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1、第第9 9章章 基于单片机的嵌入式基于单片机的嵌入式系统应用实例系统应用实例中南大学信息科学与工程学院中南大学信息科学与工程学院王浩王浩 副教授副教授如何在单片机中扩展存储如何在单片机中扩展存储12345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM276412345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM276412345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524242221123456789101112131

2、42827262524232221 201918171615RAM6264 12345678910111213142827262524232221 201918171615RAM6264 80318751805189C51256B(字节)4K64K64K 地址总线(Address Bus,简写AB) 地址线A0A15 共16位,P2口提供高8位地址A8A15,P0口经地址锁存器提供低8位地址A0A7 。片外存储器可寻址范围达64KB(即=65536个字节)。 数据总线(Data Bus,简写DB) 地址线D0-D7共8位,由P0口提供,分时输送低8位地址(通过地址锁存器锁存)和8位数据信息。

3、控制总线(Control Bus,简写CB) 控制总线由P3口的第二功能 (P3.6)、 (P3.7)和3根独立的控制线 、ALE和 组成。WRRDEAPSEN 所谓总线,就是连接单片机与系统中各部件的一组公共的信号线。在在80803131单片机上扩展单片单片机上扩展单片EPROMEPROM如何在单片机中设置定时器如何在单片机中设置定时器单片机定时器/计数器的结构TMOD各位定义及具体的意义TCON各位定义及具体的意义定时器工作模式定时器工作模式 M1 M0工 作 方 式功 能 说 明0 0方 式 013位计数器0 1方 式 116位计数器1 0方 式 2自动再装入8位计数器1 1方 式 3定

4、时器0:分成两个8位计数器定时器1:停止计数模式模式0 01208192120时钟周期初值)(时钟周期初值)(TTMT模式模式1 112065536120时钟周期初值)(时钟周期初值)(TTMT模式模式2 2120256120时钟周期初值)(时钟周期初值)(TTMT模式模式3 3120256120( : TL0时钟周期初值)(时钟周期初值)TLTLM120256120 :TH0时钟周期初值)(时钟周期初值)(THTHM定时器初始化过程1、确定并设定定时器工作模式 TMOD 2、设置定时/计数器初值 TH0、TL0 或TH1、TL13、开启定时器中断 IE: ET0(ET1)和 EA4、启动定时

5、器 TCON: TR0 (TR1)注:如果采用查询方式控制定时器还需要判断TF0(TF1)应用举例应用举例u用定时器1方式0在P1.0上产生周期为2S的方波。晶振频率为12MHz。 1、最大定时时间:81921s = 8.192ms 2、选定定时T=5ms 3、 X=3192 = C78H = 00001100,01111000B 4、 C78H = 01100011,11000B T0初值= 01100011,00011000B = 6318H TH1 = 63H,TL1 = 18H 12)819212时钟周期(时钟周期)(XXMT如何在单片机中使用串口如何在单片机中使用串口串行接口的结构S

6、BUFSBUF发送控制接收控制发 送端 口接 收端 口1波特率控制TXDRXDDBDBTIRI串行中断写SBUF读SBUF1.数据缓冲寄存器数据缓冲寄存器SBUF两个两个SBUF,一个用于发送(,一个用于发送(只写);一个用于接收(只读只写);一个用于接收(只读)。映象地址均为)。映象地址均为99H。2.数据发送与接收控制数据发送与接收控制发送控制器在波特率作用下发送控制器在波特率作用下,将发送,将发送SBUF中的数据由中的数据由并到串,一位位地传输到发并到串,一位位地传输到发送端口;接收控制器在波特送端口;接收控制器在波特率作用下,将接收接收端口率作用下,将接收接收端口的数据由串到并,存入接

7、收的数据由串到并,存入接收SBUF中。中。串行接口的结构单片机之间的通信RXDTXD8051应用系统(甲机)RXDTXD8051应用系统(乙机)双机异步通信接口电路双机通信操作步骤双机通信操作步骤u1、根据要求确定串口工作方式u2、设定定时器的工作模式并计算初值u3、启动定时器u4、开启中断u5、发送或接收开始方式方式0 0:波特率是固定的,为:波特率是固定的,为fosc/12fosc/12方式方式2 2:SMOD=1SMOD=1时为时为fosc/32fosc/32,SMOD=0SMOD=0时为时为fosc/64fosc/64方式方式1 1和方式和方式3 3:波特率:波特率=2=2SMODSM

