单片机孵化器恒湿设计
本课题设计的是鸡雏孵化室湿度检测控制系统，由湿度检测模块、判断控制模块、液晶显示模块及声光报警模块组成。
本系统以AT89S52单片机为核心，实现对湿度的检测控制，并在LCD1602液晶屏上显示出湿度值及湿度上下限值。该设计采用数字温湿度传感器AM2301，对湿度进行实时采集，实现准确测定湿度的功能，通过AT89S52单片机对采集到的湿度和设定湿度进行比较，当检测到的湿度值超出设定的湿度范围值时，系统会启动声光报警装置，当检测到湿度值超出设定的湿度上限时，系统启动排潮设备，负责除湿工作，排除过多的水分；当检测到湿度值低于设定的湿度下限时，系统启动喷雾设备，负责加湿工作，防止孵化室过于干燥，达到恒湿的目的。为满足对不同湿度的要求，可以通过键盘来设定孵化器的被控湿度上下限值。本控制系统采用C语言编程，设计过程中用到了Protel电路板设计软件和Keil开发软件，两者的结合为硬件和软件的实现提供了保障，提高了工作的效率。 HM000079
本系统以单片机为核心实现自动控制湿度，其特点是体积小、成本低、功能强大，适用于对恒湿要求高的场所，得到了广泛的应用，具有广阔的应用发展空间。
关键词：AT89S52单片机；数字温湿度传感器AM2301；恒湿控制
2.1 芯片介绍
经过对系统的工作原理和整体设计认真讨论后开始准备硬件系统的设计，硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据。
根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑，选用AT89S52单片机为处理器，满足上面的要求而且设计方便，使得系统设计简单，实用性强。
2.1.1 AT89S52单片机
1、主要特性
① 面向控制的8位CPU
② 8KB在系统可编程Flash存储器
③ 256 B 的片内数据存储器
④可寻址64KB的片外程序存储器和片外数据存储器控制电路
⑤ 3个16位定时/计数器
⑥ 4个8位并行I/O口，共32条可单独编程的I/O口线
⑦ 8个中断源
⑧ 低功耗的闲置和掉电保护模式
2、AT89S52单片机引脚功能
40个引脚按其功能科分为如下3类：查看完整请+Q:351916072获取
电源及时钟引脚——VCC、VSS；XTAL1、XTAL2
控制引脚——PSEN、ALE/PROG、EA/VPP、RST
I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的外部引脚 图2.1 AT89S52引脚图 DIP封装
① VCC：供电电压。
② GND：接地。
③ P0口：P0口为8位可位寻址的输入/输出端口，是漏级开路输出，内部无上拉电阻，执行输出功能时，外部得接上上拉电阻，若要执行输入功能，必须先输出高电平1才能读取该口所连接的外部数据。
P1口：P1口为8位可位寻址的输入/输出端口，内部具备上拉电阻，P1的8位类似于漏极开路输出，每个引脚可驱动4个LS型TTL负载。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
P2口：P2口为8位可位寻址的输入/输出端口，内部具备上拉电阻，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口为8位可位寻址的输入/输出端口，内部具备上拉电阻，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口的8个引脚各有其他功能，如表2.1所示。 表2.1 P3的其他功能
端口 引脚 功能/说明
P3.0 10 RXD/串行口的接收引脚
P3.1 11 TXD/串行口的传送引脚
P3.2 12 INT0/外部中断0
P3.3 13 INT1/外部中断1
P3.4 14 T0/定时器0外部输入
P3.5 15 T1/定时器1外部输入
P3.6 16 WR/外部数据存储器写选通
P3.7 17 RD/外部数据存储器读选通
④ RST：复位引脚。当此引脚连接高电平超过2个机器周期，即可产生复位的动作。
⑤ ALE/PROG：地址锁存允许信号。其功能是在存取外部存储器时，送出一个将原本在P0的地址（A0~A7）信号锁存到外部锁存器IC，让P0空出来，以传输数据，即当外接存储器电路时，若ALE=1，P0被用作地址总线；若ALE=0，P0被用作数据总线。
⑥ /PSEN：程序存储使能。其功能是读取外部存储器。通常此引脚连接到外部存储器（ROM）的/OE引脚。
⑦ EA/VPP：当/EA保持高电平时，则系统使用内部存储器；当/EA保持低电平时，系统使用外部存储器。
⑧ XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
⑨ XTAL2：来自反向振荡器的输出。
2.1.2 LCD1602液晶
1、LCD1602液晶简介查看完整请+Q:351916072获取
LCD1602液晶模块专门用于显示数字、字母、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。由于LCD（液晶显示面板）的控制需要专门的驱动电路，且LCD面板的接线需要特殊的技巧，加上LCD面板结构比较脆弱，通常不会单独使用，而是将LCD面板、驱动与控制电路组合而成为一个LCD模块。LCD模块是一种省电的显示器件，常被应用在数字或微型计算机控制的系统，作为简易的人机接口。
