基于單片機(jī)的智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

基于單片機(jī)的智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）基于單片機(jī)的智能機(jī)器人的課程設(shè)計(jì)班級(jí):自動(dòng)化09—2班姓名：學(xué)號(hào):摘要隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制的領(lǐng)域中。單片機(jī)以體積小、功能全、價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)方便的優(yōu)勢(shì)得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的青睞.它適合于實(shí)時(shí)控制,可構(gòu)成工業(yè)控制器、智能儀表、智能接口、智能武器裝置以及通用測(cè)控單元等。本文以SＴＣ89C５2單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了智能機(jī)器人系統(tǒng)，本機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了能在人一區(qū)域內(nèi)沿引導(dǎo)線行走，自動(dòng)繞鄣,在有光源引導(dǎo)的條件下能沿光源行走。同時(shí),能檢測(cè)埋在地下的金屬片，發(fā)出聲光知識(shí)信息，并能實(shí)時(shí)儲(chǔ)存，顯示檢測(cè)到的斷點(diǎn)數(shù)目以及各斷點(diǎn)至起跑線間的距離，最后能停在指定地點(diǎn)，顯示整個(gè)運(yùn)行的時(shí)間。關(guān)鍵詞單片機(jī)傳感器L２98A／DLＣD12８6４AbｓtrａctWithtｈeｄevelopmenｔｏfｔhedｉgitａｌtechｎology，diｇitaｌtｅcｈnoloｇｙhaｓｂｅｅｎwidelyａppｌiｅｄinｔhｅfielｄｏfinteｌｌｉgentcontｒｏl．MCUｗiｔhsmaｌｌｖoｌｕme，coｍpletefｕnctionｓ，ｌｏwｐrice，conveｎｉｅｎtdｅvelopmeｎtａdvａntａgｅbymanyelectrｏnicsyｓtｅmdｅsignersｆavｏr。Itissuitablｅforreal-tiｍecontrol，ｃａnfoｒｍindusｔriaｌcontroｌleｒs，iｎｔeｌｌigentｉｎｓｔrumｅntｓ，intｅｌlｉgｅｎｔｉntｅｒface,iｎtｅlligentweapondｅvｉceanduｎiｖersａlmeasｕremeｎtａndconｔｒｏlunit．ToＳTC89C52ｍiｃｒｏｃonｔrolｌerａｓthｅcoredｅsignofiｎｔｅｌlｉgentｒoｂｏtsysｔｅｍ，thiｓroｂotｃanwalkiｎaｒegｉonaｌongｔheguｉｄｅｌine，automatiｃｗiｎdingZhanｇ，wａlｋｉngａｌｏnｇtheｌightcondｉtionsoｆalｉghtｇuide．Aｂletodeｔecｔbuｒieｄintｈeundergroundmｅｔalshｅｅts，audiｂｌeandviｓuaｌkｎｏwledgｅandinformatｉon,andreal-tiｍｅsｔoragｅ,dｉsplａytｈenｕmbeｒofbrｅａｋpointsｄeｔeｃtedandtｈedｉｓｔanｃeｂetwｅe(cuò)ｎeachbrｅakpoｉnttｏｔｈｅstaｒtinglｉne,thefｉｎａlｓtopatthedeｓignaｔeｄlocaｔions，toshoｗｔｈｅe(cuò)ntiｒerunｔime.KeywordsSingｌechipmicroｃomputerＳenｓorL298A/DＬＣD１28６4目錄TOC\o＂1—3”\h\ｚ\u摘要PAGEREF_Tｏc329462114\ｈ2HYPERLINＫ\l"_Tｏｃ329４６２１17"第1章緒論P(yáng)AGEREＦ＿Toc32946２117＼ｈ5１．2設(shè)計(jì)的目的和意義PAGEＲＥＦ_Toｃ3２9４621２0＼h５ＨYPERLＩNK\l"_Ｔｏc３2９462１22＂第2章方案設(shè)計(jì)PAGＥRＥF_Toｃ32946212２\h6第３章硬件設(shè)計(jì)PAGＥREF_Ｔoc3２9462125\h7HYPEＲLＩNK\l”＿Ｔoｃ329462１26＂3．1單片機(jī)型號(hào)方案選擇２6＼h７HYＰＥＲLIＮK\l＂_Toc３294621２7”3。２液晶顯示方案選擇PＡGEREＦ＿Ｔｏc32９4６2127\ｈ7HYPＥRLIＮK\l”_Tｏｃ329462128”3。3信號(hào)處理電路方案選擇PＡGEREＦ_Toｃ32946２12８\h７3.5單片機(jī)最小系統(tǒng)電路分析PAGEREＦ＿Toｃ32９46２１３0\ｈ8HＹＰＥRLINK\l＂_Ｔoｃ３29462１3２＂3.6液晶顯示電路設(shè)計(jì)與分析PAGEＲEＦ_Toc3２94621３2\h8HＹPERLＩNＫ\l"＿Ｔoｃ3294６21３4"第4章軟件設(shè)計(jì)ＰＡGEREF_Tｏc3294621３４\h9結(jié)論P(yáng)AＧＥREF_Tｏc３2９46２１３7\h10HYPEＲLＩNK\l”＿Ｔｏc3２9462１38"參考文獻(xiàn)ＰAGEREF_Toｃ3２９46213８\h11HYPERLINK\l＂_Tｏc329４621３9＂附錄1PAGEＲEF_Toc3294６21３9\h12附錄2PAGERＥF_Ｔoｃ3２94６2343\h１５附錄3PAＧＥＲＥF＿Tｏc32９462３45\h１6ＴO(shè)Ｃ\o”1-3”＼h\u第１章緒論1．