8、OD T1T1溢出率溢出率/32 /32 T1T1溢出率溢出率=fosc/32=fosc/32 12(2812(28N) N) ,N N为定时器为定时器T1T1的计数的计数初值初值设置通讯波特率电源及波特率选择寄存器PCONSMOD GF1 GF0PDIDL87H例:要求串行口以方式例:要求串行口以方式1 1工作,通信波特率为工作,通信波特率为2400b/s2400b/s,设振荡频率,设振荡频率foscfosc为为6MHz6MHz,请初始化,请初始化T1T1和串口。和串口。解:若选解:若选SMOD=1SMOD=1,则,则T1T1时间常数时间常数 N=256N=2562121 6 6 106/(

9、384106/(384 2400)=242.98243=F3H2400)=242.98243=F3H 则,定时器则,定时器T1T1和串行口的初始化程序如下:和串行口的初始化程序如下:MOVMOVTMODTMOD,#20H#20H ;设置;设置T1T1为方式为方式2 2MOVMOVTH1TH1,#0F3H#0F3H ;置时间常数;置时间常数MOVMOVTL1TL1,#0F3H#0F3HSETBSETB TR1TR1;启动;启动T1T1ORLORLPCONPCON,#80H#80H ;SMOD=1SMOD=1MOVMOVSCONSCON,#50H#50H ;设串行口为方式;设串行口为方式1 1设置

10、通讯波特率如何在单片机中使用键盘如何在单片机中使用键盘定时扫描方式 定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次,它利用单片机内部的定时器产生一定时间(例如10 ms)的定时,当定时时间到就产生定时器溢出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描,并在有键按下时识别出该键,再执行该键的功能程序。3210476511109815141312+5VP1.4P1.3P1.0MCS-51P1.7P1.6P1.5P1.2P1.1中断扫描方式 为提高CPU工作效率,可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下:当无键按下时,CPU处理自己的工作,当有键按下时,产生中断请求,CPU转去执行键盘扫描子程序,并识别键号。P1

11、.0P1.1P1.3P1.2P1.4P1.5P1.6P1.7INT08031&如何在单片机中驱动如何在单片机中驱动LED静态显示方式静态显示方式q连接 所有LED的位选均共同连接到+VCC或GND,每个LED的8根段选线分别连接一个8位并行I/O口,从该I/O口送出相应的字型码显示字型。q特点 原理简单;显示亮度强,无闪烁;占用I/O资源较多。动态显示方式动态显示方式q连接 所有LED的段选线共同连接在一起共用一个 8位I/O口,而每个LED的位选分别由一根相应的I/O口线控制。因此必须采用动态扫描显示方式,每一个时刻只选通其中一个LED,同时在段选口送出该位LED的字型码。 案例一单

12、片机为GPS卫星导航定位仪做显示控制u1978年2月22日第一颗GPS试验卫星的入轨运行,开创了以导航卫星为动态已知点的无线电导航定位的新时代。GPS卫星所发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的空间信息资源。uGPS卫星的入轨运行已经为大地测量学、地球动力学、地球物理学、天体力学、载人航天学、全球海洋学和全球气象学提供了一种高精度、全天时、全天候的测量新技术。GPS定位信息显示系统方案设计定位信息显示系统方案设计uGPS全球定位系统简介uGPS信号接收方案选择uGPS接收模块的研究u总体方案的设计GPS全球定位系统简介全球定位系统简介 全球定位系统由三部分组成:u1. 地面控制部分,由主

13、控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成。u2. 空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个轨道平面上。u3. 用户装置部分,主要由GPS接收机和卫星天线组成。系统的结构框图如下图所示:GPS信号接收方案选择信号接收方案选择u方案一:选择GPS接收芯片然后再根据芯片设计标准,设计外围电路和安装天线等,选择这个方案的优点是可以掌握到GPS接收部分的电路设计技术,但是这个方案实现的难度较大,其次由于GPS接收芯片一般都是厂商直接供货,单独采购价格会很高。u方案二:选择成品GPS接收模块,这个方

