西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I摘要人類社會(huì)的發(fā)展與能源的開(kāi)發(fā)和利用水平緊密相關(guān)，每一次新能源的開(kāi)發(fā)都能使人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一次飛躍。在自然界中，風(fēng)能是分布廣泛、用之不竭且無(wú)污染的巨大能源。在全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)日益嚴(yán)重的背景下，風(fēng)能資源開(kāi)始受到普遍關(guān)注，每個(gè)國(guó)家都加緊對(duì)風(fēng)力的開(kāi)發(fā)和利用，減少化石能源的利用，從而減少溫室氣體的排放，保護(hù)環(huán)境。本文介紹了用STC89C52系列單片機(jī)設(shè)計(jì)檢測(cè)風(fēng)向風(fēng)力的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及顯示模塊。對(duì)于風(fēng)力該系統(tǒng)采用單片機(jī)技術(shù)。光電傳感器采集的數(shù)據(jù)交給單片機(jī)處理，再由LCD顯示屏顯示測(cè)量的風(fēng)力值。對(duì)于風(fēng)向該系統(tǒng)利用3軸數(shù)字羅盤HMC5883L，僅用地磁場(chǎng)在X方向和Y方向的兩個(gè)分矢量值便可確定方位值，再由LCD顯示屏顯示測(cè)量的風(fēng)向值。軟件設(shè)計(jì)采用模塊編程，方便今后的維護(hù)和改進(jìn)。關(guān)鍵詞風(fēng)向，風(fēng)力，單片機(jī)，HMC5883L西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IIABSTRACTTHEDEVELOPMENTOFHUMANSOCIETYISCLOSELYRELATEDTOTHEDEVELOPMENTANDUTILIZATIONOFENERGYEVERYNEWENERGYDEVELOPMENTCANMAKETHEECONOMICDEVELOPMENTOFHUMANBEINGSALEAPINNATURE,WINDENERGYISHUGEANDWIDELYDISTRIBUTEDINEXHAUSTIBLEANDPOLLUTIONFREEUNDERTHEBACKGROUNDOFTHEINCREASINGLYSERIOUSGLOBALENERGYCRISISANDENVIRONMENTALCRISIS,WINDENERGYRESOURCESBEGANTOSUFFERTHEWIDESPREADCONCERN,EACHCOUNTRIESARESTEPPINGUPTHEWINDENERGYDEVELOPMENTANDUTILIZATION,REDUCETHEUSEOFFOSSILENERGY,THEREBYREDUCINGGREENHOUSEGASEMISSIONSANDPROTECTTHEENVIRONMENTTHISPAPERINTRODUCESTHEDESIGNOFDATAACQUISITIONANDPROCESSINGSYSTEMANDDISPLAYMODULEOFWINDDIRECTIONANDWINDWITHSTC89C52SERIESMCUFORWINDPOWER,THESYSTEMADOPTSSINGLECHIPMICROCOMPUTERTECHNOLOGYTHEDATACOLLECTEDBYTHEPHOTOELECTRICSENSORISHANDEDOVERTOTHESINGLECHIPMICROCOMPUTER,ANDTHENTHEMEASUREDVALUEOFWINDPOWERISDISPLAYEDBYTHELCDDISPLAYSCREENFORWINDDIRECTIONOFTHESYSTEMUSING3AXISDIGITALCOMPASSHMC5883L,ONLYTHEGEOMAGNETICFIELDINTHEXDIRECTIONANDYDIRECTIONOFTHETWOSUBVECTORVALUESCANDETERMINETHEAZIMUTHVALUE,ANDTHENBYTHELCDDISPLAYTODISPLAYTHEMEASUREDWINDDIRECTIONTHESOFTWAREDESIGNADOPTSMODULEPROGRAMMING,WHICHISCONVENIENTFORFUTUREMAINTENANCEANDIMPROVEMENTKEYWORDSWINDDIRECTION,WINDSPEED,SINGLECHIPMICROCOMPUTER,HMC5883L西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）III目錄第1章緒論111問(wèn)題的提出112研究的內(nèi)容113風(fēng)向風(fēng)力自動(dòng)測(cè)量?jī)x的選用與發(fā)展2第2章系統(tǒng)組成方案與硬件電路321系統(tǒng)總體方案322風(fēng)向測(cè)量原理523風(fēng)力測(cè)量原理5第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)731主程序設(shè)計(jì)732風(fēng)向子程序設(shè)計(jì)833風(fēng)速子程序設(shè)計(jì)1134鍵盤子程序設(shè)計(jì)1235報(bào)警輸出子程序設(shè)計(jì)1436時(shí)鐘子程序設(shè)計(jì)1437顯示子程序設(shè)計(jì)1738信號(hào)輸出子程序設(shè)計(jì)21第4章軟件仿真與調(diào)試2341軟件環(huán)境的介紹23411KEILUVISION423412STC_ISP_V4802742KEIL軟件及其調(diào)試功能簡(jiǎn)介30第5章總結(jié)與討論33參考文獻(xiàn)35附錄36致謝47誠(chéng)信聲明西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IV西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第1章緒論11問(wèn)題的提出人類可利用的自然界風(fēng)能為風(fēng)能資源。風(fēng)作為一種天然征象，本身又蘊(yùn)藏著巨大的能量，并對(duì)人們的生產(chǎn)勞動(dòng)有巨大的影響力?，F(xiàn)在，每個(gè)國(guó)家都特別珍視風(fēng)向風(fēng)力的檢測(cè)與研究。我國(guó)風(fēng)力資源極為豐富離地10米高的風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約3226億千瓦，其中可開(kāi)發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量有253億KW，50米高度的風(fēng)能資源比10米高度多1倍，約為5億多KW。近海可開(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量有75億KW。風(fēng)力發(fā)電是很有出息的，尤其是現(xiàn)在能源緊缺，風(fēng)力發(fā)電成為新潮發(fā)電要領(lǐng)的環(huán)境下，對(duì)風(fēng)力風(fēng)向的測(cè)量和控制尤為緊張。所以研究風(fēng)向風(fēng)力變化的意義巨大。風(fēng)向風(fēng)力自動(dòng)測(cè)量?jī)x可以廣泛地應(yīng)用于氣象（為臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)）、新能源（為發(fā)電前期提供參數(shù)數(shù)據(jù)）、民航（為飛機(jī)起飛、降落供給準(zhǔn)確的參數(shù)數(shù)據(jù)）、公路、橋梁（為建造公路、橋梁供給參數(shù)依據(jù)）等行業(yè)，具有廣闊的前景。