单片机优秀课程设计及实训综合报告模板x.docx

资源描述

广东水利电力职业技术学院课程设计/实训汇报（-第2学期）学生：周雄君（组长）、周雄君提交日期：6月26日学生署名：周雄君学号和姓名排序相同学院自动化系课程名称单片机接口技术任课老师郭玲老师评语：成绩评定老师署名湿度探测器周雄君摘要伴随大家生活及其生产水平不停提升，对生活环境和生产环境要求就显尤为关键,温湿度控制就是一个经典例子，所以温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生一个智能、快捷、方便可靠检测系统，尤其是在工业生产中假如检测得不正确就会发生很多生产事故。为了给现代人工作、科研、生活提供愈加好更方便设施，对现有温湿度控制器设计、改良有着很大现实意义利用ATMEl51系列单片机和HR202湿度模块设计并制作一个简单湿度检测装置，以单片机为关键，其它外围设备如电源HR202湿度模块等，其中湿度模块D0输出口是数字开关量输出，输出0和1，所以单片关键是检测D0输出口高低电平。关键词 D0输出口工作模式、单片机怎样和湿度模块联络一、设计要求及目标设计要求： 1、阅读相关文件，学习湿度检测原理； 2、依据网上提供用户说明，熟悉所提供湿度探测模块接口特征。 3、设计并搭建湿度探测电路，调试电路，令模块正常工作。 4、加载传感器单片机驱动程序，实现湿度探测功效： 1）湿度探测：热毛巾，将传感器模块放置在其周围，观察传感器模块输出信号改变情况。热水或开水水蒸气，将传感器模块放置在其周围，观察传感器模块输出信号改变情况。 2）调整传感器，令在上述情况下，传感器报警（led闪烁等）。选作： 1）将湿度报警开始时间和结束进行统计，保留到EEPROM里。 2）当有按键按下，就调出统计，显示在数码管上。 3）当有按键按下，就将统计发送到PC端。设计目标：经过湿度模块和51单片机对周围环境湿度进行简单检测，当环境湿度改变或人为加大减小HR202周围湿度后，模块达成设定阀值时DO口输出高电平，输送到单片机IO口并用LED和数码管显示相关数据。 4位数码管显示 AT89C51 单片机湿度模块二、系统功效框图组成及说明杜邦线 LED上下限显示环境湿度湿度模块：模块在环境湿度达不到设定阈值时，DO口输出高电平，当外界环境湿度超出设定阈值时，模块D0输出0；杜邦线：杜邦线可用于试验板引脚扩展，增加试验项目等。能够很牢靠地和插针连接,无需焊接,能够快速进行电路试验；数码显示:设置定时器，利用外部中止0实现按键发生事件，当环境湿度大于或小于阀值时D0口输出0或1,并开始计时显示在数码管上； LED模块：当D0口输出0或1时LED有对应。三、电路图设计整体电路图：模块电路图：模块接口说明（4线制） 1 VCC 外接3.3V-5V 2 GND 外接GND 3 DO 小板开关数字量输出接口（0和1） 4 AO 小板模拟量输出接口四、程序步骤说明主程序：开启定时器1；开启外部中止0；开启外部中止1； while(1) { if(!HUM) 当环境湿度达成阀值时取反，D0口输出低电平 { second=0; 时间开始取0 msecond=0; TR0=1; P1=temp; while(!HUM) Display(); TR0=0; P1=0x00; } Display(); } }定时器1中止程序： {装载定时器1TH1，TL1初值；每隔250ms就产生1个10us高电平输出到P3_2 IO口， } I2C程序： I2C起始程序： void start() { SDA = 1; //SDA初始化为高电平“1” SCL = 1; //开始数据传送时，要求SCL为高电平“1” delay(); SDA = 0; //SDA下降沿被认为是开始信号 delay(); //等候一个机器周期 SCL = 0; //SCL为低电平时，SDA上数据才许可改变(即许可以后数据传输） } void stop() { SDA = 0; //SDA初始化为低电平“0” _n SCL = 1; //结束数据传送时，要求SCL为高电平“1” delay(); SDA = 1; //SDA上升沿被认为是结束信号 delay(); SDA=0; SCL=0; } 写程序： void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat) // 在指定地址addr处写入数据WriteCurrent { start(); //开始数据传输 WriteCurrent(OP_WRITE); //选择要操作AT24Cxx芯片，并通知要对其写入数据 WriteCurrent(add); //写入指定地址 WriteCurrent(dat); //向目前地址（上面指定地址）写入数据 stop(); //停止数据传输 Delaynms(4); //1个字节写入周期为1ms, 最好延时1ms以上 } I2C读程序： unsigned char ReadSet(unsigned char set_addr) // 在指定地址读取 { start(); //开始数据传输 WriteCurrent(OP_WRITE); //选择要操作AT24Cxx芯片，并通知要对其写入数据 WriteCurrent(set_addr); //写入指定地址 return(ReadCurrent()); //从指定地址读出数据并返回 } 五、软硬件开发过程及调试结果第一天拿到题目后上淘宝和baidu文库查阅了相关此次实训要用湿度模块相关资料，具体了解了湿度模块工作原理和电路原理图，如工作条件是什么，阀值怎样调整到最好值等等，了解好模块工作原理后才能开始下一步工作；第二天开始着手编写程序，变写过程中碰到很多问题，经过数次调试编写成功效编译，不过很多功效不完善，如数码时间显示不正常，串口通信会瓦解等问题；以后经过查阅资料和问同学处理了部分问题，整体上把老师部署要求先大约完成，选做先留着，这是预期想法。第二个礼拜，就是开始对程序进行修改，如：让单片机显示效果更完善更有特点，计数更正确些，湿度模块更正确地测试到环境湿度等等。