14、案的优点在于现阶段GPS接收模块的制造技术已经相当成熟,性能稳定并且使用方便。并且在经过大规模的商业化生产后价格已经很低,这些模块在市面上也能够容易的购买到。u由此可知,选择GPS接收模块就能够很好的作为本次设计接收GPS定位信息的解决方案,因此我选择的是第二种方案。GPS接收模块的研究接收模块的研究uGPS接收模块是接收机的关键部分,主要由低噪声下变频器、并行信号通道、CPU、储存器等组成。u工作原理: GPS接收模块接收天线获取的卫星信号,经过变频、放大、滤波、相关、混频等一系列处理,可以实现对天线视界内卫星的跟踪、锁定和测量。在获取了卫星的位置信息和测算出卫星信号传播时间之后,即可计算出

15、天线位置。通过输入输出接口,与GPS接收模块进行信息交换。uGPS接收模块内部结构如下图所示。总体方案的设计总体方案的设计u本次设计要求通过单片机控制GPS器件实现定位显示功能。在这里使用51单片机作为处理器,利用51单片机的串行接口接收SiRF Star II GPS信号接收模块输出的数据信号,并通过软件方法筛选出其中有用的定位数据,最后通过单片机的并行接口输出至液晶显示模块显示的方案。u该GPS定位显示系统硬件由以下几部分组成: 1.接收部分:以SiRF Star II GPS信号接收模块为核心的GPS接收机 ;2.控制电路:由51单片机作为微处理器控制GPS信号 ;3.显示部分:1286

16、4LCD液晶显示模块; 4.电源电路部分:用以提供系统电源和LCD背光调节的电压输出。 GPS接收模块将接收到的GPS卫星导航电文调制解码,转换为标准格式后,送给单片机,当单片机接收到GPS发送过来的导航电文后,经过片内程序的识别筛选,将筛选出来的导航电文送到显示模块,并且最后通过液晶显示器按照要求显示出来。基于单片机的基于单片机的GPS硬件电路设计硬件电路设计 基于单片机的GPS定位信息显示系统硬件电路设计主要由GPS信号接收部分(SiRF Star II GPS信号接收模块)、控制芯片(STC89C52单片机)、显示部分(12864LCD液晶显示模块)这几部分构成。结构框图如下图所示。硬件

17、电路简介硬件电路简介STC89C52简介:STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8 位单片机,采用40引脚双列直插封装方式。引脚图如下图所示。引脚说明:主电源引脚(2根):VCC(Pin40):电源输入,接5V电源;GND(Pin20):接地线。外接晶振引脚(2根):XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端;XTAL2(Pin18):片内振荡电路的输出端。控制引脚(4根):RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位;ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号;PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号; EA/VPP(Pin31):

18、程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。可编程输入/输出引脚(32根):STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别为P0、P1、P2、P3口,每个口有8根引脚,共32根。P0口(Pin39Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0P0.7;P1口(Pin1Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0P1.7;P2口(Pin21Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0P2.7;P3口(Pin10Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0P3.7SiRF Star II GPS信号接收模块信号接收模块GP

19、S信号接收模块所选用的是SiRF Star II GPS接收模块,主要使用到的引脚图和实物图如图所示。该模块具有12通道并行接收能力,所接收的GPS信号属于民用频段的L1信号(1575.42MHz),在没有SA干扰的情况下平均定位误差为10米,动态速度误差为0.1米/秒,信号灵敏度达到142dBm,冷启动定位时间为42秒,热启动时间为38秒,重新定位时间仅仅需要8秒。12864液晶显示模块12864液晶显示模块,可显示汉字及图形,内置8192个中文汉字、128 个字符及64X256 点阵显示RAM。12864液晶显示模块引脚如图所示。主要技术参数和显示特性:u电源:VDD 3.3V5V; u显

20、示内容:128 列 64 行; u显示颜色:黄绿; u配置LED 背光; u多种软件功能:光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等;u逻辑工作电压(VDD):4.55.5V; u电源地(GND):0V; u工作温度:060(常温) / -2075(宽温)。基于单片机的GPS硬件连接图基于单片机的GPS软件设计NMEA-0183数据格式:这种格式所输出的语句采用的是ASCII字符码,包含了纬度、经度、速度、日期、时间、航向、以及卫星信号情况等信息。其串行通信默认参数为:波特率=9600bps,数据位=8bit,开始位=1bit,停止位=1bit,无奇偶校验。本设计所使用的语句:推荐最小GPS/

