at89s52單片機范文
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導語：如何才能寫好一篇at89s52單片機，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
1、引言
隨著生活水平的提高，人們對各種測量儀器的要求越來越高，脈搏的測量是評價人體生理狀況很好的方法。本文設計的脈搏測量器可以通過手指準確測量出脈搏跳動的次數，通過發光二極管顯示脈搏的跳動，并通過數碼管顯示出1分鐘內脈搏跳動的次數。它解決了傳統測量方法的不確定性和隨機性，是一款性價比較高的脈搏測量器。
2、方案設計
基于AT89S52單片機的脈搏測量器由電源模塊、復位電路、晶振電路、AT89S52單片機、脈搏感應電路、脈搏處理電路、脈搏次數顯示電路以及脈搏顯示發光二極管等組成。系統設計框圖如圖1所示。
3、硬件設計
電源電路為單片機以及其他模塊提供標準5V電源；晶振模塊為單片機提供時鐘標準，使系統各部分能協調工作；復位電路模塊為單片機系統提供復位功能；單片機作為主控制器，根據輸入信號對系統進行相應的控制；紅外發射和接收模塊用來檢測脈搏信號；信號變換模塊用來把紅外接收頭接收的脈搏信號進行放大和濾波，以便單片機進行處理；顯示模塊用來顯示具體的脈搏測量結果，它會記錄脈搏一分鐘跳動的次數；發光二極管可以通過發光的形式顯示脈搏的跳動。設計出基于AT89S52脈搏測量器電路原理圖如2所示。
4、軟件設計
4.1 程序流程圖
基于AT89S52單片機脈搏測量器的程序流程圖如圖4所示。其中初始化包含了定時器的設定、優先級的設定和初始值的設置。
4.2 程序清單
基于AT89S52單片機脈搏測量器的程序清單如下所示。
#include
unsigned char i,j,t,m,YSHSHJIAN,YSHHCHONG[3];
unsigned int n,MBO;
unsigned char code
WXUAN[3]={0xf7,0xef,0xdf}; //位選
unsigned char code
XSHB[10]={0x81,0xcf,0x92,0x86,0xcc,0xa4,0xa0,0x8f,0x80,0x84}; //字形碼
sbit SHRU= P3^0;
void YSHI(YSHSHJIAN);
main() //主程序
{
TMOD=0X01; //定時器 T0 工作于方式 1
TH0=0xec;
TL0=0X78; //T0 定時時間為 5ms
IE=0X83; //開中斷
IT0=1; //外部中斷 0 為邊沿觸發方式
TR0=1； //開定時器 T0
for (;;) //脈搏指示燈控制
{
if(SHRU==0)
{
YSHI(200);
SHRU=1;
}
}
}
externa10()interrupt 0 //外部中斷服務程序
{
SHRU=0; //點亮指示燈
if(n==0)
MBO=0;
else
MBO=12000/n; //計算每分鐘脈搏數
YSHHCHONG[2]=MBO%10； //取個位數
MBO=MBO/10；
YSHHCHONG[1]=MBO/10； //取十位數
YSHHCHONG[0]=MBO/10； //取百位數
n=0;}
Timer0() interrupt 1 //定時中斷服務程序
{
TH0=0xec;
TL0=0X78;
t=WXUAN[j]; //取位值
p3=p3|0x38; //P3.3~P3.5送 1
P3=P3&t; //P3.3~P3.5輸出取出的位值
t=YSHHCHONG[j]; //取出待顯示的數
t=XSHB[t]; //取字形碼
p1=t; //字形碼由 P3輸出顯示
j++; //j作為數碼管的計數器，取值為0~2，顯示程序通過它確認顯示哪個數碼管
if(j==3)
j=0;
n++;
if(n==2000) //10秒鐘測不到心率，n復位
n=0
}
void YSHI(YSHSHJIAN) //延時子程序
{
for(;YSHSHJIAN>0;YSHSHJIAN--)
{
for(i=;i
}
}
5、系統仿真及調試
應用系統設計完成之后，就要進行硬件調試和軟件調試了。硬件調試主要是把電路的各種參數調整到符合設計要求，軟件調試可以利用開發及仿真系統進行調試。先排除電路故障，包括設計性錯誤和工藝性故障，一般原則是先靜態，后動態。
5.1 硬件調試
利用萬用表或邏輯測試器器，檢查電路中的各器件以及引腳的連接是否正確，是否有短路故障。先要將單片機AT89S52芯片取下，對電路板進行通電檢查，通過觀察看是否有異常，是否有虛焊的情況，然后用萬用表測試各電源電壓。這些都沒有問題后，接上仿真機進行聯機調試，觀察各接口線路是否正常。
5.2 軟件測試
軟件調試是利用仿真工具進行在線仿真調試，除發現和解決程序錯誤外，也可以發現硬件故障。
程序調試一般是分模塊進行，分子程序調試，最后連起來統調。在單片機上把各模塊程序分別進行調試使其正確無誤，可以用系統編程器將程序固化到AT89S52的FLASH ROM中，接上電源脫機運行。
6、結束語
脈搏測量器利用單片機芯片為核心的數字控制，不僅減少了電子元器件的使用，而且有效的降低了控制電路對元器件參數的敏感，其精確度和可靠性得到明顯的提高，而控制裝置體積也隨之變小，攜帶更方便。利用單片機強大的邏輯功能實現復雜的控制，進而提高整個控制裝置的靈活性和適應性。
參考文獻
[1]楊西明，朱騏.單片機編程與應用入門[M].北京: 機械工業出版社,2004
篇2
關鍵詞：單片機編程 ；溫度傳感器； 自動澆灌； 光電耦合器
中圖分類號：
TN911-34; TP368
文獻標識碼：A
文章編號：1004-373X(2011)19
-0144
-03
Design of Flower Automatic Watering System Based on AT89S52 Microcontroller
ZHOU Ying1, JIA Cheng-jun2, YU Ji1
(1. College of Electronics and Information, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710129, China;
2. Zhejiang Xinchang Supervision and Inspection Station of Product Quality, Xinchang 312500, China)
Abstract： To design a convenient home automatic watering device for flowers, AT89S52 microcontroller is used to implement programmable control. In combination with the external temperature sensor, evaporator, control signals, keys and alarm circuit, the automatic adjustment of the watering time interval, automatic watering stop in cold weather and alarm circuit to remind the users to perform some antifreezing measures in time according to different illumination, temperature and so on were realized. The modularization management of the system is convenient for the post-expansion and is low cost. It is suitable for applications at home.