实训过程中碰到困难可谓重重，因为基础功不是太扎实，部分小细节会疏忽遗漏，比如串口和PC之间通信不灵活，单片机不能正常发送数码管显示时间到PC等经过一个多礼拜实训，老师要求目标大部分全部已经完成，不过串口部分因为程过于复杂等原因一直调试不成功。现象结果：参考文件： [1] 《单片机应用技术》主编邵忠良 [2] 《10天学会单片机》郭天祥 [3] 《C程序设计教程》主编林小茶附件1 程序代码 #include <REGX51.H> #include <I2C2.c> sbit HUM=P3^2; sbit SDA=P3^4; //将串行数据总线SDA位定义在为P3.4引脚 sbit SCL=P3^3; //将串行时钟总线SDA位定义在为P3.3引脚 //*********************变量申明************************* unsigned char code table1[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; unsigned char Dat[]={0,0,0,0},temp=0xaa; unsigned char second=0,msecond=0; //**********************子程序*************************** void Delay1ms(void) //1ms { unsigned char j,z; for(j=1;j<4;j++) for(z=10;z<200;z++); } void Delaynms(unsigned char n) { unsigned char i; //k=255; for (i = 0; i<n; i++) Delay1ms(); } //------------------------------------------------------- void display(unsigned char a,b,c,d) { P2 = 0xff; P0 = table1[a]; P2_0 = 0; P0_7=0; Delaynms(2); P2 = 0xff; P0 = table1[b]; P2_1 = 0; P0_7=0; Delaynms(2); P2 = 0xff; P0 = table1[c]; P2_2 = 0; P0_7=1; Delaynms(2); P2 = 0xff; P0 = table1[d]; P2_3 = 0; P0_7=0; Delaynms(2); } void Display(void) //数码扫描 { Dat[0] = msecond%10; Dat[1] = msecond/10; Dat[2] = second%10; Dat[3] = second/10; display(Dat[0], Dat[1], Dat[2], Dat[3]); } void main() { unsigned a; EA = 1; ET0 = 1; TMOD =0x01; TH0 = (65536-46080)/256; TL0 = (65536-46080)%256; TR0 = 0; P1=0x00; while(1) { if(!HUM) { second=0; msecond=0; TR0=1; P1=temp; while(!HUM) Display(); TR0=0; P1=0x00; WriteSet(0x31,second); WriteSet(0x32,mecond); if(P3_3==0) { P0=a; a=ReadSet(0x31); a=ReadSet(0x32); } } Display(); } } void intserv1 (void) interrupt 1 using 1 { TH0= (65536-37037)/256; TL0= (65536-37037)%256; msecond=msecond+2; if(msecond%25==0) { temp=~temp; P1=temp; } if(msecond>=100) { msecond=0; second++; if(second>=100) second=0; } } I2C子程序： #include <REGX51.H> #include <intrins.h> //包含_nop_()函数定义头文件 #define OP_READ 0xa1 // 器件地址和读取操作,0xa1即为1010 0001B #define OP_WRITE 0xa0 // 器件地址和写入操作,0xa1即为1010 0000B #define uchar unsigned char sbit SDA=P3^4; //将串行数据总线SDA位定义在为P3.4引脚 sbit SCL=P3^3; //将串行时钟总线SDA位定义在为P3.3引脚 uchar a,i; /***************************************************** 函数功效：延时1ms (3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，能够认为是1毫秒 ***************************************************/ extern void Delay1ms(void); extern void Delaynms(unsigned char n); void delay() { _nop_(); //等候一个机器周期 _nop_(); //等候一个机器周期 _nop_(); //等候一个机器周期 _nop_(); //等候一个机器周期 } void start() { SDA = 1; //SDA初始化为高电平“1” SCL = 1; //开始数据传送时，要求SCL为高电平“1” delay(); SDA = 0; //SDA下降沿被认为是开始信号 delay(); //等候一个机器周期 SCL = 0; //SCL为低电平时，SDA上数据才许可改变(即许可以后数据传输） } void stop() { SDA = 0; //SDA初始化为低电平“0” _n SCL = 1; //结束数据传送时，要求SCL为高电平“1” delay(); SDA = 1; //SDA上升沿被认为是结束信号 delay(); SDA=0; SCL=0; } /*************************************************** 函数功效：从AT24Cxx读取数据出口参数：x ***************************************************/ unsigned char ReadData() // 从AT24Cxx移入数据到MCU { unsigned char i; unsigned char x; //储存从AT24Cxx中读出数据 for(i = 0; i < 8; i++) { SCL = 1; //SCL置为高电平 x<<=1; //将x中各二进位向左移一位 x|=(unsigned char)SDA; //将SDA上数据经过按位“或“运算存入x中 SCL = 0; //在SCL下降沿读出数据 } return(x); //将读取数据返回 } /*************************************************** 函数功效：向AT24Cxx目前地址写入数据入口参数：y (储存待写入数据） ***************************************************/ //在调用此数据写入函数前需首先调用开始函数start(),所以SCL=0 bit WriteCurrent(unsigned char y) { unsigned char i; bit ack_bit; //储存应答位 for(i = 0; i < 8; i++) // 循环移入8个位 { SDA = (bit)(y&0x80); //经过按位“和”运算将最高位数据送到S //因为传送时高位在前，低位在后 _nop_(); //等候一个机器周期 SCL = 1; //在SCL上升沿将数据写入AT24Cxx _nop_(); //等候一个机器周期 _nop_(); //等候一个机器周期 SCL = 0; //将SCL重新置为低电平，以在SCＬ线形成传送数据所需８个脉冲 y <<= 1; //将y中各二进位向左移一位 } SDA = 1; // 发送设备（主机）应在时钟脉冲高电平期间(SCL=1)释放SDA线， //以让SDA线转由接收设备(AT24Cxx)控制 _nop_(); //等候一个机器周期 _nop_(); //等候一个机器周期 SCL = 1; //依据上述要求，SCL应为高电平 delay(); //等候一个机器周期 ack_bit = SDA; //接收设备（AT24Cxx)向SDA送低电平，表示已经接收到一个字节 //若送高电平，表示没有接收到，传送异常 SCL = 0; //SCL为低电平时，SDA上数据才许可改变(即许可以后数据传输） return ack_bit; // 返回AT24Cxx应答位 } /*************************************************** 函数功效：向AT24Cxx中指定地址写入数据入口参数：add (储存指定地址）；dat(储存待写入数据） ***************************************************/ void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat) // 在指定地址addr处写入数据WriteCurrent { start(); //开始数据传输 WriteCurrent(OP_WRITE); //选择要操作AT24Cxx芯片，并通知要对其写入数据 WriteCurrent(add); //写入指定地址 WriteCurrent(dat); //向目前地址（上面指定地址）写入数据 stop(); //停止数据传输 Delaynms(4); //1个字节写入周期为1ms, 最好延时1ms以上 } /*************************************************** 函数功效：从AT24Cxx中目前地址读取数据出口参数：x (储存读出数据） ***************************************************/ unsigned char ReadCurrent() { unsigned char x; start(); //开始数据传输 WriteCurrent(OP_READ); //选择要操作AT24Cxx芯片，并通知要读其数据 x=ReadData(); //将读取数据存入x stop(); //停止数据传输 return x; //返回读取数据 } /*************************************************** 函数功效：从AT24Cxx中指定地址读取数据入口参数：set_addr 出口参数：x ***************************************************/ unsigned char ReadSet(unsigned char set_addr) // 在指定地址读取 { start(); //开始数据传输 WriteCurrent(OP_WRITE); //选择要操作AT24Cxx芯片，并通知要对其写入数据 WriteCurrent(set_addr); //写入指定地址 return(ReadCurrent()); //从指定地址读出数据并返回 }

展开阅读全文