21、TRANSIT数据(GPRMC),其结构为:u$GPRMC,,*hhu其中“GP”为交谈识别符;“RMC”为语句识别符;“hh”为校验和,其代表了“$”与“*”之间所有字符的按位异或值。$GPRMC语句数据区的内容为:u定位点的协调世界时间(UTC),hhmmss(时分秒)格式;u定位状态,A有效定位,V无效定位;u定位点纬度,ddmm.mmmm(度分)格式;u纬度半球,N(北半球)或S(南半球);u定位点经度,dddmm.mmmm(度分)格式;u经度半球,E(东经)或W(西经);u地面速率,000.0999.9节;u地面航向,000.0359.9度;uUTC日期,ddmmyy(日月年)格式;

22、u磁偏角,000.0180度;u磁偏角方向,E(东)或W(西);u工作模式:A=自主,D=差分,E=评估,N=数据无效。 基于单片机的GPS软件开发环境Keil uVision2本次设计所采用的软件是Keil uVision2基于单片机的GPS软件设计思路该软件分为了液晶模块初始化模块,数据接收模块,单片机模块这三个主要模块。其程序流程图如图所示:系统调试与实验结果系统调试与实验结果硬件调试:u检查所设计的硬件电路板所有的器件和引脚是否正确。u将仿真插头插入单片机插座进行调试,检查各接口是否满足设计的要求。u将写入程序的单片机插入硬件电路单片机管座,查看液晶显示器12864显示结果是否符合设计

23、要求。u将程序代码经过Keil软件仿真生成的(.hex)文件,用编程器将生成的文件导入单片机STC89C52中。软件调试:u检查12864液晶显示模块程序,观察在液晶显示器上是否能够显示相应的字符。u检查显示模块程序。u检查GPS模块程序,通过观察12864液晶显示情况理解GPS信息接收状况。u通过GPS模块程序和12864液晶显示模块程序的结合,观看12864液晶显示器上的GPS显示信息。经过软件部分和硬件部分的调试,最后实现了其功能。GPS初始化如图所示。时间、经纬度显示结果如下图所示。案例二单片机进行温湿度控制 随着经济和社会的不断发展,人们对生活质量要求显著随着经济和社会的不断发展,人

24、们对生活质量要求显著提高。对植被也要求越来越严格,如何种植出品种优良的植提高。对植被也要求越来越严格,如何种植出品种优良的植物,一直是人们研究的话题。而基于单片机的温湿度控制系物,一直是人们研究的话题。而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着重大的意义。统对解决这些问题有着重大的意义。 使用使用89C51型单片机设计温湿度检测控制系统,可以及时、型单片机设计温湿度检测控制系统,可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒

25、温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境。温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境。 u人性化的设计。根据植物的生活需求,把温湿度值控制在一人性化的设计。根据植物的生活需求,把温湿度值控制在一定的范围内。能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。定的范围内。能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的差异,及时的启动报警装置(包括警报灯的提示功能以及提差异,及时的启动报警装置

26、(包括警报灯的提示功能以及提示音等)进行报警,并采取相应的控制方案。示音等)进行报警,并采取相应的控制方案。u温度检测控制:对温室温度进行测量,并通过升温或降温达温度检测控制:对温室温度进行测量,并通过升温或降温达到最佳温度。到最佳温度。u湿度检测控制:对温室湿度进行测量,并通过喷雾或去湿达湿度检测控制:对温室湿度进行测量,并通过喷雾或去湿达到最佳湿度。到最佳湿度。u控制处理:当温度、湿度越限时声光报警,根据报警信号提控制处理:当温度、湿度越限时声光报警,根据报警信号提示采取一定手段自动控制。示采取一定手段自动控制。1、系统的功能设计和技术指标、系统的功能设计和技术指标u1) 实现对温室大棚温

27、湿度参数的实时采集,测量空间的温度和湿度,实现对温室大棚温湿度参数的实时采集,测量空间的温度和湿度,由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示,实现温湿由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示,实现温湿度的智能检测。度的智能检测。u2)超越数据的及时报警,并启动控制系统,实现温室的目的。)超越数据的及时报警,并启动控制系统,实现温室的目的。u3)现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。)现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。u要求达到的技术指标:要求达到的技术指标:u 1)测温范围:)测温范围: 0。C- 99。Cu 2)测温精度:)测温精度:

28、0.04(12位)位)u 3)测湿范围:)测湿范围: 099 %RHu 4)测湿精度:)测湿精度: 0.03%RH(12位)位)u5)温度显示:范围)温度显示:范围: 099。分辨率:。分辨率:1 u6)湿度显示:范围:)湿度显示:范围: 099%RH。分辨率:。分辨率:1%RHu7)电源:)电源:DC:35vu系统的组成系统的组成u以单片机为控制核心,采用温湿度测量,控制技术等技术,以单片机为控制核心,采用温湿度测量,控制技术等技术,以温湿度传感器作为测量元件,构成智能温湿度测量控制系以温湿度传感器作为测量元件,构成智能温湿度测量控制系统。可分为温湿度测量电路,显示电路,声光报警电路,温统。

29、可分为温湿度测量电路,显示电路,声光报警电路,温湿度控制电路湿度控制电路 2、系统的工作原理、系统的工作原理u本系统以单片机本系统以单片机AT89C51为核心,数据采集、传输、显示、报为核心,数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。数据采集通过数字温湿度传感器警都要通过单片机。数据采集通过数字温湿度传感器AM2301完成;然后通过单片机把采集的数据显示在完成;然后通过单片机把采集的数据显示在1602LCD上;当采上;当采集的数据超出给定范围时,有蜂鸣器实时报警,并显示红灯提集的数据超出给定范围时,有蜂鸣器实时报警,并显示红灯提示,再进行相应的控制处理。在整个系统中采用了示,再进行相应的控制处

30、理。在整个系统中采用了AM2301单单总线技术,采用单片机语言总线技术,采用单片机语言u温室温湿度控制系统是以温室温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置,风单片机作为中央控制装置,风扇,加热设备,加湿设备,排潮设备等。扇,加热设备,加湿设备,排潮设备等。u双色灯,报警模块:负责系统的报警功能。如果当前的温度超双色灯,报警模块:负责系统的报警功能。如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动警,双色灯在单片机的控制过用户设定的界限值时系统将自动警,双色灯在单片机的控制下有规律的切换,同时报警模块发出报警声,通知用户采取相下有规律的切换,同时报警模块发出报警声,通知用户采取相应的措施

31、。应的措施。3、系统的工作原理流程图、系统的工作原理流程图硬件系统选择硬件系统选择1、单片机的选择、单片机的选择 根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用MCS-51系列的系列的AT89C51为主机,满足上面的要求而且设计方便,不为主机,满足上面的要求而且设计方便,不需要再存储扩展。最重要的是需要再存储扩展。最重要的是AT89C51单片机易于学习、掌握。单片机易于学习、掌握。使用使用AT89C51型单片机设计温湿度检测控制系统,可以及时、型单片机设计温湿度检测控制系统,可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。精确的反映室内的温度

32、以及湿度的变化。 硬件系统选择2、传感器的选择、传感器的选择 AM2301数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。超小的体积、极低的保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择的应用场合的最佳选择 硬件系统选择硬件系统

33、选择3、液晶显示装置的设计选择、液晶显示装置的设计选择 1602液晶也叫液晶也叫1602字符型液晶字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块点阵型液晶模块 。他可以显示两行数字,但不能显示图形。他可以显示两行数字,但不能显示图形。u u u 1602引脚图硬件系统设计硬件系统设计4、时钟电路和复位电路、时钟电路和复位电路硬件系统设计硬件系统设计5、键盘识别模块、键盘识别模块 8279使Intel公司为8位微处理器设计的通用键盘/显示器接口芯片,其功能主要体现在二个方面:接收来自键盘的输入数据并作预处理;数据显示的管理和数据显示器的