Keywords： microcontroller programming; temperature sensor; automatic watering; optocoupler
收稿日期：2011-04-19
0 引 言
隨著生活條件的改善，越來越多的人們在家中種植了各種花卉植物用以美化環境。花卉的生長需要穩定的環境濕度和溫度，但一般來講，家庭種植花卉植物的澆水工作主要憑借主人的主觀判斷來決定澆水量的大小，澆與不澆非常隨意，經常會是澆得過量或者過少。
目前市場上有一些自動澆水的裝置，例如一些雙層的花盆，利用虹吸或者微滲原理，保持花盆的濕潤。但是這樣的裝置不能根據不同植物不同季節的不同需求進行精確調節。當然目前也有能夠精確調節澆灌量的澆水系統，但是通常這樣的系統復雜龐大、裝配費用高昂、維修困難，一般應用于苗圃、農場等大規模種植，不適于家庭使用。
為了克服現有技術結構復雜、費用高、不適于家用的不足，本文設計了一種自動澆灌裝置，能夠利用簡單設備實現根據實際的水份蒸發量調節澆水量。
1 總體設計
花卉的正常生長要求溫度和濕度穩定在一個既定范圍內，超出或者低于這個范圍將影響花卉的正常生長。該系統采用AT89S52可編程單片機測控，實現花卉生長環境因子信息數據的實時采集、處理，輸出信號控制執行機構，以實現環境濕度和溫度強度的測控，達到節水節能，省時省工的效果。軟件開發用C語言，采用模塊式結構，系統功能易于擴展。
系統具體功能如下:
(1) 實現按需灌溉功能。按照花卉的需求開啟和關閉灌溉系統，實現一般的控制。具有結構簡單，成本低，操作方便。
(2) 通過傳感器檢測花卉生長的環境溫度和土壤濕度(用蒸發器信號表示)，依據設定的植物要求的溫度和濕度的上下限值，由單片機來控制開關窗戶、電磁閥和排風扇，從而調節溫度和濕度。當空氣溫度高于上限值時，自動打開排風扇進行自然降溫，達到要求值時則自動關閉。溫度過低時發出警報，提醒用戶及時采取防凍措施。
系統結構組成如圖1所示。
本自動澆灌系統是基于AT89S52單片機進行可編程控制，結合的溫度傳感器、蒸發器、控制電路等實現花草的自動澆灌，具有精確、穩定、成本低的優點。
圖1 系統結構圖
2 系統硬件設計
系統自動控制部分由AT89S52單片機控制系統實現，單片機硬件電路原理框圖如圖2所示。
圖2 單片機硬件結構框圖
2.1 溫度控制、顯示電路
2.1.1 溫度控制電路
溫度傳感器電路原理圖如圖3所示。
圖3 溫度傳感器電路
系統的溫度傳感器采用DS18B0單線數字式溫度傳感器。該溫度傳感器，適用電壓為3~5 V(跟單片機5 V電源供電可以適用同一電源)，可測溫度范圍為-55~125 ℃(完全可以滿足本系統)，而且它只需單總線進行信息交互，即只需占用單片機的一個I/O口，而且基本不需要外部原件。
2.1.2 溫度顯示電路
溫度顯示電路原理圖如圖4所示。
系統采用2位共陽數碼管顯示環境溫度，使用2個8550三極管通過單片機I/O P2.2和P2.3進行數碼管位選。單片機上電后，P2.2和P2.3為高電平，當P2.2和P2.3變為低電平(編程進行控制)時，數碼管選通，單片機P3口從溫度傳感器DS18B20的寄存器中讀取當前溫度的信息，P3口將數據信息送到數碼管，進行顯示。
圖4 溫度顯示電路
這樣可以很直觀地告訴用戶當前環境的溫度，同時采用數碼管而非液晶屏，可以有效控制成本。
2.2 電磁閥、排風扇電路
電磁閥和排風扇電路原理基本相同，當檢測到單片機相應的I/O口輸出低電平時(由于單片機上電時I/O口都是高電平，所以采用低電平為有效信號)，通過三極管使驅動電路導通，從而驅動電磁閥或者排風扇工作。當單片機I/O口恢復高電平時，驅動電路斷開，從而使電磁閥或者排風扇停止工作。
I/O口的高低電平變化，通過采集傳感器的信息，通過單片機編程進行控制。更具體說明會在軟件系統設計中進行介紹。
電磁閥控制電路主要由NPN共集-共射復合管及光電耦合器組成，當單片機P2.4給出高電平,復合管導通，繼電器接通，將開關吸合，電磁閥接通開始放水。電磁閥控制電路如圖5所示。
圖5 電磁閥控制電路
本電路通過單片機的P2.6口控制電磁閥通斷，當P2.6為低電平時，通過光電耦合器TP521-1使3/4管腳之間導通。由于電磁閥工作電壓是12 V，而且工作時電流較大，采用8050和TIP41兩個NPN三極管進行驅動。此時電磁閥正常工作，給花草進行澆灌。當P2.6口變為高電平時，光電耦合器3，4腳之間斷開，電磁閥停止工作，不再灌水。
2.3 報警電路
報警電路原理圖如圖6所示。
圖6 報警電路
報警電路的蜂鳴器采用單片機的P2.5口進行控制，當環境溫度低于0℃時，P2.5口變為低電平，使三極管8050導通，從而使蜂鳴器工作，同時由P2.0控制的LED燈“R”(Red)會不停的閃爍，提醒用戶及采取措施防止花草受凍。當環境溫度恢復正常時，P2.5恢復高電平，蜂鳴器停止工作。
LED燈“G”(Green)亮，表示電磁閥正在工作，給花草澆灌。
3 系統軟件設計
本系統選用適時性強與透明度高的C語言作為編程語言，系統軟件的開發全部采用Keil μVision 3進行。系統程序的開發，采用了流行的模塊化設計方法。在程序設計中，可根據系統功能，將整個軟件系統劃分為若干個功能相對獨立易于解決的模塊，每個模塊是一個結構完整，相對獨立的程序段，能完成某一規定的任務，實現某個具體的功能。
系統軟件的設計，主要由如下程序模塊組成：DS18B20溫度采集、排風扇控制、電磁閥控制、警報電路控制等。整個系統的主程序流程如圖7所示。
系統在上電初始化后將對環境溫度、蒸發器信號進行判斷，當環境溫度過高時，系統將打開排風扇進行散熱，當環境溫度恢復適當時，系統將關閉排風扇，當環境溫度過低時，會發生警報，提醒用戶采取防凍措施保護花草。當蒸發器輸出低電平時(即花草的土壤濕度過低)，電磁閥打開，進行灌溉加濕。
通過上述主體流程控制，即可以達到有效的控制，使得室內環境對花卉植物的生長基本處于最佳的狀態。
4 結 語
基于AT89S52單片機為核心的控制電路、傳感器電路和執行器件及機構組成，硬件電路簡單，不需要A/D轉換器件，同時考慮溫度、濕度等多因子的自動澆灌系統，較全面考慮了各種因素。系統硬件電路采用成熟的電路設計，元件選用成本較低的器件，電路穩定，抗干擾力強，性價比較高。軟件開發用C語言，采用模塊式結構，系統功能易于擴展。
本系統設計已經取得國家專利(專利號：200820028410.7)，硬件系統經過實驗調試，系統設計可以滿足預期功能要求，經小批量試點投放使用6個月，系統表現穩定。
參 考 文 獻
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篇3
楊雅玲
（山東理工大學；山東 淄博 255000；濱州市技師學院，山東 博興 256500）
【摘 要】設計了一種自動巡線輪式行走機器人控制系統，采用AT89S52型單片機作為主控CPU，外加一個復雜可編程邏輯器件（CPID）協助CPU處理數據，擴展了程序參數存儲器，能夠進行檢測引導線和直流電機、舵機的PWM控制。
【關鍵詞】控制系統；復雜可編程邏輯器件；存儲器；光電檢測；脈沖寬度調制
文章編號：ISSN1006―656X（2014）01-0060-01
