于只需要五个按键，为了方便软件编程，故采用独立式按键。 五个按键的功能分别为 按键 1：强风 按键 2：自然风 按键 3：睡眠风 按键 4： 定时时间选择 按键 5：定时开始 直流稳压电源 在本设计中， 需一路 +12V和四路 +5V电源为系统供电。 电源是 由实验室直流稳压电源 经 一片稳压芯片 LM7812和 4片稳压芯片 LM7805获得。 +12V电源为 L298N供 电 ， 四路 +5V电源分别 为 单片机， 数字 温度 、 光电耦合器 供电。 13 3．软件程序设计 软件设计流程图 开始 初始化 显示当前温度 Y N N Y N Y Y N N Y 强风键按下吗。 置占空比 3:4 自 然风键按下吗。 置占空比 1:4 睡眠风键按下吗。 置占空比 1:6 定时键按下吗。 当前温度低于临界温度 关风扇 当前温度高于临界温度 开风扇 开定时器 0 中断 定时键计数器加 1 定时时间加 10S 定时计数器=7。 定时计数器清 0 定时时间清 0 清标志位 14 占空比 强风键、自然风键、睡眠风键所对应的占空比如图 31所示 图 31 强风键、自然风键、睡眠风键所对应的占空比 在此次设计中， 由 STC89C52 利用定时器 1 产生占空比可变的 PWM 波。 程序如下： void t0_int() interrupt 3 { TH1=0xe0。 TL1=0xc0。 if(N11)N=0。 else N++。 if(N==M) PWM=0。 else if(N==0) PWM=1。 } 单片机晶振为 ，周期是 ，根据程序可知，定时器每（ 6553657536） *一次中断， PWM 波的 频率为 1/【 12*（ 6553657536） *】 *106hz ,即。 PWM波的频率不能太高，否则会与 DS18B20 温度传感器读取温度产生冲突，导致温度显示不稳定。 当强风键按下时， M=9，即产生了 9*（ 6553657536） * 的高电平， 3*（ 6553657536） *的低电平，因此占空比为 3:4。 . 当自然风键按下时， M=3，即产生了 3*（ 6553657536） *， 9*（ 6553657536） *的低电平，因此占空比为 1:4。 . 当睡眠风键按下时， M=2，即产生了 2*（ 6553657536） * 的高电平， 10*（ 6553657536）* 的低电平，因此占空比为 1:6。 占空比 3:4 占空比 1:4 占空比 1:6 15 4. 硬件电路的 焊接与 调试 考虑到本系统所用元器件较少，大部分功能都是通过软件编程来实现，因此本次设计选用是单面的PCB板。 板子做好后对照原理图和 PCB检查，再用万用表检查是否有虚焊或断路，保证所制作出来的线路与原设计线路的一致性。 焊接注意的事项： 注意事项 （ 1） 焊接时间不宜过久，但要完全熔着，以免造成冷焊 （ 2）注意不要有虚焊 （ 3）线路上不相连的器件在焊接时不能因为器件相隔距离小，而造成焊点相连 （ 4）焊点 的表面要平滑、有光泽 焊接顺序 主要应该注意先焊接小的器件，最后焊接大的；在焊接好后应先拿开焊丝再拿开电烙铁 硬件电路的调试 （ 1）调试硬件电路时。 用万用表测试所有芯片的电源和地是否确实接电源和接地了，测试各个芯片是否处于正常的工作电压，并测试电路是否有短路、断路、虚焊，有无接错线，同时要特别注意过孔是否连接正确。 （ 2）硬件电路通电时，注意用手背触摸下芯片是否发烫，防止芯片被烧坏掉。 （ 3）调试硬件电路，烧写程序看各项功能是否正常实现，分析未实现原因。 （ 4）调试风扇电路。 置 PWM输出为 1，风扇 是否能正常转动 （ 5）在调试硬件电路时，注意各部分电路之间的时序配合关系。 （ 6）在调式过程中，应分功能模块调试好了以后再整合成整体调试。 （ 7）在调试整机电路时，在排除故障中，检测不出故障，可就对各个芯片进行独立检测。 数字模拟风扇控制系统，软硬件在实验室能正常工作，且各项均达到设计任务的要求。 5. 软件的调试 及问题分析 首先，先把各部分功能单独完成，包括风扇三档风速的实现、 LCD的显示功能、倒计时功能、温度采集功能、温度控制功能。 再把全部功能结合起来。 在这个过程中遇到了许多的问题。