单片机优秀课程设计及实训综合报告模板x.docx

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
#include
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 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
#include rins.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
}