12研究的內(nèi)容風(fēng)力風(fēng)向是經(jīng)常需要采集的一個(gè)參數(shù)，由于機(jī)械式的風(fēng)力傳感器響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，體積大，而且價(jià)格比較貴，要實(shí)現(xiàn)在一個(gè)不是很廣闊的地方測(cè)量風(fēng)力就會(huì)比較難，所以本課題研究的是設(shè)計(jì)一個(gè)小型的測(cè)量系統(tǒng)，這種測(cè)量風(fēng)參數(shù)的系統(tǒng)要求電路簡(jiǎn)單，精度高，體積小，成本低，易實(shí)現(xiàn)。風(fēng)力風(fēng)向系統(tǒng)的主要功能是對(duì)當(dāng)前的風(fēng)力風(fēng)向進(jìn)行測(cè)量，并在顯示器件上顯示，而且測(cè)量系統(tǒng)要求具有一定的精度，在斷電及其他不良情況下仍然準(zhǔn)確的工作。本課題研究的是設(shè)計(jì)一個(gè)小型的測(cè)量系統(tǒng)，此自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，體積較小，精度較高，成本低，容易實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)的控制下，采用合適的測(cè)量方法對(duì)脈沖的變化進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)要求風(fēng)力的測(cè)量達(dá)到一定的精度，誤差不超過(guò)5并且對(duì)風(fēng)力進(jìn)行顯示。對(duì)于風(fēng)向在0360范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，單片機(jī)處理測(cè)量風(fēng)向能夠顯示并且達(dá)到一定的精度。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）213風(fēng)向風(fēng)力自動(dòng)測(cè)量?jī)x的選用與發(fā)展目前的風(fēng)向、風(fēng)力測(cè)量方法無(wú)法滿足所有理想測(cè)量的要求，它們有各自的特點(diǎn)和適用范圍。要想選擇一種合適的儀表，并非易事。選擇測(cè)風(fēng)力裝置需要考慮測(cè)量裝置的性能（包括可靠性、測(cè)量范圍及精度的測(cè)量等）、現(xiàn)場(chǎng)安裝以及日后的維護(hù)、使用壽命和費(fèi)用等因素。使用者必須掌握測(cè)量?jī)x的使用方法，并綜合考慮相關(guān)影響因素，在工程測(cè)量的各個(gè)階段選擇最合適的測(cè)量手段。隨著風(fēng)向風(fēng)力測(cè)量技術(shù)的趨于完美，其發(fā)展趨勢(shì)可歸納為功能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；精確度由低到高，量程由小到大，裝置由接觸式測(cè)量到非接觸式測(cè)量，安裝由繁到簡(jiǎn)，可靠性由低到高，測(cè)量?jī)x向智能化、人性化方向發(fā)展。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第2章系統(tǒng)組成方案與硬件電路21系統(tǒng)總體方案本系統(tǒng)共有兩部分組成硬件部分和軟件部分。其中硬件部分是以STC89C52單片機(jī)為核心控制器，由LCD1602液晶顯示模塊、時(shí)鐘模塊、報(bào)警模塊、鍵盤模塊、光電傳感器模塊和指南針模塊組成，通過(guò)光電傳感器模塊和指南針模塊測(cè)得風(fēng)向和風(fēng)力的數(shù)據(jù)。顯示模塊用來(lái)顯示時(shí)間、風(fēng)向和風(fēng)力信息。報(bào)警模塊是在風(fēng)力過(guò)大的情況下，進(jìn)行報(bào)警提醒。鍵盤模塊進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，通過(guò)按鍵來(lái)控制單片機(jī)的工作模式。軟件部分對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序、LCD1602顯示程序、脈沖（光電傳感器輸出脈沖）檢測(cè)程序、風(fēng)向檢測(cè)程序、時(shí)間設(shè)置程序等組成。其總體框架如圖21所示。系統(tǒng)硬件電路如圖22所示。圖21系統(tǒng)總體框圖本系統(tǒng)總體思路如下風(fēng)向標(biāo)在風(fēng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)并停止，得到了當(dāng)前風(fēng)向。通過(guò)指南針模塊測(cè)得風(fēng)葉朝向就得到了當(dāng)前的風(fēng)向數(shù)據(jù)。光電傳感器的測(cè)量原理為，在一定的測(cè)量時(shí)間內(nèi)，讀取光電傳感器發(fā)生的脈沖個(gè)數(shù)（即頻率），從而算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。設(shè)測(cè)量時(shí)間T（MIN），計(jì)數(shù)器計(jì)取的脈沖個(gè)數(shù)M，假定脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)一圈輸出P個(gè)脈沖，對(duì)應(yīng)被測(cè)轉(zhuǎn)速為N（R/MIN），風(fēng)葉半徑為R（M），就可算出實(shí)際轉(zhuǎn)速值N60M/PT，實(shí)際風(fēng)速VNR。主控芯片顯示模塊指南針模塊報(bào)警模塊光電傳感器模塊時(shí)鐘模塊鍵盤模塊西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4圖22系統(tǒng)硬件電路圖西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）522風(fēng)向測(cè)量原理風(fēng)向測(cè)量是采用風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)向標(biāo)旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)主軸的，而風(fēng)向測(cè)量的一般方法則是采用角度來(lái)確定風(fēng)向，我選用指南針模塊測(cè)量風(fēng)向變化角度。三維電子羅盤由三維磁阻傳感器、雙軸傾角傳感器和MCU構(gòu)成。三維磁阻傳感器用來(lái)測(cè)量地球磁場(chǎng)。該磁力儀是采用三個(gè)互相垂直的磁阻傳感器，每個(gè)軸向上的傳感器檢測(cè)在該方向上的地磁場(chǎng)強(qiáng)度。向前的方向稱為X方向的傳感器檢測(cè)地磁場(chǎng)在X方向的矢量值；向左或Y方向的傳感器檢測(cè)地磁場(chǎng)在Y方向的矢量值；向下或Z方向的傳感器檢測(cè)地磁場(chǎng)在Z方向的矢量值。僅用地磁場(chǎng)在X和Y的兩個(gè)分矢量值便可確定方位值A(chǔ)RCTANXYA21該關(guān)系式是在測(cè)量?jī)x與地面平行時(shí)才成立。當(dāng)測(cè)量?jī)x發(fā)生傾斜時(shí)，方位值的準(zhǔn)確性就受到很大的影響，測(cè)量?jī)x所處的位置和傾斜角的大小決定了誤差的大小。23風(fēng)力測(cè)量原理風(fēng)力測(cè)量要將風(fēng)力轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)從而確定其大小，我選擇用光電傳感器的方式獲得脈沖信號(hào)。光電傳感器是應(yīng)用非常廣泛的一種器件，其基本的原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時(shí)，接收管導(dǎo)通，當(dāng)發(fā)射管照射不到接收管時(shí)接收管關(guān)斷。