一、引言
輪式移動機器人是機器人研究領域的一項重要內容，它集機械、電子、檢測技術與智能控制于一體。在各種移動機構中，輪式移動機構最為常見。輪式移動機構之所以得到廣泛的應用，主要是因為容易控制其移動速度和移動方向，因此，有必要研制一套完整的輪式機器人系統，并進行相應的運動規劃和控制算法研究。筆者設計和開發了基于5l型單片機的自動巡線輪式機器人控制系統。
二、控制系統總體設計
機器人控制系統由主控制電路模塊、存儲器模塊、光電檢測模塊、電機及舵機驅動模塊等部分組成，控制系統結構如圖1所示。
三、主控制模塊設計
（一） CPLD設計
在機器人控制系統中，需要控制多個電動機和行程開關，還要進行光電檢測，如果所有的任務都由AT89S52型單片機來完成，CPU的負擔就會過重，影響系統的處理速度。因此擴展1個CPLD，型號為EPM7128，它屬于MAX7000系列器件，包括2個通用1/0口，2個專用
I/O口。專用I/O口可作為每個宏單元和輸入輸出引腳的高速控制信號（時鐘、清除和輸出功能等），PWM信號也由其產生。
（二） 機器人運行參數存儲器的擴展
機器人運行路徑和動作可以根據比賽情況的不同而發生變化，這樣每改變1次運行參數就必須對單片機的Flash進行1次擦寫。為了解決這一問題，擴展了程序參數存儲器，用來存放機器人的運行路徑和動作參數。擴展電路如圖2所示。
其中IC1為24LC08B，是I2E總線的串行E2PROM存儲器，最多能夠存儲lK字節的數據。IC2為MAX3232型電平轉換器，其內部有1個電源電壓變換器，可以將計算機的電平轉換為標準TTL電平，實現計算機與單片機之間通過串行口傳輸數據，使單片機完成對24/LC08B的數據存儲操作。單片機運行時，直接從24LC08中讀取機器人的運行參數，控制機器人運行。
四、光電檢測模塊設計
（一）光電檢測過程
設計光電檢測模塊是為了讓機器人能夠檢測地面上的白色引導線。光電檢測電路主要包括發射部分和接收部分，其原理如圖4所示。
發射部分的波形調制采用了頻率調制方法。由于發光二極管的響應速度快，其工作頻率可達幾MHz或十幾MHz，而檢測系統的調制頻率在幾十至幾百kHz的范圍內，能夠滿足要求。光源驅動主要負責把調制波形放大到足夠的功率去驅動光源發光。光源采用紅外發光二極管，工作頻率較高，適合波形為方波的調制光的發射。
接收部分采用光敏二極管接收調制光線，將光信號轉變為電信號。這種電信號通常較微弱，需進行濾波和放大后才能進行處理。調制信號的放大采用交流放大的形式，可使調制光信號與背景光信號分離，為信號處理提供方便。調制信號處理部分對放大后的信號進行識別，判斷被檢測對象的特性。因此，此模塊的本質是將“交流”的、有用的調制光信號從“直流”的、無用的背景光信號中分離出來，從而達到抗干擾的目的。
（二）光電探頭
光電探頭安裝在機器人底盤前部，共設置了5個檢測點。從理論上講，檢測點越多、越密，識別的準確性與可靠性就越高，但是硬件的開銷與軟件的復雜程度也相應的增加。采用該巡線系統保證了檢測的精確度，節約了硬件的開銷。發光二極管發出的調制光經地面反射到光敏二極管。光敏二極管產生的光電流隨反射光的強弱而線性變化。把這種變化檢測出來，就可以判斷某一個檢測點是否在白色引導線的上方，從而判斷機器人和白色引導線的相對位置。
五、電機驅動模塊
機器人的驅動件主要是電機和舵機，都可以采用PWM進行調速與控制。根據脈沖編碼器的反饋信號，對機器人的運動狀態進行實時控制。直流伺服電機的控制原理如圖3所示。調節：PWM的信號就能夠快速調節舵機的轉角，從而實現機器人的方向控制。
篇4
0引言
近年來，隨著電子技術行業的飛速發展，現在很多家庭都安裝了智能報警系統，因而大大提高了安全程度，有效保證了居民的人身財產安全。紅外線具有不見光、隱蔽性強和保密性好等特點，因此廣泛應用于安保裝置中[1]。紅外線報警器的簡易、靈敏度高為人們解決了不少實際問題。但是市場上的報警器大部分用于一些大型機構，價格高昂，一般家庭難以接受，本文應用AT89S52單片機控制的電路來設計一種價廉、性能靈敏可靠的紅外線防盜報警器，期望達到方便、實用的效果。
1系統硬件電路的設計
從設計需求，所完成的功能上來分析，該系統以單片機AT89S52系列為核心，采用紅外線發射管和紅外線接收管為發射和接收裝置，在監測點上的紅外接收裝置檢測是否接收成功將信號并且將信號傳至AT89S52單片機。在單片機內，經軟件中斷、識別判決等環節實時發出入侵報警信號。驅動電路將控制信號放大并推動聲光報警設備完成相應動作。當報警延遲一段時間后自動解除，也可人工手動復位解除報警信號，或者是利用定時器實現自動消除報警。系統原理框圖如圖1所示：
圖1 報警系統原理框圖
報警系統硬件電路系統采用AT89S52單片機，直流可調開關MC34063，反相器74LS14D等芯片。具體電路圖如圖2所示，其中，AT89S52的P1.2～P1.7八位引腳作為輸出口，而P3.0～3.5六位引腳作為輸入口。P1口連接紅外線發射電路，P1口為低電平時，紅外線發射電路導通，正常發射紅外線[2]。P3口輸入經接收紅外線電路接收并由反相器反相的電平，當電平到達單片機CPU后，若各口均為低電平，則CPU不做任何反應，此時不報警;而當紅外線被人為擋住而使接收電路無法接受到時P3輸入口就會輸入高電平，此時當在一定的時間內檢測到位于不同位置的光束被遮擋時，由P2.0引腳輸出報警信號，驅動聲光報警電路進行報警[3]。
圖2 AT89S52單片機外圍接口電路
2系統軟件的設計
報警系統整體程序設計過程是當檢測到有人闖入時，P3口由低電平翻轉成高電平，向CPU發送中斷報警請求信號，經過CPU軟件識別，由P2.0口輸出間隔為1秒的脈沖信號去驅動語音報警電路。程序起監視作用， 程序開始后，系統初始化結束后判斷是否有人闖入、紅外線的接收是否中斷，若有則報警，若無則回到上一級繼續判斷是否有人闖入。若有報警，報警一段時間后，判斷是否關閉報警系統，可以人工復位，也可以通過定時器定時關閉報警系統。本系統軟程序設計流程圖如圖3所示：
圖3 系統整體程序流程圖
程序主要采用C語言編寫，部分程序代碼如下：
void main() //主函數
{
InitTimer(); //定時器初始化
while(1)
{
KeyScan(); //鍵盤掃描
if((IR1==0)||(IR2==0)) //紅外端口采集到數據 有人入侵
{
PlayVoic(); //報警
ET0=1;
TR0=1; //開始計時 10s后無人則關閉報警
PlayFlag=1; //報警標志位置1 開啟報警
}
if((IR1==1)||(IR2==1)) //沒采集到
{
CloseVoic(); //關報警
}
if(PlayFlag==1) //報警標志位置1 開啟報警
{
PlayVoic();
}
}
}
3結束語
本次紅外語音報警系統的設計重點在于如何利用AT89S52和紅外收發裝置進行報警的程序設計，通過軟件程序對信號做出判斷處理，更好的實現系統功能。本報警系統成本低，安裝方便、隱蔽，非常適用于家庭、小區進行檢測，可以非常及時報告家中發生的事故，便于戶主及時處理，將損失降到最小。
篇5