1課題研發(fā)背景隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，智能機(jī)器人無(wú)論是在工業(yè)領(lǐng)域還是消費(fèi)電子領(lǐng)域都已經(jīng)扮演了非常重要的角色，已成為人工智能研究和發(fā)展的熱點(diǎn)之一。在語(yǔ)音控制機(jī)器人領(lǐng)域,有研究表明已成功地將連續(xù)隱馬爾可夫模型(CHMM，CｅｎtrifｕgalPumpbasedonCoｎtiｎｕｏusHiddenＭaｒｋｏvModel)模型應(yīng)用于定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器（ＤＳP,ＤigｉtalSigｎaｌＰrocessor）上,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人的語(yǔ)音控制。關(guān)于傳感測(cè)距方面,使用多傳感器快速測(cè)量智能機(jī)器人與障礙物之間距離的方法，使機(jī)器人不僅具備語(yǔ)音識(shí)別功能，而且能實(shí)現(xiàn)智能避障。而關(guān)于家用室內(nèi)機(jī)器人的應(yīng)用也有相關(guān)研究，文獻(xiàn)[4］探究了一種通用并有效的智能移動(dòng)機(jī)器人嵌入式控制平臺(tái),并設(shè)計(jì)了一套能滿足要求的低成本的機(jī)器人定位系統(tǒng)以及自動(dòng)充電系統(tǒng)。這里設(shè)計(jì)的移動(dòng)音樂(lè)機(jī)器人即屬于智能機(jī)器人范疇,該音樂(lè)機(jī)器人集多種功能于一體,不但有陪人玩耍的娛樂(lè)功能還有保護(hù)家庭安全的安防功能。1.２設(shè)計(jì)的目的和意義隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制的領(lǐng)域中。單片機(jī)以體積小、功能全、價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)方便的優(yōu)勢(shì)得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的青睞。它適合于實(shí)時(shí)控制，可構(gòu)成工業(yè)控制器、智能儀表、智能接口、智能武器裝置以及通用測(cè)控單元等.本作品以STC９8Ｃ５2單片機(jī)為核心，利用傳感器作為機(jī)器人的眼睛；單片進(jìn)行處理判斷，然后驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,并采用1２864液晶顯示記錄一些有用的信息；本設(shè)計(jì)全部采用通用器件,在達(dá)到指標(biāo)要求的前提下降低了功耗和成本。第２章方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)STC9８Ｃ５２單片機(jī)為核心,利用傳感器作為機(jī)器人的眼睛；單片進(jìn)行處理判斷,然后驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，并采用１286４液晶顯示記錄一些有用的信息.單單片機(jī)紅外對(duì)管紅外對(duì)管光電開(kāi)關(guān)EEPROM光電開(kāi)關(guān)EEPROM霍爾傳感器霍爾傳感器聲光報(bào)警聲光報(bào)警直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)金屬接近開(kāi)關(guān)直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)金屬接近開(kāi)關(guān)A/D光敏電阻A/D光敏電阻圖2.1方案原理圖2.1循跡方案設(shè)計(jì)當(dāng)循跡模塊尋到黑線時(shí)輸出低電平,否則輸出高電平,由此驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，邏輯功能表如下循跡電路功能表傳感器循跡電路輸出(低電平動(dòng)作)待執(zhí)行命令左信號(hào)右信號(hào)左右√右轉(zhuǎn)左右√左轉(zhuǎn)左右前進(jìn)注解：“0”表示黑線，“1"表示白線表2.１循跡電路功能表2。2尋光方案設(shè)計(jì)尋光電路由三個(gè)光敏電阻組成分別位于機(jī)器人的、中、右,并通過(guò)A/D采集光強(qiáng)同時(shí)比較出哪一方向上的光照最強(qiáng)，并作出相應(yīng)的動(dòng)作,邏輯表如下所示尋光電路功能表傳感器A/D采集數(shù)據(jù)比較結(jié)果待執(zhí)行命令左信號(hào)中信號(hào)右信號(hào)左中右√右轉(zhuǎn)左中右√左轉(zhuǎn)左中右√右轉(zhuǎn)左中右√前進(jìn)注解:“1"表示光最強(qiáng)表2．1循跡電路功能表2．3機(jī)器人按鍵設(shè)計(jì)洗衣機(jī)面板上有2個(gè)按鈕K1、K2、K２（１）K1是電源的總開(kāi)關(guān)按鍵.(2)K2進(jìn)入循跡工作模式。（3)K３進(jìn)入尋光工作模式。