2、引脚功能说明
LCD1602液晶分为14脚（无背光）或16脚（带背光）两种，控制器大都是采用日立公司的HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，本系统使用的是带背光的16脚。
各引脚接口说明如下:
第1脚：VSS为接地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为面板明亮度调整端，当该引脚所接电压越低时，面板明亮度越高，我们使用时可以通过一个10K的电位器调整明亮度。
第4脚：RS为内部寄存器选择引脚，当RS为高电平时总线选择内部寄存器数据寄存器DR，当RS为低电平时总线选择内部寄存器指令寄存器IR。
第5脚：R/W为读写控制引脚，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS=0且R/W=0时，执行写入指令或者显示地址操作，当RS=0且R/W=1时，执行读取忙信号操作，当RS=1且R/W=0时，执行数据写入操作，当RS=1且R/W=1时，执行读取数据操作。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：8位双向数据线，即D0到D7。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
摘要I
ABSTRACT II
第1章 绪论 .1
1.1 课题背景.1
1.2 鸡雏孵化器整体设计 .1
第2章 系统硬件设计 4
2.1 芯片介绍.4
2.1.1 AT89S52 单片机. 4
2.1.2 LCD1602液晶6
2.1.3 数字温湿度传感器AM2301 9
2.1.4 继电器13
2.2 模块功能介绍.13
2.2.1 复位电路设计.13
2.2.2 时钟电路设计.14
2.2.3 传感器电路设计.15 查看完整请+Q:351916072获取
2.2.4 LCD1602液晶显示设计15
2.2.5 声光报警电路及湿度判断控制电路设计.15
2.2.6 键盘电路设计.16
第3章 系统软件设计 18
3.1 软件简介.18
3.2 系统软件总体设计.19
3.3 系统初始化模块.21
3.4 湿度检测模块.21
3.5 键盘模块.21
3.6 湿度判断控制模块.22
3.7 LCD 1602液晶显示模块.22
第4章 仿真与调试.23
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
附 录.31
1、源程序31
2、附 图39 查看完整请+Q:351916072获取
本系统以AT89S52单片机为核心，实现对湿度的检测控制，并在LCD1602液晶屏上显示出湿度值及湿度上下限值。该设计采用数字温湿度传感器AM2301，对湿度进行实时采集，实现准确测定湿度的功能，通过AT89S52单片机对采集到的湿度和设定湿度进行比较，当检测到的湿度值超出设定的湿度范围值时，系统会启动声光报警装置，当检测到湿度值超出设定的湿度上限时，系统启动排潮设备，负责除湿工作，排除过多的水分；当检测到湿度值低于设定的湿度下限时，系统启动喷雾设备，负责加湿工作，防止孵化室过于干燥，达到恒湿的目的。为满足对不同湿度的要求，可以通过键盘来设定孵化器的被控湿度上下限值。本控制系统采用C语言编程，设计过程中用到了Protel电路板设计软件和Keil开发软件，两者的结合为硬件和软件的实现提供了保障，提高了工作的效率。 HM000079
本系统以单片机为核心实现自动控制湿度，其特点是体积小、成本低、功能强大，适用于对恒湿要求高的场所，得到了广泛的应用，具有广阔的应用发展空间。
关键词：AT89S52单片机；数字温湿度传感器AM2301；恒湿控制
2.1 芯片介绍
经过对系统的工作原理和整体设计认真讨论后开始准备硬件系统的设计，硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据。
根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑，选用AT89S52单片机为处理器，满足上面的要求而且设计方便，使得系统设计简单，实用性强。
2.1.1 AT89S52单片机
1、主要特性
① 面向控制的8位CPU
② 8KB在系统可编程Flash存储器
③ 256 B 的片内数据存储器
④可寻址64KB的片外程序存储器和片外数据存储器控制电路
⑤ 3个16位定时/计数器
⑥ 4个8位并行I/O口，共32条可单独编程的I/O口线
⑦ 8个中断源
⑧ 低功耗的闲置和掉电保护模式
2、AT89S52单片机引脚功能
40个引脚按其功能科分为如下3类：查看完整请+Q:351916072获取
电源及时钟引脚——VCC、VSS；XTAL1、XTAL2
控制引脚——PSEN、ALE/PROG、EA/VPP、RST
I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的外部引脚 图2.1 AT89S52引脚图 DIP封装
① VCC：供电电压。
② GND：接地。
③ P0口：P0口为8位可位寻址的输入/输出端口，是漏级开路输出，内部无上拉电阻，执行输出功能时，外部得接上上拉电阻，若要执行输入功能，必须先输出高电平1才能读取该口所连接的外部数据。