下滿主要介紹我所使用的透射式光電傳感器，如圖23所示，當(dāng)有物體擋在發(fā)射與接收管之間的間隙時(shí)，接收?qǐng)D23光電傳感器的原理圖管關(guān)斷，如若發(fā)射與接收管的間隙之間沒(méi)有遮擋物時(shí)開(kāi)關(guān)管打開(kāi)。根據(jù)此原理，制作一個(gè)遮光葉片如圖24所示，將其安裝在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)扇葉經(jīng)過(guò)時(shí)，產(chǎn)生脈沖信號(hào)。當(dāng)葉片數(shù)較多時(shí)，旋轉(zhuǎn)一周可以獲得多個(gè)脈沖信號(hào)。這里我們采用有20西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6個(gè)孔的遮光片來(lái)獲得脈沖信號(hào)。風(fēng)葉的半徑為002M，假如在一分鐘的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生了2000脈沖，則風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速就為100R/MIN即1002RAD/MIN，風(fēng)速即為4M/MIN。本次畢設(shè)我選的是光電傳感器，采用穿透法測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速。光電傳感器的原理上面有詳細(xì)的介紹。圖24遮光葉片西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是基于硬件基礎(chǔ)上的，首先必須對(duì)系統(tǒng)有充分的了解，熟悉各種所用的芯片的時(shí)序以及各管腳的具體功能，還有硬件要實(shí)現(xiàn)的具體功能。合理的分配單片機(jī)的硬件資源。然后給出程序的流程圖，并通過(guò)他進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)試。為了充分發(fā)揮單片機(jī)的智能化作用及降低成本，對(duì)于那些可用軟件完成又可用硬件完成的功能，盡量用軟件來(lái)完成。同時(shí)軟件設(shè)計(jì)要盡可能實(shí)現(xiàn)功能模塊化，這樣既方便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的初始化，數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)的處理都是靠軟件來(lái)運(yùn)行的，考慮到系統(tǒng)要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)所用的方法，這里我們采用C語(yǔ)言編寫軟件。軟件的開(kāi)發(fā)工具我們用KEILC。KEILC軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它支持匯編語(yǔ)言，C語(yǔ)言等，它集合了編輯，編譯，仿真于一體。再利用KEILC進(jìn)行編程時(shí)，先建立一個(gè)工程項(xiàng)目，然后在項(xiàng)目中新建空白文檔，在空白文檔處輸入程序并保存，保存時(shí)后綴名為C。然后編譯并生成HEX文件。將HEX文件導(dǎo)入到單片機(jī)里，用PROTEUS與KEILC聯(lián)調(diào)，就完成了。31主程序設(shè)計(jì)本次軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能模塊化，主要用到的功能模塊有風(fēng)向子程序、風(fēng)速子程序、鍵盤子程序、報(bào)警輸出子程序、時(shí)鐘子程序、顯示子程序、信號(hào)輸出子程序等。主程序流程圖如圖31所示。當(dāng)系統(tǒng)上電后，風(fēng)向子程序檢測(cè)當(dāng)前的風(fēng)向數(shù)據(jù)，風(fēng)速子程序檢測(cè)當(dāng)前的風(fēng)力數(shù)據(jù)，信號(hào)輸出子程序通過(guò)串口實(shí)時(shí)的將測(cè)得的風(fēng)向風(fēng)力數(shù)據(jù)傳輸給其它設(shè)備，當(dāng)檢測(cè)到的風(fēng)力數(shù)據(jù)高于預(yù)先設(shè)定的風(fēng)力值時(shí)，就會(huì)執(zhí)行報(bào)警輸出子程序，通過(guò)調(diào)用鍵盤子程序來(lái)檢測(cè)當(dāng)前的按鍵值，使系統(tǒng)回復(fù)相應(yīng)的操作，時(shí)鐘子程序主要是記錄當(dāng)前系統(tǒng)工作的時(shí)間，顯示子程序就是將測(cè)得的風(fēng)向風(fēng)力數(shù)據(jù)和當(dāng)前時(shí)間顯示出來(lái)。為了能測(cè)得多個(gè)風(fēng)向風(fēng)力數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)處于一直循環(huán)檢測(cè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8圖31主程序流程圖32風(fēng)向子程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用磁阻傳感器HMC5883L芯片對(duì)風(fēng)向進(jìn)行檢測(cè)，指南針模塊通過(guò)端口P23和P24將地磁場(chǎng)在X和Y的兩個(gè)分矢量值傳給單片機(jī)，并通過(guò)公式AARCTANY/X計(jì)算出當(dāng)前的角度。HMC5883L引腳位值如圖32所示，HMC5883L管腳描述如表31所示。圖32HMC5883L引腳位置西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9表31HMC5883L管腳描述管腳號(hào)管腳名稱功能1SCL串行時(shí)鐘IIC主從時(shí)鐘2VDD供電端216V36V3NC空引腳4S1與電源供電引腳相連5NC空引腳6NC空引腳7NC空引腳8SETP與S/R電容器C2相連，連驅(qū)動(dòng)端9GND接地10C1與儲(chǔ)能電容器C1相連11GND接地12SETC與S/R電容器C2相連驅(qū)動(dòng)端13VDDIDI/O口供電14NC空引腳15DRDY數(shù)據(jù)準(zhǔn)備中斷引腳。內(nèi)部拉高?？蛇x的連接。保持250秒時(shí)，數(shù)據(jù)被放置在數(shù)據(jù)輸出寄存器。16SDA串行數(shù)據(jù)IIC主從數(shù)據(jù)當(dāng)主程序運(yùn)行至此模塊時(shí)，首先對(duì)風(fēng)向子程序的各個(gè)變量進(jìn)行初始化，然后給復(fù)位端一個(gè)高電平，使HMC5883L具有寫入功能。然后向HMC5883L寫入需要讀取的數(shù)據(jù)的地址，延時(shí)一段時(shí)間后讀取改地址的數(shù)據(jù)，地址增加并判斷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)讀取完成，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，將角度信息返回給主函數(shù)。在程序中通過(guò)XBUF08|BUF1和YBUF48|BUF5語(yǔ)句，將HMC5883L測(cè)量得到的X和Y方向上力的分量傳給X，Y寄存器，再通過(guò)ANGLEATAN2DOUBLEY,DOUBLEX180/314159265180（31）計(jì)算出角度，就得到了當(dāng)前系統(tǒng)的風(fēng)向數(shù)據(jù)。風(fēng)向子程序流程圖如圖33。