储料罐语音监测系统软件系统设计
目 录
1 绪论 1
2 主要元器件 2
2.1 STC89C52RC单片机 2
2.2 1602液晶显示屏 3
2.3 DS18B20温度传感器 5
2.4 HX711AD压力传感器 6
2.5 HC05蓝牙模块 7
2.6 超声波测距模块 9
2.7 ISD1820语音模块 11
3 软件设计以及软件流程图介绍 12
3.1 主机介绍 13
3.2 从机介绍 18
3.3 软件设计思路 21
4 keil介绍，以及它的使用方法 22
4.1 keil 4的介绍 22
4.2 keil 4的使用方法 23
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录 代码 33
1 绪论
随着人们的生活水平不断的提高，对于产品的质量，精度等各方面也提出了更高的要求。在储料罐生产的过程中，储料罐的环境对产品的质量，安全，对设备的运行与维护，对生产工人的人命安全都有很大的影响。单片机系统具有通信功能，对整个系统进行集中监控管理，实现少人值守和语音监测的目标。同时单片机也具有非常多的优点，不但它高集成度、高可靠性、高控制性能，而且功耗低、体积小、环境适应能力也强。用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、语音监测控制系统。同时由于其具有良好的控制性能和优秀的嵌入品质，在实时工业控制领域得到了广泛的应用。单片 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
机还可以用于各种物理量的采集与控制。温度、物位、压力等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便的实现对储料罐的生产环境进行实时有效的监控。储料罐的语音监控主要在于灰尘颗粒、湿度、有害气体等方面的检测。另外对于检测到的模拟数量要进行模数转换，转换成数字量与标准量进行比较，确定是否超出或低于标准，从而发出警报。同时，储料罐内还需要进行无线通信系统和语音监控系统，在不同的模块要进行全双工的联系，实现一方面的监测。在监测的同时，如果数据有所偏差，需要及时的反应到报警显示模块中，好通知工作人员进行处理解决，以免影响产品的质量或损坏机器设备。监测系统的中的温度传感器感应环境状态；利用单片机所执行的指令判断感应到的温度是否正常；如果感应到的温湿度过高[3]，则输出异常信号报警；开始对储料罐进行降温，当处理完毕，报警解除。如果温度一直处于正常状态，系统不会发出报警，处于稳定运行状态。这样就可以利用控制器对机房温湿、度进行监控，可以监控出环境温度，适当加入风扇通过监控的数据超出设定值可自动进行清楚储料罐里面的灰尘和颗粒，整个过程都是全程语音监控，从而实现环境温度管理的实时性和有效性
2 主要元器件
2.1 STC89C52RC单片机
图2-1 STC89C52RC单片机实物图
如图2-1所示为课题使用的STC89C85RC实物图。
本课题采用STC89C52RC[1]单片机，该单片机是宏晶公司推出的一种功耗很低、性能很高，它具有CMOS 8位微控制器，它的抗干扰能力也非常的强。虽然使用的是经典的MCS-51内核，但是在此基础上做了很多的改进，不但指令代码完全兼容传统的51单片机，而且具备了很多51单片机不具备的功能。它拥有8位CPU和较强的布尔处理器，让该单片机为很多系统提供了灵活，有效的解决方案。
STC89C52RC单片机的引脚图[2]如图2-2所示
图2-2 STC89C52RC引脚图
2.2 1602液晶显示屏
图2-3 1602液晶显示模块实物图
如图2-3所示，该图为1602液晶显示屏实物图。
1602液晶是5V电压驱动的，它带背光，屏幕可以显示两行字符，每行16个字符或者数字，但是不能显示汉字，该液晶的内部还包含复位电路，该电路能够提供显示移位、清屏、字符和光标闪烁等多种复杂的功能。它具有功耗超低，体积较小（薄而轻巧），显示内容多种多样等各种优势。采用1602显示屏也是符合现在微电子不断进步的意义。
1602液晶的接口信号说明如表2-1所示
表2-1 1602液晶接口信号说明
编号 序号 引脚说明 编号 符号 引脚说明
1 Vss 电源地 9 D2 数据口
2 VDD 电源正极 10 D3 数据口
3 VO 液晶显示对比度调节端 11 D4 数据口
4 RS 数据/命令选择段（H/L） 12 D5 数据口
5 R/W 读写选择段（H/L） 13 D6 数据口
6 E 使能信号 14 D7 数据口
7 D0 数据口 15 BLA 背光电源正极
8 D1 数据口 16 BLK 背光电源负极