34、控制。单片机采用8279管理键盘和显示器,可减少软件程序,减轻负担,且显示稳定,程序简单。8279可适应各种键盘和显示器的不同工作方式,这是由于8279内的各功能块的工作是可程控的,用户可根据自己的要求,利用向8279写命令字的方法对8279的工作方式等进行编程。硬件系统设计硬件系统设计6、显示模块显示模块 显示模块由LED显示和LCD显示构成,其中8位数码管显示用户给定的温湿度上下限值,前四位数码管显示温度上下限值,后四位显示湿度的上下限值。LCD1602液晶显示用于操作提示,同时也显示实时的温湿度和给定的中间温湿度值。其中LCD第一行显示温度的实时值和给定的温度中间值,第二行显示当前湿度值

35、和系统给定的中间的湿度值。硬件系统设计硬件系统设计LED显示操作显示操作 LED是单片机应用系统中一种常见的输出设备,通常使用的是七段显示。 这种显示块有共阴极与共阳极两种。 它由8个发光二极管(7段和一个小数点)构成,可用来显示09,A、B、C、D、E、F、G(小数点)。在数码管中,若把各二极管的阴极连接在一起称为共阴极数码管;若把各二极管的阳极连接在一起,则称为共阳极数码管。 在本系统中采用共阴极数码管。 硬件系统设计硬件系统设计 LCD1602的显示操作的显示操作 1、本系统软件系统设计包括:系统初始化模块,温湿度检测模块,、本系统软件系统设计包括:系统初始化模块,温湿度检测模块,160

36、2LCD显示模块,报警模块,温湿度判断控制模块。显示模块,报警模块,温湿度判断控制模块。2、系统软件总体流程图、系统软件总体流程图 软件系统设计软件系统设计软件系统设计 1初始化模块初始化模块 系统初始化模块的主要功能是完成系统的初始化以及设定系统的系统初始化模块的主要功能是完成系统的初始化以及设定系统的工作状态,初始化部分包括以下方面的内容:单片机初始化、工作状态,初始化部分包括以下方面的内容:单片机初始化、1602液晶初始化及工作方式、确保系统进入正常工作状态。液晶初始化及工作方式、确保系统进入正常工作状态。 2温湿度检测模块温湿度检测模块 它负责完成温度和湿度的测量及模拟量转换为数字量的

37、全过程,它负责完成温度和湿度的测量及模拟量转换为数字量的全过程,数字式温湿度传感器数字式温湿度传感器AM2301直接把检测到的模拟量转化为数字量直接把检测到的模拟量转化为数字量送给单片机,在经过单片机的处理,把温湿度值显示在送给单片机,在经过单片机的处理,把温湿度值显示在1602液晶液晶上。上。 3 温湿度判断控制模块温湿度判断控制模块 它对当前温室内的实际温湿度与给定的温湿度范围进行比较,先它对当前温室内的实际温湿度与给定的温湿度范围进行比较,先进行判断,然后再进行控制进行判断,然后再进行控制 。控制模块是决定系统将要进行什么。控制模块是决定系统将要进行什么工作的。如温度高于上限时需要降温,

38、低于下限时需要升温。湿工作的。如温度高于上限时需要降温,低于下限时需要升温。湿度也是如此。同时还要启动警报等等。度也是如此。同时还要启动警报等等。软件系统设计软件系统设计4 1602液晶显示模块液晶显示模块 本系统采用本系统采用1602液晶显示温湿度值,当系统刚开始上电时液晶显示温湿度值,当系统刚开始上电时1602液晶不显示任何数液晶不显示任何数据,等待据,等待AM2301的监测数据,双行显示在的监测数据,双行显示在1602液晶上。第一行显示:温度液晶上。第一行显示:温度:-。C,第二行显示:湿度第二行显示:湿度: -%5 报警模块报警模块 报警模块具备两项功能,即为报警灯和声音报警。报警模块具备两项功能,即为报警灯和声音报警。 u报警灯模块转换规律为:系统温湿度值在给定的范围时,绿色报警灯模块转换规律为:系统温湿度值在给定的范围时,绿色LED亮。否则红色亮。否则红色LED亮。亮。u在在LED灯转换的同时,声音报警也会同时启动:灯转换的同时,声音报警也会同时启动: 如果当前温湿度低于用户给定的下限温湿度值,则说明当前温湿度过低,系统自如果当前温湿度低于用户给定的下限温湿度值,则说明当前温湿度过低,系统自动启动红色警报灯,同时开始加温増湿,直至加到所需温湿度值时警报灯熄灭。动启动红色警报灯,同时

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