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10風(fēng)向子程序入口變量初始化復(fù)位端產(chǎn)生一個(gè)高電平寫HMC5883L地址讀取該地址數(shù)據(jù)地址增加數(shù)據(jù)是否讀完延時(shí)數(shù)據(jù)處理Y返回主程序N圖33風(fēng)向子程序流程圖西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1133風(fēng)速子程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用光電傳感器通過(guò)測(cè)速碼盤就能得到一系列的脈沖信號(hào)，并從引腳P32中斷INT0端輸入，每20次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，中斷數(shù)N/20就得到風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，風(fēng)葉的角度/定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)就是風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，風(fēng)葉角速度X風(fēng)葉半徑就得到風(fēng)速。風(fēng)葉的半徑為002M，假如在一分鐘的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生了2000脈沖，則風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速就為100R/MIN即1002RAD/MIN，風(fēng)速即為4M/MIN。風(fēng)速子程序流程圖如圖34所示。圖34風(fēng)速子程序流程圖西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1234鍵盤子程序設(shè)計(jì)鍵盤子程序的運(yùn)行結(jié)果將決定程序運(yùn)行的下一個(gè)方向，決定程序的不同操作，所以此程序段在整個(gè)程序中顯得尤為重要。由于鍵盤通常進(jìn)行排列成矩陣格式，因此可以用硬件或軟件方法對(duì)行列分別進(jìn)行掃描查找按動(dòng)的鍵。我選擇線反轉(zhuǎn)法進(jìn)行按鍵檢測(cè)。線反轉(zhuǎn)法很簡(jiǎn)練，無(wú)論被按鍵處于第一列或是最后一列，均只需兩步便能獲得按鍵的行列值。第一步將行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全零電平，則行線中電平由高到低所在行為按鍵所在行。第二步與第一步相反，將行線編程為輸出線，列線編程為輸入線，并使輸出線輸出為全零電平，則列線中電平由高到低所在行為按鍵所在列。綜合一、二兩步的結(jié)果，可確定按鍵所0在行和列，從而識(shí)別所按的鍵。該方法的優(yōu)點(diǎn)是非常簡(jiǎn)單適用。綜上兩種方法的介紹，選擇線反轉(zhuǎn)法。鍵盤子程序流程圖如圖35所示。鍵盤是使用排成3行2列的6點(diǎn)陣；把這兩組3位和2位的行列線分別連到主機(jī)單片機(jī)的控制引腳上（其中行線接在P11P13上，列線接在P14P15上）。點(diǎn)陣上的鍵一旦被按動(dòng)，該點(diǎn)行列的信號(hào)就可以被接通。首先向行送全1，再對(duì)列送全0。如果行線上有鍵按下的位置，原來(lái)的1被列送來(lái)的0所代替，記表32按鍵功能表按鍵功能描述KEY1設(shè)置時(shí)間按鍵。按一下設(shè)置年，按兩下設(shè)置月，按三下設(shè)置日，按四下設(shè)置時(shí)，按五下設(shè)置分KEY2記錄調(diào)取按鍵KEY3功能加按鍵KEY4功能減按鍵KEY5確認(rèn)按鍵KEY6取消按鍵西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13錄下相對(duì)應(yīng)信息的到行寄存器。反過(guò)來(lái)，把列送全1，再對(duì)行送全0，于是對(duì)應(yīng)列上有鍵按下的線便變?yōu)?，再把列上的信息送到列寄存器并記錄下來(lái)。此時(shí)我們就能得到具體是哪個(gè)按鍵按下，然后執(zhí)行相應(yīng)的功能。按鍵功能如表32。圖35鍵盤子程序流程圖西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1435報(bào)警輸出子程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的主要功能是監(jiān)控風(fēng)速大小是否超過(guò)預(yù)定值，主控機(jī)P17端口外接蜂鳴器，P16端口外接LED燈，當(dāng)風(fēng)速過(guò)高時(shí)，蜂鳴器響起的同時(shí)LED燈也會(huì)發(fā)光，以提醒操作人員風(fēng)速過(guò)高。報(bào)警輸出子程序流程圖如圖36所示。圖36報(bào)警輸出子程序流程圖36時(shí)鐘子程序設(shè)計(jì)時(shí)鐘子程序的記錄了系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行的時(shí)間，系統(tǒng)時(shí)鐘的核心部分就是定時(shí)，通過(guò)DS1302完成定時(shí)。本方案采用DALLAS公司的專用時(shí)鐘芯片DS1302。該芯片是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為25V55V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。該芯片內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。該芯片內(nèi)部采用石英晶體振蕩器，其芯片是一款高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，24小時(shí)誤差不超過(guò)2妙。D1302是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為25V55V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器，因此，可直接對(duì)其以用于顯示或設(shè)置，使得軟件編程相對(duì)簡(jiǎn)單。為保證時(shí)鐘在電網(wǎng)電壓不足或突然掉電等突發(fā)情況下，備用電源也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15當(dāng)電網(wǎng)電壓不足或突然掉電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到備用電源供電系統(tǒng)。而且即使系統(tǒng)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，備用電源也能保證芯片的正常運(yùn)行，以備隨時(shí)提供正確的時(shí)間。DS1302管腳描述如表33所示。時(shí)鐘子程序流程圖如圖37所示。表33DS1302管腳描述管腳號(hào)管腳名稱功能1VCC2雙供電配置中的主電源供應(yīng)管腳，VCC1連接到備用電源，在主電源失效時(shí)保持時(shí)間和日期數(shù)據(jù)。DS1302工作于VCC1和VCC2中較大者。當(dāng)VCC2比VCC1高02V時(shí)，VCC2給DS1302供電。當(dāng)VCC1比VCC2高時(shí)，VCC1給DS1302供電。2X1與標(biāo)準(zhǔn)的32768KHZ石英晶體相連。內(nèi)部振蕩器被設(shè)計(jì)與指定的6PF裝載電容的晶體一起工作。3X24GND電源地5CE輸入CE信號(hào)在讀寫時(shí)必須保持高電平。此管腳內(nèi)部有一個(gè)40K（典型值）的下拉電阻連接到地。6I/O輸入/推挽輸出。I/O管腳是三線接口的雙向數(shù)據(jù)管腳。此管腳內(nèi)部有一個(gè)40K（典型值）的下拉電阻連接到地。7SCLK輸入SCLK用來(lái)同步串行接口上的數(shù)據(jù)動(dòng)作。