【關鍵詞】AT89S52單片機；LCD；計算器
文章編號：ISSN1006―656X（2014）05-0153-01
一、前言
計算器是與我們日常生活中最為常用的計算工具，雖說現在智能化手機都以集成了部分計算器的功能，但對于某些財務工作者而言，計算器仍然是其不可替代的便攜工具。較比簡單的普通計算器而言，科學計算器除了能進行加減乘除四則運算之外，還可以進行乘方、開方運算、具有指數、對數、三角函數、反三角函數及存儲等計算功能。為此，開發設計更加具有小型化、功能化、精度化的多功能科學計算器具有一定的社會價值及推廣價值。
本設計使用AT89S52單片機作為主控制芯片，通過計算機的8×8矩陣鍵盤進行數據輸入，進行相應的加、減、乘、除的運算，以及乘方、開方、正余弦函數等一般常用運算，并在LCD1602上顯示相應的結果。AT89S52單片機是一種低功耗、高性能COMS 8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash儲存器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51產品指令和引腳完全兼容。片上Flash容許程序存儲器在系統可編程，亦適用于常規編程器。在芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程FLash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統中得到廣泛應用。
二、核心芯片概述
（一）AT89S52單片機
AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。
（二） 8*8矩陣鍵盤
鍵盤可分為兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是較多按鍵（20個以上）和專用驅動芯片的組合，當按下某個按鍵時，它能夠處理按鍵抖動、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統軟件干預。通用計算機使用的標準鍵盤就是編碼鍵盤。在智能儀器中，使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以組成編碼鍵盤，同時還可以兼顧數碼管的顯示驅動，其相關的接口電路和接口軟件均可在芯片資料中得到。當系統功能比較復雜，按鍵數量很多時，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設計。非編碼鍵盤成本低廉。從成本角度出發，本設計選用的是非編碼矩陣鍵盤。計算器的鍵盤布局如圖所示：一般有64個鍵組成，在單片機中正好可以用4個P口實現16個按鍵功能，這種形式在單片機系統中也是最常見的。如圖1所示：
三、軟件系統設計方案
主程序設計主要針對51單片機進行數字計算器系統設計開發，利用C語言編程，并用開發板制作并顯示。核心子程序設計包括LCD1602顯示模塊程序設計，以及矩陣鍵盤的驅動設計。
（一）液晶顯示程序設計
顯示模塊程序首先要對顯示模塊進行初始化；然后控制光標的位置；定義液晶顯示的控制端口，用SBIT指令完成；然后設置清屏、關閉顯示、歸位、開顯示、顯示位置的首地址等等。
LCD1602在上電以后，應該先等待50毫秒左右，讓其內部芯片初始化后再對其進行操作。在對其操作時，應參考其時序圖，先把命令寫入其內部寄存器設置它的工作方式和狀態。要顯示數據的時候，先設置好顯示坐標，在往里寫入要顯示的ASCII碼，LCD則通過刷新和替換新的數據。
（二）矩陣鍵盤掃描程序設計
鍵盤掃描子程序，首先讀出P1的低四位，然后讀出P1口的高四位。然后鍵值并顯示緩存。然后將鍵值轉換為ASCII碼然后就可以軟件來設置硬件按鍵各個鍵代表的內容。讀鍵程序使用的是反轉法讀鍵，不管鍵盤矩陣的規模大小，均進行兩次讀鍵。第一次所有行線均輸出低電平，從所有讀入鍵盤信息（列信息）；第二次所有列線均輸出低電平，從所有行線讀入鍵盤信息（行信息）。數字鍵按下則將相應的數字送入緩存區，功能鍵按下則執行相應的程序。
經過多次測量與調試，本計算器基本能實現設計要求中的功能。由于本設計功能相對簡單，計劃在后續的功能中，不斷增添新功能，進而完善計算器的功能。
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篇6
關鍵詞：單片機；用電保護；智能
1 系統設計方案
1.1 實現目標
設計一種能夠實現家庭過功率保護，在家庭電路過功率的情況下能夠自動斷電并在功率恢復后自動啟動的智能多通道電功率分配系統。該系統還能通過按鍵直接設置上限功率，同時該系統不僅能夠實時顯示干路電流和功率，還能實時顯示電路工作狀態和危險信號，并做出有效反應。具有價格便宜、使用方便、性能可靠、功率可控等優點。
1.2 系統總體功能
通過電流互感器SCD211FK、峰值檢測電路實時檢測入戶線上的電流、電壓，將檢測到的值通過數模轉換電路ADC0809輸入單片機AT89S52，AT89S52將電流、電壓值反映到LCD液晶顯示屏上。通過按鍵電路給系統設定一個功率上限值，當家用電器的功率超過給定值時，單片機AT89S52給繼電器信號，促使其發生保護動作，切斷電源，并在LCD液晶顯示屏上顯示。當家用電器的功率低于功率上限時，單片機AT89S52給繼電器信號，使其恢復給家用電器供電。
1.3 工作原理
系統是基于單片機AT89S52控制系統，包括顯示模塊、傳感器模塊、峰值檢測模塊、AD轉換模塊、放大模塊等。干路大電流通過電流互感器STC211FK能夠轉換成小電流輸出，再經過精密運放OP07轉換成電壓信號，然后通過檢波電路進行峰值檢測，再有AD0809采樣輸出穩定值，進過軟件計算可得到精確地功率，從而實現過功率保護。
2 單元電路設計
2.1 電流互感器放大電路
電流互感器放大電路中使用SCT211FK電流互感器。SCT211FK是一款高精密的電流互感器，輸入額定電流為2mA，額定輸出電流為2mA。其線圈扎數比為1：2000，可耐控沖擊電流為100A*1秒。
2.2 數模轉換電路
ADC模塊中主要是逼近型數模轉換器ADC0809芯片，ADC0809芯片內部具有鎖存功能的8通道模擬多路開關，可對8通道0～5的輸入模擬電壓分式的進行轉換，芯片內具有多路開關地址譯碼器和比較器、鎖存電路、256R電阻T型網絡、逐次逼近型寄存器、SAR樹狀電子開關、控制和時序電路等。ADC0809芯片輸出具有TTL三臺鎖存功能的緩沖器，可以與單片機總線直接連接。
2.3 峰值檢測電路
由運放LF353和二極管、電容構成的檢波電路，用于檢測入戶電壓峰值。LF353是JFET型標準線性運算放大器，用電壓跟隨器不僅能作為緩沖器，而且和很好的隔離作用，并且能提高直流特性。該電路利用二極管的單向導通能力和電容充放電特性，得到比較準確的峰值。
2.4 基于單片機AT89S52的單片機最小硬件系統
單片機運行工作起來，所必需的最基本電路組成。最基本電路構成有電源電路、時鐘電路、復位電路。