1602液晶的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
技术参数如表2-2所示
表2-2 1602液晶的技术参数
显示容量 16×2字符
芯片工作电压 4.5V-5.5V
工作电流 2.0mA(5.5V)
模块最佳工作电压 5.0V
字符尺寸 2.95×4.35（W×H）mm
2.3 DS18B20温度传感器
图2-4 DS18B20温度传感器实物图
如图2-4所示，该图为DS18B20温度传感器的实物图
该课题所使用的DS18B20传感器是我们常用的温度传感器，首先它的体积非常的小，方便我们携带和运输。其次他的接线方便，封装过后能够运用在很多的场合例如冷冻库，仓库，还有就是储罐，所以非常适合本课题的使用。还有就是它的抗干扰能力非常的强，耐磨耐碰，它可运用于多方面的测温环境，一些苛刻的环境测温也是可以使用该传感器，最后就是它的精度非常高，接收数据的精度非常高，一些大型测量仪器也用到了该传感器，而储料罐监测系统需要的是一款具有优越性能的温度传感器，而DS18B20就非常的适合该监测系统，所以我们就毫不犹豫的选择了这款传感器。
图2-5 DS18B20传感器封装和内部组成
如图2-5所示，这两个图为DS18B20的封装和内部组成
2.4 HX711AD压力传感器
图2-6 HX711AD压力传感器实物图
如图2-6所示，该图为HX711AD压力传感器实物图
HX711AD是一种精度非常高，感知能力非常强的压力传感器，它内部包含24位的A转换器芯片，这种芯片和其他同种芯片相比，该芯片包含稳定电压源、内部时钟振荡器等优性能的部分，它具有集成度比较高、运行速度快、抗扰能力等优点。该传感器不光降低了成本，并且提高了运行性能和真实性。该芯片编写程序的时候还是非常容易的，它的管脚管理控制的信号，我们是不用对芯片内部的寄存器进行编程。在输入开关时可任意选则1通道或者2通道，通道和它内部的低噪声可编程放大器相连。通道1有64或者128的可实现编程的增益，与其有关的幅值是±20mV 或±40mV 。通道2 有固定的64 增益，用来对系统进行检测。内部芯片具有的稳压电源能够直接向外部传感器和芯片内部的数模转换器提供电源，系统板上就不需要需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不接任何其他的器件。通电之后系统实现自动复位，简化了开机的加载的过程。
1 绪论 1
2 主要元器件 2
2.1 STC89C52RC单片机 2
2.2 1602液晶显示屏 3
2.3 DS18B20温度传感器 5
2.4 HX711AD压力传感器 6
2.5 HC05蓝牙模块 7
2.6 超声波测距模块 9
2.7 ISD1820语音模块 11
3 软件设计以及软件流程图介绍 12
3.1 主机介绍 13
3.2 从机介绍 18
3.3 软件设计思路 21
4 keil介绍，以及它的使用方法 22
4.1 keil 4的介绍 22
4.2 keil 4的使用方法 23
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录 代码 33
1 绪论
随着人们的生活水平不断的提高，对于产品的质量，精度等各方面也提出了更高的要求。在储料罐生产的过程中，储料罐的环境对产品的质量，安全，对设备的运行与维护，对生产工人的人命安全都有很大的影响。单片机系统具有通信功能，对整个系统进行集中监控管理，实现少人值守和语音监测的目标。同时单片机也具有非常多的优点，不但它高集成度、高可靠性、高控制性能，而且功耗低、体积小、环境适应能力也强。用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统
机还可以用于各种物理量的采集与控制。温度、物位、压力等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便的实现对储料罐的生产环境进行实时有效的监控。储料罐的语音监控主要在于灰尘颗粒、湿度、有害气体等方面的检测。另外对于检测到的模拟数量要进行模数转换，转换成数字量与标准量进行比较，确定是否超出或低于标准，从而发出警报。同时，储料罐内还需要进行无线通信系统和语音监控系统，在不同的模块要进行全双工的联系，实现一方面的监测。在监测的同时，如果数据有所偏差，需要及时的反应到报警显示模块中，好通知工作人员进行处理解决，以免影响产品的质量或损坏机器设备。监测系统的中的温度传感器感应环境状态；利用单片机所执行的指令判断感应到的温度是否正常；如果感应到的温湿度过高[3]，则输出异常信号报警；开始对储料罐进行降温，当处理完毕，报警解除。如果温度一直处于正常状态，系统不会发出报警，处于稳定运行状态。这样就可以利用控制器对机房温湿、度进行监控，可以监控出环境温度，适当加入风扇通过监控的数据超出设定值可自动进行清楚储料罐里面的灰尘和颗粒，整个过程都是全程语音监控，从而实现环境温度管理的实时性和有效性