此管腳內(nèi)部有一個(gè)40K（典型值）的下拉電阻連接到地。8VCC1低功率工作在單電源和電池工作系統(tǒng)和低功率備用電池。在使用涓流充電的系統(tǒng)中，這個(gè)管腳連接到可再充能量源。UL認(rèn)證在使用鋰電池時(shí)確保避免反向充電電流。當(dāng)系統(tǒng)上電運(yùn)行時(shí)，時(shí)鐘模塊就開(kāi)始運(yùn)行，首先對(duì)時(shí)鐘模塊使用的變量進(jìn)行初始化，給DS1302寫數(shù)據(jù)DS1302WRITE（0X8E，0X00），使元器件不具備寫保護(hù)，使復(fù)位端產(chǎn)生一個(gè)高電平，令RST1，傳輸開(kāi)始，DS1302WRITEBYTE（CMD）；向DS1302寫入需要寫入數(shù)據(jù)的地址，然后向該地址寫入數(shù)據(jù)DS1302WRITEBYTE（DAT），地址增加并判斷要寫入的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)寫入完成。使復(fù)位端產(chǎn)生一個(gè)高西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16電平，令RST1，傳輸開(kāi)始，DS1302WRITEBYTE（CMD）；向DS1302寫入需要讀取數(shù)據(jù)的地址，然后讀取該地址的數(shù)據(jù)DS1302WRITEBYTE（DAT），地址增加并判斷要讀出的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)讀出完成。讀出完成之后返回主程序。圖37時(shí)鐘子程序流程圖西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1737顯示子程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中采用LCD1602帶字庫(kù)的液晶屏進(jìn)行顯示。1602字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，分為上下2行，每行顯示16個(gè)字符。而本功能也是本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的核心部分，在設(shè)計(jì)、調(diào)試是都是通過(guò)本模塊的顯示來(lái)判斷所需的功能是否實(shí)現(xiàn)。同時(shí)本模塊的時(shí)隙，指令都有特別的要求。所以在下面做詳細(xì)的介紹，如表34所示為1602的引腳，在連接到單片機(jī)是特別要注意數(shù)據(jù)口的順序以便操作。表34管腳功能說(shuō)明引腳符號(hào)管腳功能說(shuō)明1VSS一般接地2VDD接電源（5V）3V0液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。4RSRS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。5R/WR/W為讀寫信號(hào)線，高電平1時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平0時(shí)進(jìn)行寫操作。6EE或EN端為使能ENABLE端，下降沿使能。7DB0底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線0位（最低位）8DB1底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線1位9DB2底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線2位10DB3底4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線3位11DB4高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線4位12DB5高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線5位13DB6高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線6位14DB7高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線7位（最高位）（也是BUSYFLANG）15BLA背光電源正極16BLK背光電源負(fù)極西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18如表35所示為不同指令的設(shè)置。即1602的主要11條指令對(duì)應(yīng)的命令字。表351602液晶顯示器內(nèi)部共有11條控制指令序號(hào)指令RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB01清顯示00000000012光標(biāo)返回0000000013置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)獲字符移位000001S/CR/L6功能設(shè)置00001DLNF7設(shè)置字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址0001字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址8設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)據(jù)到CGROM或DDRAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGROM或DDRAM讀數(shù)據(jù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）191602液晶顯示器的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，下面對(duì)表35中的一些包含不同位指令的說(shuō)明指令3，光標(biāo)和顯示模式設(shè)置。I/D為光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移；S為屏幕上所有文字是否左移或者右移標(biāo)志，高電平表示有效，低電平則無(wú)效。指令4，顯示開(kāi)/關(guān)控制。D為控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)設(shè)置，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示；C為控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)設(shè)置，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo)；B為控制光標(biāo)是否閃爍設(shè)置，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5，光標(biāo)或字符移位。S/C為高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6，功能設(shè)置指令。D、L取高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線；N取低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示；F為低電平時(shí)顯示57的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示510的點(diǎn)陣字符。指令9，讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址。