2.4.1 復位電路。由電容串聯電阻構成，由“電容電壓不能突變”的性質可知，當系統一上電，RST腳將會出現高電平，并且這個電高平持續的時間由電路的RC值來決定。典型的52單片機當RST腳的高電平持續兩個機器周期以上就將復位，所以，適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位。本設計中C取10μ，R取8.2K。原則要讓RC組合可以在RST腳上產生不少于2個機器周期的高電平。
2.4.2 時鐘電路。當單片機在工作時，從取指令到譯碼再進行微操作，必須在時鐘信號控制下才能夠有序的進行，時鐘電路就是為單片機工作提供基本時鐘的。單片機的時鐘信號通常有兩種產生方式：內部時鐘方式和外部時鐘方式。在單片機XTALL1和XTALL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩頻電容，可以與單片機片內的電路構成一個穩定的自激振蕩器。晶振的取值范圍一般為0～24MHz，常用的晶振頻率有6MHz、12MHz、11.0592MHz、24MHz等。
2.4.3 電源電路。AT89S51單片機的工作電壓范圍：4.0V～5.5V，所以通常給單片機外接5V直流電源。該電路輸入家用220V交流電，經過全橋整流，穩壓后輸出穩定的5V直流電。方便實用，輸出電壓穩定，最大輸出電流為1A，電路能帶動一定的負載。
2.4.4 單片機最小系統電路。單片機最小系統復位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機的復位時間，一般采用10～30uF，51單片機最小系統電容值越大需要的復位時間越短。系統晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，51單片機最小系統晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。系統中的起振電容C2、C3一般采用15～30pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好。由于檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時，最高計數頻率不超過1/2MHz，即計數脈沖的周期要大于2ms。
3 結束語
本系統基于單片機AT89S52設計，適用于當家庭電路發生過功率時，實現自動斷電保護。可以通過按鍵直接設置上限功率，超過上限功率系統將對家用電器實現自動斷電。通過LCD液晶能夠實時顯示干路電流和功率，并且能實時顯示電路工作狀態和危險信號，以此來做出有效反應。
參考文獻
篇7
Abstract： In the test of weapons range， whether it can accurately control the initiation time of rocket warhead， whether it can achieve the best position in the initiation of rocket fuse is the key criterion to evaluate the performance of the fuse， therefore it needs to design a set of shellburst height measuring system to carry out the relevant tests. In view of this situation， this paper puts forward design scheme of time series control circuit based on the GPS timing module， designs time series module control circuit， time display circuit and single chip microcomputer control program with AT89S52 microcontroller， to realize the synchronous record of time and real-time display function， and synchronization precision can reach microsecond level.
關鍵詞：引信；授時；AT89S52單片機；時統電路
Key words： fuse；time service；AT89S52 microcontroller；unique-time circuit
中圖分類號：TN108.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）32-0123-02
0 引言
引信[1]是火箭彈或導彈系統的重要組成部分。火箭彈或導彈的飛行末端探測目標后以一定規則適時起爆戰斗部，這些功能都要靠引信來實現。引信性能的好壞將直接關系到武器系統的綜合性能的優劣。各種各樣探測原理的近炸引信隨著現代科學技術的飛速發展得到了普遍的應用。本文所設計的測試系統可以對炮彈炸點的位置進行非接觸式測量，從而消除了測量時的危險因素，使得安全性大大的提高。運用該測試系統可以測試近炸引信性能，檢測該引信能否按設定的時間引爆炸彈，起爆點定位是否精確等等，以此判斷被引爆的炮彈是否發揮了最大威力。
1 時統模塊電路總體設計
時統模塊電路主要由GPS-0EM模塊、時統控制電路和CPLD電路組成，控制原理見圖1。在圖1所示的電路結構中，GPS模塊向時統控制電路提供GPS時間信息，通過接口電路向單片機發送時間數據，單片機在接收秒級時間信息后開始對CPLD電路進行實時控制。在發送時間數據的過程中，GPS模塊同時會對本地時鐘電路發送一個控制CPLD邏輯電路啟動的脈沖信號，該電路模塊接收控制后，開始以微秒為單位進行計數，當計數溢出時，指示燈電路就會響應CPLD邏輯電路的控制信號開始向單片機發送溢出信號，此后單片機進行秒級時間的遞增，由此來實現微秒級時鐘的功能。觸發信號時，隔離電路將其發送到CPLD邏輯電路中，通過邏輯電路向單片機輸入該微秒級時間數據。與此同時，相機驅動電路控制高速攝像機進行拍攝。最后，單片機通過專用串口將所有時間數據傳輸至PC機，使PC機自動記錄相機起拍時間。
RS-232串口接口電路、單片機控制電路以及電平轉換電路是時統控制電路中最主要的組成部分。該電路控制模塊主要通過與本地時鐘電路及PC機的數據交換來實現對本地的時鐘電路的控制。另外，本地時鐘電路又由工作指示燈電路、輸入隔離電路、晶振電路和相機驅動電路等構成。指示燈電路的作用是當觸發信號發生時，指示燈由暗變亮，以此表示此時單片機已經開始讀取數據。另外輸入隔離電路則主要由6N137構成，該電路向處理器發出外部觸發信號，啟動單片機對本地時鐘電路中的計數器數據進行讀取。晶振電路為CPLD電路提供必須的工作脈沖。相機驅動電路用于控制相機在接收到觸發信號的同時進行拍攝。
時統模塊電路硬件設計：
如圖2所示，時統控制電路主要由單片機和一些轉換芯片構成，它可以接收GPS模塊信息、控制本地時鐘電路計數、相機啟動和計算機通信等功能。