P1口：P1口为8位可位寻址的输入/输出端口，内部具备上拉电阻，P1的8位类似于漏极开路输出，每个引脚可驱动4个LS型TTL负载。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
P2口：P2口为8位可位寻址的输入/输出端口，内部具备上拉电阻，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口为8位可位寻址的输入/输出端口，内部具备上拉电阻，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口的8个引脚各有其他功能，如表2.1所示。 表2.1 P3的其他功能
端口 引脚 功能/说明
P3.0 10 RXD/串行口的接收引脚
P3.1 11 TXD/串行口的传送引脚
P3.2 12 INT0/外部中断0
P3.3 13 INT1/外部中断1
P3.4 14 T0/定时器0外部输入
P3.5 15 T1/定时器1外部输入
P3.6 16 WR/外部数据存储器写选通
P3.7 17 RD/外部数据存储器读选通
④ RST：复位引脚。当此引脚连接高电平超过2个机器周期，即可产生复位的动作。
⑤ ALE/PROG：地址锁存允许信号。其功能是在存取外部存储器时，送出一个将原本在P0的地址（A0~A7）信号锁存到外部锁存器IC，让P0空出来，以传输数据，即当外接存储器电路时，若ALE=1，P0被用作地址总线；若ALE=0，P0被用作数据总线。
⑥ /PSEN：程序存储使能。其功能是读取外部存储器。通常此引脚连接到外部存储器（ROM）的/OE引脚。
⑦ EA/VPP：当/EA保持高电平时，则系统使用内部存储器；当/EA保持低电平时，系统使用外部存储器。
⑧ XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
⑨ XTAL2：来自反向振荡器的输出。
2.1.2 LCD1602液晶
1、LCD1602液晶简介查看完整请+Q:351916072获取
LCD1602液晶模块专门用于显示数字、字母、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。由于LCD（液晶显示面板）的控制需要专门的驱动电路，且LCD面板的接线需要特殊的技巧，加上LCD面板结构比较脆弱，通常不会单独使用，而是将LCD面板、驱动与控制电路组合而成为一个LCD模块。LCD模块是一种省电的显示器件，常被应用在数字或微型计算机控制的系统，作为简易的人机接口。
2、引脚功能说明
LCD1602液晶分为14脚（无背光）或16脚（带背光）两种，控制器大都是采用日立公司的HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，本系统使用的是带背光的16脚。
各引脚接口说明如下:
第1脚：VSS为接地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为面板明亮度调整端，当该引脚所接电压越低时，面板明亮度越高，我们使用时可以通过一个10K的电位器调整明亮度。
第4脚：RS为内部寄存器选择引脚，当RS为高电平时总线选择内部寄存器数据寄存器DR，当RS为低电平时总线选择内部寄存器指令寄存器IR。
第5脚：R/W为读写控制引脚，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS=0且R/W=0时，执行写入指令或者显示地址操作，当RS=0且R/W=1时，执行读取忙信号操作，当RS=1且R/W=0时，执行数据写入操作，当RS=1且R/W=1时，执行读取数据操作。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：8位双向数据线，即D0到D7。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
摘要I
ABSTRACT II
第1章 绪论 .1
1.1 课题背景.1
1.2 鸡雏孵化器整体设计 .1
第2章 系统硬件设计 4
2.1 芯片介绍.4
2.1.1 AT89S52 单片机. 4
2.1.2 LCD1602液晶6
2.1.3 数字温湿度传感器AM2301 9
2.1.4 继电器13
2.2 模块功能介绍.13
2.2.1 复位电路设计.13
2.2.2 时钟电路设计.14
2.2.3 传感器电路设计.15 查看完整请+Q:351916072获取
2.2.4 LCD1602液晶显示设计15
2.2.5 声光报警电路及湿度判断控制电路设计.15
2.2.6 键盘电路设计.16
第3章 系统软件设计 18
3.1 软件简介.18
3.2 系统软件总体设计.19
3.3 系统初始化模块.21
3.4 湿度检测模块.21
3.5 键盘模块.21
3.6 湿度判断控制模块.22
3.7 LCD 1602液晶显示模块.22
第4章 仿真与调试.23
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
附 录.31
1、源程序31
2、附 图39 查看完整请+Q:351916072获取
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/jsjkxyjs/3239.html