BF為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)顯示器不能接收指令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。1602LCD的讀寫操作時(shí)序分別如圖38和圖39所示，根據(jù)這兩個(gè)圖歸納出的基本操作時(shí)序表，見(jiàn)寄存器選擇控制表37。1602的內(nèi)部顯示地址如圖310所示，圖311為顯示子程序流程圖。圖381602LCD的讀操作時(shí)序西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20圖391602LCD的寫操作時(shí)序如表36所示為引腳RS、RW不同的組合時(shí)對(duì)應(yīng)的功能。表36寄存器選擇控制表RSRW操作說(shuō)明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀BUSYFLAG（DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)注關(guān)于EH脈沖開(kāi)始時(shí)初始化E為0，然后置E為1，再清0。BUSYFLAG（DB7）在此位未被清除為0時(shí)，LCD將無(wú)法再處理其他的指令要求。注數(shù)據(jù)指針設(shè)置數(shù)據(jù)首地址為80H，所以數(shù)據(jù)地址為80H地址碼027H，4067H。圖3101602的內(nèi)部顯示地址LCD1602初始化過(guò)程如下LCDRS0；LCDEN0；WRITE_COM0X01顯示清屏WRITE_COM0X38顯示模式設(shè)置西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21圖311顯示子程序流程圖WRITE_COM0X0C顯示開(kāi)，開(kāi)游標(biāo)，不閃爍WRITE_COM0X06字符整體移動(dòng)38信號(hào)輸出子程序設(shè)計(jì)當(dāng)風(fēng)向風(fēng)力數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)處理后，就需要及時(shí)的告知工作人員，使用串口可以將檢測(cè)到的風(fēng)向風(fēng)力數(shù)據(jù)傳輸給外接設(shè)備。信號(hào)輸出子程序流程圖如圖312所示。串口的初始化程序?yàn)镾CON0X50；REN1，允許接收狀態(tài)，串口工作模式1TMOD0X20；定時(shí)器1工作方式2PCON0X80；SMOD1，波特率加倍TH10XFD；波特率為19200TL10XFD；TR11；開(kāi)定時(shí)器1中斷西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖312信號(hào)輸出子程序流程圖ES1；開(kāi)串口中斷EA1；當(dāng)串口中斷打開(kāi)時(shí)，先檢測(cè)接收標(biāo)志是否被拉高，將接收標(biāo)志程序置零，主機(jī)讀取之前存入SBUF中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)保存到RDATA，將置REC拉高結(jié)束中斷。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23第4章軟件仿真與調(diào)試41軟件環(huán)境的介紹411KEILUVISION42009年2月發(fā)布KEILUVISION4，KEILUVISION4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開(kāi)發(fā)人員能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個(gè)窗口，提供一個(gè)整潔，高效的環(huán)境來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片，還添加了一些其他新功能。KEILUVISION4特征A系統(tǒng)瀏覽器窗口的顯示設(shè)備外設(shè)寄存器信息。B多項(xiàng)目工作區(qū)簡(jiǎn)化與眾多的項(xiàng)目。C調(diào)試還原視圖創(chuàng)建并保存多個(gè)調(diào)試窗口布局。D多顯示器和靈活的窗口管理系統(tǒng)。新建一個(gè)工程打開(kāi)KEIL軟件后，點(diǎn)擊PROJECTNEWUVISIONPROJECT，出現(xiàn)一個(gè)新建工程界面，如圖41。圖41新建工程西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24新建一個(gè)該工程的目錄，然后給這個(gè)工程起一個(gè)名字，比如溫濕度傳感器，軟件會(huì)自動(dòng)添加擴(kuò)展名UVPROJ，如圖42。圖42新建工程目錄保存之后會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，用來(lái)選擇單片機(jī)型號(hào)。STC89C52選擇ATMEL公司名下的AT89C52，如圖43。圖43芯片選擇西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25工程建立好之后，建立編寫代碼的文件，單擊FILENEW，然后點(diǎn)擊SAVE，可以保存文件，因?yàn)槭遣捎肅語(yǔ)言編寫，因此這塊文件名的后綴一定要加C，如圖44。圖44代碼文件然后將創(chuàng)建的文件添加到所建立的工程中去，右擊SOURCEGROUP1，單擊ADDFILESTOGROUPSOURCEGROUP1，將剛剛創(chuàng)建的溫濕度傳感器C文件添加進(jìn)去，如圖45。圖45工程添加西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26程序編寫好后，對(duì)其進(jìn)行編譯，生成HEX文件，就可以下載到單片機(jī)里了，首先點(diǎn)擊如圖46所示快捷按鍵。圖46編譯生產(chǎn)HEX在彈出的對(duì)話框中，單機(jī)OUTPUT選項(xiàng)，選中其中的CREATEHEXFILE，然后點(diǎn)擊確認(rèn)，如圖47。圖47HEX設(shè)置設(shè)置完成后，點(diǎn)擊PROJECTREBUILDALLTARGETFILES，或者單擊如圖48所示快捷按鍵。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖48編譯編譯完成后，在KEIL軟件下方，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)提示，DATA指的是程序使用了單片機(jī)內(nèi)部256字節(jié)RAM的多少，CODE指的是使用了8K代碼FLASH資源中的多少，當(dāng)提示“0ERROR，0WARNING”表示程序無(wú)錯(cuò)誤和警告，此時(shí)就會(huì)生成HEX文件，如圖49所示。圖49資源占用與警告412STC_ISP_V480將硬件與電腦連接好之后，查看設(shè)備管理器所使用的COM口，然后打開(kāi)STC系列單片機(jī)下載軟件STC_ISP_V480，如圖410。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28圖410下載軟件STC_ISP_V480下載步驟第1步選擇單片機(jī)型號(hào)，如圖411。圖411選擇單片機(jī)型號(hào)第2步單機(jī)“打開(kāi)程序文件”，找到剛才建立工程編譯生成的HEX文件，西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29如圖412。圖412打開(kāi)程序文件第3步選擇剛才查到的COM口，如圖413。第4步由于STC單片機(jī)需要冷啟動(dòng)，先點(diǎn)下載，等待軟件提示上電的時(shí)候，再上電，如圖414和圖415所示。