下面將對各個組成部分進行一一地介紹。
LM1117-3.0芯片主要用來實現電源轉化的功能，該芯片將5V電壓轉換成GPS模塊所需要的3V額定電壓，即為GPS模塊保證正常的工作電壓。
由于GPS模塊輸出的是3V的工作信號，而AT89S52單片機只能接收5V的工作信號，因此GPS模塊和AT89S52單片機之間必須進行電平轉換。本文主要采用裝有74LVC4225芯片的轉換電路，該芯片是典型的雙電源供電的雙向收發器。它通過DIR管腳控制傳輸方向，實現GPS模塊輸出的3V信號向5V信號轉換的功能，從而保證了處理器對時間數據的接收。在本時統控制電路中，74LVC4225芯片通過管腳OE和管腳DIR控制信號的轉換方向，當管腳OE和管腳DIR同時為低電平時，GPS模塊的輸出信號發送到AT89S52單片機，當管腳OE為低電平且管腳DIR為高電平時，AT89S52單片機向GPS模塊輸出控制信號。
出產于Atmel公司的AT89S52單片機[2]系一款高性能、低功耗、CMOS 8位增強型高檔微控制器。它裝配了時下比較先進的通用型8位中央處理和ISP FLASH存儲單元，8 KB ISP（In-system programmable）的支持反復擦寫1000次的FLASH只讀程序存儲器，片上FLASH允許程序存儲器支持編程功能，并且也能識別常規編輯器的編程指令。該單片機基于高密度、非易失性存儲技術制造而成，兼容標準MCS-51指令系統及80C51引腳結構。單芯片裝配了8位CPU和在系統可編程FLASH，充分滿足了嵌入式控制應用系統的使用要求。
從AT89S52單片機發出的TTL電平信號通過MAX232芯片轉換成PC機可識別的RS-232電平信號。復位電路可實現單片機上電復位，晶振電路也能為該單片機提供工作脈沖信號。
GPS 模塊發出的秒級以上的時間數據全部由時統控制電路接收。除此以外，在外部觸發信號發生的工況下，該電路也可以接收本地時鐘電路中所記錄的秒級以下的時間數據并進行數據處理，然后利用專用串口將處理后的時間數據傳輸給PC機，通過PC機記錄下相機的起拍時間。
2 軟件設計
本文中時統控制電路的軟件由初始化模塊、數據讀取模塊、數據發送模塊、GPS時間接收模塊和溢出信號處理模塊五大模塊組成。
KeilC51軟件為全Windows界面，可以提供多種多樣的庫函數以及功能十分強大的集成開發調試工具。KeilC51能夠以非常高的效率來生成目標代碼，大多情況下，由該軟件編寫的語句生成的匯編代碼非常緊湊，并且很容易理解。在開發大型軟件的情況下，更能體現出高級語言的優勢。與匯編相比，C語言無論是在功能上、結構性還是可讀性和可維護性上都有非常明顯的優勢，所以易學易用。本文正是基于以上優點，進行了軟件方面的相關設計和程序的編寫，最終完成了整個系統的裝調與測試。
3 實驗結果與分析
為了驗證時統系統的精確性，本文采用由高速DSP TMS320F28芯片做成的高精度時統系統作為標準時間。將觸發信號同時接入到本實驗電路中和TMS320F28時統系統中，然后同時記錄觸發信號的時間。實驗過程如圖3所示。
為了減小相對誤差，給出多次觸發信號，分別記錄各次誤差信號的時間，求出相鄰兩次觸發時間的間隔。然后對比標準時統系統和設計時統系統，就能得出所設計系統的同步誤差值。如表1所示。
由表中數據知在5次測量后所得的同步誤差的平均值為0.056s，基本符合設計要求。
4 總結
隨著現代兵器技術的日益發展，在靶場測試實驗中，時統設備成為其中的重要組成部分。本文從引信優劣判斷的需求出發，針對近地炸點高度測試技術進行了相關研究，提出一種時間統一模塊設計方法，在以單片機為控制核心基礎上，采用CPLD技術與GPS技術相結合的授時方式進行設計。保證了測試設備具有相同的起始工作時間，完成了圖像異地同步采集電路的設計。
參考文獻：
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篇8
關鍵詞：AT89S52單片機；DS18B20；溫度報警器；溫控可調
1.引言
我國的火災自動報警控制系統經歷了從無到有、從簡單到復雜的發展過程，其智能化程度也越來越高。在大型倉庫、商場、高級寫字樓、賓館等場所大型火災報警系統的研發，及在居民住宅區、機房、辦公室等小型防火單位采用的實用的火災自動探測報警裝置，都離不開溫度報警顯示,因此研制一種結構簡單、價格低廉的溫度報警器是非常必要的,其發展前景廣闊.本設計采用DS18B20溫度傳感器，其測溫范圍為-55～+125℃，并可設置溫度報警的上、下值，當溫度高于上限或低于下限時，系統自動報警。報警值具有可調性且溫度測量范圍較廣，因此具有較高的應用前景。
2、系統組成框圖
本系設計是基于AT89S52單片機的溫度報警顯示系統，系統組成框圖如圖1所示。用單片機AT89S52控制溫度傳感器DS18B20，讀取數據。對DS18B20轉換后的數據進行處理，將符號位、整數值和小數值分別存放在特定的存儲單元中，轉換成實際溫度值通過液晶屏實時顯示。通過鍵盤輸入模塊預先設定溫度的上下限值，當溫度超出報警值時，實時聲光報警。
圖1.系統組成框圖
3.設計原理
（1）控制模塊設計
本設計控制模塊使用的單片機是最新型號的AT89S52單片機[1]。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統可編程 Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位 CPU 和在系統可編程Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、有效的解決方案。
（2）溫度傳感模塊設計
本設計采用Dallas 最新單線數字溫度傳感器DS18B20[2]作溫度檢測器。DS18B20能夠直接將所采集得信號進行模／數轉換。這樣應用系統的硬件電路中就不需要增加類似于ADC0809之類的模／數轉換器，可直接送單片機處理，節約成本。DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器。與傳統的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據實際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。測溫范圍-55～+125℃，以0.5℃遞增，可以分別在93.75ms和750 ms內完成9位和12位的數字量，并且從DS18B20讀出的信息或寫入DS18B20的信息僅需要一根數據線（單線接口）讀寫,溫度變換功率來源于數據總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統結構更趨簡單，可靠性更高，其封裝如圖2所示。
圖2 DS18B20芯片封裝圖
(3) 液晶顯示模塊設計
對于本系統而言，溫度值的顯示是一個重要的環節。設計中需顯示的信息較多，為使顯示內容更加豐富，采用LCD液晶顯示。JM1602A[3]液晶顯示器，它是一種字符點陣液晶顯示器，主要由行驅動/列驅動組成，可完成字符點陣顯示。JM1602A的實物圖如圖3所示: 帶字庫的JM1602可以顯示漢字字符且編程簡單,構成良好的人機交流界面，增強系統可操作性。另外考慮到本設計要顯示字母，采用帶字庫的液晶顯示“DS18B20 OK!”、“TEMP”等信息，直觀效果非常好，功能比較強，操作也相對簡單。