2 主要元器件
2.1 STC89C52RC单片机
图2-1 STC89C52RC单片机实物图
如图2-1所示为课题使用的STC89C85RC实物图。
本课题采用STC89C52RC[1]单片机，该单片机是宏晶公司推出的一种功耗很低、性能很高，它具有CMOS 8位微控制器，它的抗干扰能力也非常的强。虽然使用的是经典的MCS-51内核，但是在此基础上做了很多的改进，不但指令代码完全兼容传统的51单片机，而且具备了很多51单片机不具备的功能。它拥有8位CPU和较强的布尔处理器，让该单片机为很多系统提供了灵活，有效的解决方案。
STC89C52RC单片机的引脚图[2]如图2-2所示
图2-2 STC89C52RC引脚图
2.2 1602液晶显示屏
图2-3 1602液晶显示模块实物图
如图2-3所示，该图为1602液晶显示屏实物图。
1602液晶是5V电压驱动的，它带背光，屏幕可以显示两行字符，每行16个字符或者数字，但是不能显示汉字，该液晶的内部还包含复位电路，该电路能够提供显示移位、清屏、字符和光标闪烁等多种复杂的功能。它具有功耗超低，体积较小（薄而轻巧），显示内容多种多样等各种优势。采用1602显示屏也是符合现在微电子不断进步的意义。
1602液晶的接口信号说明如表2-1所示
表2-1 1602液晶接口信号说明
编号 序号 引脚说明 编号 符号 引脚说明
1 Vss 电源地 9 D2 数据口
2 VDD 电源正极 10 D3 数据口
3 VO 液晶显示对比度调节端 11 D4 数据口
4 RS 数据/命令选择段（H/L） 12 D5 数据口
5 R/W 读写选择段（H/L） 13 D6 数据口
6 E 使能信号 14 D7 数据口
7 D0 数据口 15 BLA 背光电源正极
8 D1 数据口 16 BLK 背光电源负极
1602液晶的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
技术参数如表2-2所示
表2-2 1602液晶的技术参数
显示容量 16×2字符
芯片工作电压 4.5V-5.5V
工作电流 2.0mA(5.5V)
模块最佳工作电压 5.0V
字符尺寸 2.95×4.35（W×H）mm
2.3 DS18B20温度传感器
图2-4 DS18B20温度传感器实物图
如图2-4所示，该图为DS18B20温度传感器的实物图
该课题所使用的DS18B20传感器是我们常用的温度传感器，首先它的体积非常的小，方便我们携带和运输。其次他的接线方便，封装过后能够运用在很多的场合例如冷冻库，仓库，还有就是储罐，所以非常适合本课题的使用。还有就是它的抗干扰能力非常的强，耐磨耐碰，它可运用于多方面的测温环境，一些苛刻的环境测温也是可以使用该传感器，最后就是它的精度非常高，接收数据的精度非常高，一些大型测量仪器也用到了该传感器，而储料罐监测系统需要的是一款具有优越性能的温度传感器，而DS18B20就非常的适合该监测系统，所以我们就毫不犹豫的选择了这款传感器。
图2-5 DS18B20传感器封装和内部组成
如图2-5所示，这两个图为DS18B20的封装和内部组成
2.4 HX711AD压力传感器
图2-6 HX711AD压力传感器实物图
如图2-6所示，该图为HX711AD压力传感器实物图
HX711AD是一种精度非常高，感知能力非常强的压力传感器，它内部包含24位的A转换器芯片，这种芯片和其他同种芯片相比，该芯片包含稳定电压源、内部时钟振荡器等优性能的部分，它具有集成度比较高、运行速度快、抗扰能力等优点。该传感器不光降低了成本，并且提高了运行性能和真实性。该芯片编写程序的时候还是非常容易的，它的管脚管理控制的信号，我们是不用对芯片内部的寄存器进行编程。在输入开关时可任意选则1通道或者2通道，通道和它内部的低噪声可编程放大器相连。通道1有64或者128的可实现编程的增益，与其有关的幅值是±20mV 或±40mV 。通道2 有固定的64 增益，用来对系统进行检测。内部芯片具有的稳压电源能够直接向外部传感器和芯片内部的数模转换器提供电源，系统板上就不需要需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不接任何其他的器件。通电之后系统实现自动复位，简化了开机的加载的过程。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/2241.html