圖413選擇COM口西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30圖414冷啟動(dòng)圖415下載完成42KEIL軟件及其調(diào)試功能簡(jiǎn)介成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單DEBUGSTART/STOPDEBUGSESSION（或按CTRLF5鍵）進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)，KEIL提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序，如圖416所示。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31圖416開(kāi)始程序調(diào)試KEIL能以單步執(zhí)行（按F11或選擇DEBUGSTEP）、過(guò)程單步執(zhí)行（按F10或選擇DEBUGSTEPOVER）、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試，如圖417和418所示。圖417單步執(zhí)行圖418過(guò)程單步執(zhí)行如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（DEBUGINLINEASSAMBLY），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟，如圖419所示。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32圖419在線修改對(duì)于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理（DEBUGINSERT/REMOVEBREAKPOINT或DEBUGBREAKPOINTS等），如圖420所示。圖420斷點(diǎn)設(shè)置在模擬調(diào)試程序后，還須通過(guò)編程器將HEX目標(biāo)文件燒寫入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實(shí)的運(yùn)行狀況。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33第5章總結(jié)與討論本次設(shè)計(jì)中，本人學(xué)習(xí)到了許多以前沒(méi)有接觸過(guò)的硬件、軟件知識(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)之前只是偶爾有機(jī)會(huì)能接觸到電子制作，對(duì)電子制作相關(guān)的知識(shí)要求和電子制作的過(guò)程沒(méi)有深刻的了解。兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是一個(gè)學(xué)習(xí)電子制作的絕好機(jī)會(huì)。在本次設(shè)計(jì)中，首先學(xué)會(huì)了查閱資料和利用工具書。平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)大多比較陳舊，作為一名電子專業(yè)的學(xué)生，由于本專業(yè)的特點(diǎn)自己更要積極查閱當(dāng)前的最新動(dòng)態(tài)資料及其應(yīng)用技巧等等。當(dāng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用一些不曾學(xué)過(guò)的東西時(shí)，就要去有針對(duì)性地查找資料，然后加以吸收利用，以提高自己的應(yīng)用能力，而且還能增長(zhǎng)自己見(jiàn)識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)。并且，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在網(wǎng)絡(luò)上的資料查閱也是很重要的環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)上的資源極其豐富，通過(guò)檢索工具的使用，使得本人對(duì)本次設(shè)計(jì)中的各方面都有了清楚的了解，從而順利的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。不過(guò)由于對(duì)所采用的設(shè)計(jì)語(yǔ)言的不確定性，再加上對(duì)曾經(jīng)學(xué)過(guò)的C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的極少利用和對(duì)這兩門語(yǔ)言掌握不是很精通，結(jié)果在設(shè)計(jì)的過(guò)程中出現(xiàn)了不少軟件設(shè)計(jì)上的思路障礙，也出現(xiàn)了不少語(yǔ)法錯(cuò)誤和程序代碼的高冗雜度，為此吃了不少苦頭。其中最大的教訓(xùn)就是語(yǔ)言嵌套程序思想的不精通帶來(lái)的程序高度冗雜，由于所設(shè)計(jì)的程序中需要大量重復(fù)地多層調(diào)用同樣的子函數(shù)，而開(kāi)始對(duì)程序嵌套設(shè)計(jì)這部分的了解還相當(dāng)膚淺，結(jié)果設(shè)計(jì)出來(lái)的程序是沒(méi)有可讀性的代碼組合，不是可以完成目的功能的優(yōu)良架構(gòu)的程序。后來(lái)又花了大量時(shí)間重新閱讀理解嵌套程序設(shè)計(jì)思想，重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序，教訓(xùn)相當(dāng)深刻?？傊?，本次設(shè)計(jì)使本人的實(shí)踐能力得到了進(jìn)一步提高，在調(diào)試過(guò)程中還積累了一些經(jīng)驗(yàn)。特別是培養(yǎng)了做事要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的作風(fēng)，受苦耐勞的精神以及相對(duì)應(yīng)的工程意識(shí)。還對(duì)以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了回顧作用，并對(duì)其加以進(jìn)一步的消化和鞏固。本次設(shè)計(jì)具備的主要功能有1、帶鍵盤輸入，必要的參數(shù)設(shè)定，測(cè)量修正，記錄的調(diào)取。2、帶顯示器件，顯示當(dāng)前時(shí)間、風(fēng)向、風(fēng)速等信息。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）343、帶有信號(hào)輸出接口，實(shí)時(shí)輸出風(fēng)向數(shù)據(jù)和風(fēng)速數(shù)據(jù)。