圖3 LCD1602實物圖
液晶模塊與控制模塊的通訊設計電路如圖4所示：液晶顯示使用并口方式，其中RD0-RD7為單片機的并行數據口， RA1為并行的指令/數據選擇信號，RA2為并行的讀寫選擇信號，RA3為并行的使能信號。
圖4 LCD1602模塊與控制模塊通訊電路圖
（4）報警模塊設計
由于DS18B20具備自動的上、下限，當溫度超出或低于報警值時，系統發出信號到報警系統，觸發報警電路。報警考慮不同環境的影響采用聲／光同時報警。蜂鳴器發出報警峰鳴，發光二極管閃爍。當單片機RC4端口為高電平時，三極管導通蜂鳴器發聲報警。這個實驗是喇叭里發出滴的按鍵聲音聲音,送出的端口是RC4（即單片機的p3.7口），輸出1khz頻率信號報警,每一秒交換一次。硬件中增加了發光二極管,和蜂鳴器一起接RC4端口，采用高電平觸發，結構更簡單，實現了聲光報警，電路圖如圖5所示。
圖5 聲光報警電路圖
（5）鍵盤輸入方案
單片機的鍵盤結構可以采用獨立式和矩陣式鍵盤兩種[4]。獨立式按鍵指直接用I/O口線構成單個按鍵電路，每個獨立式按鍵單獨占用一位I/O口線。電路配置靈活，軟件結構簡單。但在按鍵數量較多時，I/O口線浪費大。如果應用系統中的鍵較少，就可采用簡單的鍵盤接口電路。 由于本設計要設置四個按鍵，按鍵較少，故采用獨立式按鍵。由單片機的p1.1-p1.4的四個端口分別檢測四個按鍵，通過鍵掃描程序實時的監測按鍵是否操作。四個按鍵的功能如表1所示：
5、系統軟件設計
根據本設計溫度報警顯示的要求，系統首先對單片機的系統進行初始化和常量的設置[5]，然后調用溫度傳感器的初始化子程序初始化芯片，芯片隨即開始工作，系統讀取轉換的溫度值通過液晶屏實時顯示，鍵掃描初始設置的溫度上下限，比較實時的溫度是否超過限制值，一旦超過馬上通過聲光報警。軟件設計流程圖如圖6所示。
圖6 系統軟件流程圖
6、結語
通過實際測試，本系統可以監控環境溫度，實時性較好并可以人為的設制溫度上下限，而新型溫度器芯片的實用，又使得設計成本下降，因此具有較為廣泛的應用前景。
篇9
關鍵詞：溫度控制器，AT89S52，報警
Abstract: it is difficult to control for greenhouse temperature problem, this paper presents a new controller. The controller can accurately measure the temperature at the same time to ensure the timely alarm. The temperature controller is based on AT89S52, can accurate determination of the temperature in the greenhouse, and can be set to the upper and lower temperature for the growth of plants, more than the limit will make alarm. It is easy for the greenhouse temperature can be controlled very well. Finally, this paper verified the model test, proved that the temperature controller can be accurate and timely alarm.
Keywords: temperature controller, AT89S52, alarm
中圖分類號：TP391.76 文獻標識碼：A文章編號
一、設計思路及原理
隨著溫室大棚的普及和數量的不斷增加，溫度控制成為一個重要的管理因素。傳統的溫度控制方法主要依靠人工定時去觀察懸掛的溫度計，這樣既耗費人力，又容易發生差錯，顯現出了很大的局限性。為了提高溫度控制的效率和精度，溫度自動控制系統顯得至關重要，所以針對這個問題，本文提出了一種基于AT89S52溫度控制器。溫度控制器可以免除人工控制，更加準確有效地對大棚溫度進行控制。
（一）控制器的功能
由于溫室大棚內的作物的生長溫度影響較大，當溫度過高或者過低都不利于作物的生長，所以，我們需要對溫室大棚內的溫度進行控制。傳統的控制方法不準確，而且需要人工參與。針對溫室大棚的溫度難于控制的問題對溫度控制器進行設計。該溫度控制器需要滿足以下條件：
（1）對于溫室內的溫度進行準確測定；
（2）可以設定不同作物所需要的生長溫度范圍；
（3）當溫室內的溫度超過該作物生長的正常范圍可以及時報警；
（4）遇到意外時，可以通過復位電路進行復位。
（二)控制器的原理
該控制器是基于硬件系統和軟件系統來實現的。其中，硬件系統是整個系統的基礎，根據控制器的功能對電路進行設計，并繪制電路圖，在此基礎上做出實物。軟件系統是整個系統的關鍵，沒有合適正確的軟件部分，系統將無法正常工作，根據電路的實際功能進行編程設計，使其能夠驅動電路實現相應的功能。
該控制器共分為四個模塊：
（1）控制模塊：這部分主要實現數據的處理，輸出執行，報警設置功能；
（2）顯示模塊：可以分別顯示實時溫度值，溫度上下限；
（3）溫度傳感模塊：主要是通過傳感器的功能實現對溫度的采集及發送到計算機；
（4）聲光報警模塊：當溫度超出設定的范圍時，可以及時進行聲光提示。
根據功能要求，該控制器包括控制模塊、顯示模塊、溫度傳感模塊和報警模塊。上電后，通過溫度傳感器可以準確地檢測到溫度，并將其傳給AT89S52，AT89S52發出信號到顯示模塊，并在顯示器上正確顯示。如果檢測到的溫度超出作物生長所需的正常范圍，AT89S52進行對比運算后，將觸發報警系統，產生聲光報警，以便于及時采取措施調整溫室內的溫度，如圖1所示。
圖1 溫度控制器的結構框圖
二、溫度傳感模塊
為了得到更加準確的溫度值，在此溫度傳感器采用DS18B20。DS18B20具有電壓范圍寬、測定溫度范圍寬，抗干擾等特點，所以，利用其可以實現準確的溫度測定。其內部結構如圖2所示。
圖2 DS18B20結構圖
（一）控制模塊
控制模塊采用AT89S52進行控制，該控制模塊可以對傳感器過來的信號進行及時處理，并驅動顯示模塊正確顯示。當溫度超出正常范圍，那么控制模塊可以準確的觸發聲光報警模塊。
（二）顯示模塊
為了更好的顯示溫度值，在此采用LCD進行顯示，這樣可以更好的顯示當前的溫室溫度，同時便于溫度上下限的設定。
（三）聲光報警模塊
當溫度超過溫室內作物承受的范圍時，控制器會及時控制報警模塊報警提示。在蜂鳴器想起的同時，提示燈也亮起，當超出上限時，黃燈閃爍；當超出溫度下限時，紅燈閃爍。
三、控制器的實現
（一）電路原理圖
根據上述的溫度控制器的功能和各個模塊，設計詳細的電路圖，其具體的原理圖如圖3所示。通過圖3我們可以看出，該溫度控制器除了上述的功能外，在遇到故障時可以通過復位電路復位。
圖3 電路原理圖
（二）軟件部分
在此通過C語言進行編程，使其實現相應的功能。并使用程序編譯器進行編譯，將編譯結果輸入到AT89S52中，對電路進行調試。
四、結論
本文設計溫室大棚的溫度控制器，該控制器可以準確的測定室內的溫度，當溫度超出設定的范圍時，能夠及時的報警。該溫度控制器通過控制模塊、傳感器模塊、顯示模塊和報警模塊的共同作用來實現其功能。按照上述功能，在硬件設計的基礎上，進行了軟件設計。
本設計是溫室自動化控制的基礎，通過控制器的控制可以實現顯示和報警，下一步將在此基礎之上對對整個系統進行設計，當溫度超出范圍，報警的同時能夠啟動相應的設備，如打開或關閉通風口、排風扇等。這是可以實現整個溫室的一個聯動控制，使整個系統實現完全的自動控制。
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篇10
關鍵詞：AT89S52；GSM；實時監控；遠程
引言
倉庫管理與人們日常生活息息相關的問題。大到公司、超市的倉庫管理，小到圖書館的藏書管理，都可以認為是各種各樣的倉庫管理需求。目前的倉庫管理系統一般比較落后，性能較差且很不完備，人工干涉過多，操作使用不方便，有的故障率高還不實用，容易造成倉庫被盜等問題，造成財產損失。基于以上情況，研究了一種新型的倉庫管理系統。這種系統是利用GSM系統的AT指令的開發以及單片機和移動通信模塊之間的通信編程。由傳感器將采集到的信號發送至單片機，單片機通過判斷，發送控制指令到移動通信模塊，移動通信模塊接到指令后調用預先設計好的報警短信息，利用GSM網絡發送給用戶手機，從而實現對倉庫的無人實時監測功能。
1 系統結構原理
該系統主要由六部分組成：傳感器部分、無線通信部分、報警部分、A/D轉換部分、單片機控制處理部分、顯示部分如圖1所示。傳感器由溫度傳感器、振動傳感器、紅外傳感、器煙霧傳感器構成，由溫度傳感器、煙霧傳感器來測量溫度高低、煙霧大小，A/D轉換部分完成模擬量轉換成數字量傳給單片機經處理判斷是否發生火災。紅外傳感器、振動傳感器把采集到的振動、紅外信號經A/D轉換部分傳給單片機判斷是否有人闖入。顯示模塊用于顯示單片機處理的結果。當發生意外情況報警部分發出報警，移動通信模塊可以隨時把倉庫信息發給管理者。
圖1 系統原理圖
2 系統硬件設計
2.1 主控器的選擇
主控制器采用AT89S52單片機，AT89S52是一種低功耗、高性能～CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51產品指令和引腳完全兼容。AT89S52具有以下標準功能：8k字節Flash，256字節RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數據指針，三個16位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。
2.2 溫度傳感器的選擇
溫度傳感器采用常用的DSl820溫度傳感器。DSl820數字溫度計提供9位（二進制）溫度讀數指示器件的溫度信息經過單線接口送入DSl820或從DSl820送出因此從主機CPU到DSl820僅需一條線（和地線）DSl820的電源可以由數據線本身提供而不需要外部電源因為每一個DSl820在出廠時已經給定了唯一的序號因此任意多個DSl820可以存放在同一條單線總線上這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件DSl820的測量范圍從-55到+125增量值為0.5可在ls（典型值）內把溫度變換成數字。
2.3 紅外傳感器的選擇
紅外傳感器選擇熱釋電紅外線（PIR）傳感器，這是80年展起來的一種新型高靈敏度探測元件，是一種能檢測人體發射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅動各種控制電路。如圖2示為熱釋電紅外傳感器的內部電路框圖。
圖2 熱釋電紅外傳感器的內部電路框圖
2.4 煙霧傳感器的選擇
煙霧傳感器采用離子型煙霧傳感器MQ-2，MQ-2氣敏元件的氣敏元件的結構和外形如圖3所示（結構AorB），由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層，測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。
圖3 測量電路如圖所示
2.5 報警模塊的設計
報警裝置采用無源壓電式KM3712x型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用報警器的報警聲音源。
2.6 移動通信模塊的選擇
采用基于GSM數字移動通信系統的通信模塊。GSM模塊是傳統調制解調器與GSM無線移動系統的結合，可以稱之為無線調制解調器。SIM300是小體積即插即用模組中完善的三頻、四頻*GSM/GPRS解決方案。使用工業標準界面，具備GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗實現語音、SMS、數據和傳真信息的高速傳輸。可以方便地與單片機連機通訊，可以快速、安全、可靠地實現系統方案中的數據、語音傳輸、短消息服務（Short Message Service）和傳真。SIM300通信模塊具有GSM無線通信的所有功能，并提供標準的UAR串行接口通過AT命令控制（GSM07.07，07.05和增強AT命令，直接使用AT命令即可以簡便的實現短信息的收發，查詢和管理。SIM300模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。通過獨特的40引腳的ZIF連接器，實現電源連接、指令、數據、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。單片機與SIM300通過AT指令控制手機的控制技術，設置SIM300模塊的工作模式PDU模式，PDU模式支持中文短信，也能發送英文短信，本設計采用PDU模式進行編寫。
2.7 顯示模塊的設計
顯示模塊采用LCD液晶顯示，LCD（Liquid Crystal Display），為平面超薄的顯示設備，它由一定數量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。
3 系統軟件設計
1602顯示模塊設計、18B20溫度傳感器模塊、24C02存儲器模塊、1302時鐘模塊、外部中斷、串口中斷、主控制模塊等幾個部分整個系統的設計軟件流程圖4所示。
4 結束語
本設計采用了單片機與傳感器相結合的方法，利用GSM網絡進行遠程無線傳輸，實現遠距離監測倉庫的環境狀態，達到了無人值守的目的，通過實驗驗證，該系統使用靈活、數據采集傳輸可靠準確、節省資源，提高勞動生產率，實現了儀器儀表智能化，系統也可以在其他需要無線監控的領域使用，應用范圍較廣。
參考文獻
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