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35參考文獻(xiàn)1徐明，朱慶春風(fēng)向風(fēng)速測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)J氣象水文海洋儀器，2008，045102凌六一，伍龍基于軟件模擬的51單片機(jī)IIC總線的實(shí)現(xiàn)J電子技術(shù)，2004，0513163葛磊蛟，毛一之，李歧，高婧嬙基于C語(yǔ)言的RS232串行接口通信實(shí)現(xiàn)J河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，0611164胡寧博，李劍，趙櫸云基于HMC5883的電子羅盤設(shè)計(jì)J傳感器世界，2011，0635385劉靜，王計(jì)元24C系列串行EEPROM與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)及應(yīng)用J上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，043533586宋德杰AT24C02在單片機(jī)中的應(yīng)用J電子制作，2005，0417197盧旭錦基于KEILC的AT24C02串行E2PROM的編程J現(xiàn)代電子技術(shù)，2007，081541578KANGSHUNLI，YANCHEN，HEZUANLIUANEWMETHODOFEVOLVINGHARDWAREDESIGNBASEDONIICBUSANDAT24C02JINTELLIGENTCONTROLANDAUTOMATIONWCICA，201210THWORLDCONGRESSON20121041079馮大捷基于DS1302電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)J科技視界，2012，0211812010崔惠柳串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302及其應(yīng)用J廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，01626611姚德法，張洪林串行時(shí)鐘芯片DS1302的原理與使用J信息技術(shù)與信息化，2006，01929412張寧丹，金桂基于STC89C52單片機(jī)DS1302時(shí)鐘芯片定時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)與仿真J現(xiàn)代電子技術(shù)，2013，084613趙亮跟我學(xué)51單片機(jī)七LCD1602液晶顯示模塊J電子制作，2011，07747714張亞峰KEILC51軟件使用方法J電子制作，2011，01616515邵子揚(yáng)，黃保明，劉海濤KEIL軟件仿真的串口調(diào)試技巧J單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2006，077678西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36附錄附錄1風(fēng)向子程序UCHARGE，SHI，BAI，QIAN，WAN；/顯示變量UCHARCODETABLE0，1，2，3，4，5，6，7，8，9；INTX，Y，Z；BYTEBUF8；DOUBLEANGLE；VOIDCONVERSIONUINTTEMP_DATAWANTEMP_DATA/10000；TEMP_DATATEMP_DATA10000；/取余運(yùn)算QIANTEMP_DATA/1000；TEMP_DATATEMP_DATA1000；/取余運(yùn)算BAITEMP_DATA/100；TEMP_DATATEMP_DATA100；/取余運(yùn)算SHITEMP_DATA/10；TEMP_DATATEMP_DATA10；/取余運(yùn)算GETEMP_DATA；VOIDHMC5883_STARTF_SDA1；/拉高數(shù)據(jù)線F_SCL1；/拉高時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）37F_SDA0；/產(chǎn)生下降沿DELAY5US；/延時(shí)F_SCL0；/拉低時(shí)鐘線VOIDHMC5883_STOPF_SDA0；/拉低數(shù)據(jù)線F_SCL1；/拉高時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)F_SDA1；/產(chǎn)生上升沿DELAY5US；/延時(shí)VOIDHMC5883_SENDACKBITACKF_SDAACK；/寫應(yīng)答信號(hào)F_SCL1；/拉高時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)F_SCL0；/拉低時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)BITHMC5883_RECVACKF_SCL1；/拉高時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)CYF_SDA；/讀應(yīng)答信號(hào)F_SCL0；/拉低時(shí)鐘線西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）38DELAY5US；/延時(shí)RETURNCY；VOIDHMC5883_SENDBYTEBYTEDATBYTEI；FORI0；I8；I/8位計(jì)數(shù)器DAT1；/移出數(shù)據(jù)的最高位F_SDACY；/送數(shù)據(jù)口F_SCL1；/拉高時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)F_SCL0；/拉低時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)HMC5883_RECVACK；BYTEHMC5883_RECVBYTEBYTEI；BYTEDAT0；F_SDA1；/使能內(nèi)部上拉，準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)，F(xiàn)ORI0；I8；I/8位計(jì)數(shù)器DAT1；F_SCL1；/拉高時(shí)鐘線西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）39DELAY5US；/延時(shí)DAT|F_SDA；/讀數(shù)據(jù)F_SCL0；/拉低時(shí)鐘線DELAY5US；/延時(shí)RETURNDAT；VOIDSINGLE_WRITE_HMC5883UCHARREG_ADDRESS，UCHARREG_DATAHMC5883_START；/起始信號(hào)HMC5883_SENDBYTESLAVEADDRESS；/發(fā)送設(shè)備地址寫信號(hào)HMC5883_SENDBYTEREG_ADDRESS；/內(nèi)部寄存器地址，請(qǐng)參考中文PDFHMC5883_SENDBYTEREG_DATA；/內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)，請(qǐng)參考中文PDFHMC5883_STOP；/發(fā)送停止信號(hào)VOIDMULTIPLE_READ_HMC5883VOIDUCHARI；BYTEBUF8；HMC5883_START；/起始信號(hào)HMC5883_SENDBYTESLAVEADDRESS；/發(fā)送設(shè)備地址寫信號(hào)HMC5883_SENDBYTE0X03；/發(fā)送存儲(chǔ)單元地址，從0X3開(kāi)始HMC5883_START；/起始信號(hào)HMC5883_SENDBYTESLAVEADDRESS1；/發(fā)送設(shè)備地址讀信號(hào)FORI0；I6；I/連續(xù)讀取6個(gè)地址數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)中BUF西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40BUFIHMC5883_RECVBYTE；/BUF0存儲(chǔ)數(shù)據(jù)IFI5HMC5883_SENDACK1；/最后一個(gè)數(shù)據(jù)需要回NOACKELSEHMC5883_SENDACK0；/回應(yīng)ACKHMC5883_STOP；/停止信號(hào)DELAY5；XBUF08|BUF1；/COMBINEMSBANDLSBOFXDATAOUTPUTREGISTERZBUF28|BUF3；/COMBINEMSBANDLSBOFZDATAOUTPUTREGISTERYBUF48|BUF5；/COMBINEMSBANDLSBOFYDATAOUTPUTREGISTERANGLEATAN2DOUBLEX，DOUBLEZ180/314159265180；/角度計(jì)算ANGLE10；CONVERSIONANGLE；VOIDINIT_HMC5883SINGLE_WRITE_HMC58830X02，0X00