第3章硬件設(shè)計(jì)３.1單片機(jī)型號(hào)方案選擇方案1:采用ＡＴmeｇ16單片機(jī)對(duì)信號(hào)處理，優(yōu)點(diǎn)速度快，功能強(qiáng)大，但價(jià)格貴，操作較復(fù)雜,不適合初學(xué)者方案２：采用AT８９c51單片機(jī)對(duì)信號(hào)處理，優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單,接口方便,具備所有單片機(jī)的基本功能,容易學(xué),價(jià)格便宜。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比，應(yīng)選擇方案2,采用簡(jiǎn)單易學(xué)的STC89C52作為本機(jī)器人的控制核心。3.2顯示方案的的選擇方案1：采用16０2液晶顯示，優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單,電路簡(jiǎn)單，小巧,缺點(diǎn)不能顯示漢字。方案２:采用１２864液晶顯示，優(yōu)點(diǎn)可以串行通信顯示，節(jié)?。?Ok口,操作簡(jiǎn)單，電路簡(jiǎn)單，自帶字庫(kù)，能顯示漢字，缺點(diǎn)體積較大。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比,應(yīng)選擇方案2，采用可顯示漢字的12864液晶進(jìn)行顯示。３.3循跡傳感器方案的選擇方案1:利用紅外發(fā)射管和紅外一體化接收頭做循跡裝置,優(yōu)點(diǎn)距離遠(yuǎn)，抗干擾強(qiáng)，電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，發(fā)射管需要38ＫＨz脈沖驅(qū)動(dòng)，操作復(fù)雜。方案2：電子競(jìng)賽專用ＲＰＲ2２0反射型光電探測(cè)器,靈敏度高,使用方便，缺點(diǎn)電路較復(fù)雜。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比，應(yīng)選擇方案2，使用電子競(jìng)賽專用RＰＲ22０反射型光電探測(cè)器作為循跡傳感器。圖３．３循跡傳感器３.4避障傳感器方案的選擇方案1：采用超聲波模塊避障,優(yōu)點(diǎn)避障距離精確,操作復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)較困難。方案2:采用光電開(kāi)關(guān)模塊,優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單,電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)避障距離需要手動(dòng)調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比,應(yīng)選擇方案２,采用光電開(kāi)關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)避障、繞障。3.５金屬檢測(cè)方案的選擇方案1:采用自制電渦流傳感器，可實(shí)現(xiàn)金屬檢測(cè)，電路復(fù)雜，供電需要交流電源，實(shí)現(xiàn)較困難。方案2：采用金屬檢測(cè)開(kāi)關(guān)，優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單，電路簡(jiǎn)單。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比，應(yīng)選擇方案2，采用金屬檢測(cè)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)金屬檢測(cè)。3。6尋光電路方案的選擇方案1：采用由光敏電阻和三極管組成的開(kāi)關(guān)型尋光電路,優(yōu)點(diǎn)電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)只有開(kāi)光量輸出，沒(méi)有明顯的光強(qiáng)比較。圖3.6.１尋光開(kāi)關(guān)電路方案2：采用半臂測(cè)量電路,用A/D進(jìn)行采集，優(yōu)點(diǎn)有明顯的光強(qiáng)比較，缺點(diǎn)電路較復(fù)雜。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比，應(yīng)選擇方案2，半臂A/Ｄ采集光強(qiáng)。圖3.6.2半臂A/D采集光強(qiáng)3。7A／D方案的選擇方案１：采用ADＣ0809,八通道8位Ａ/Ｄ，并行傳輸數(shù)據(jù)，操作簡(jiǎn)單,但需要大量I/Ｏ口。方案2:采用ＡＤＣ０8３４,四通道８位串行Ａ／D，可串行通信,節(jié)省I／O口資源。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比,應(yīng)選擇方案2，采用ＡDC0834進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。3.８電機(jī)方案的選擇方案1：采用步進(jìn)電機(jī),定位準(zhǔn)確，可以快速急停,缺點(diǎn)電路復(fù)雜，控制較難.方案2：直流減速電機(jī)，控制方便,容易實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比，應(yīng)選擇方案2,采用直流減速電機(jī)。3．９機(jī)器人里程測(cè)量方案方案1：采用光電碼盤(pán),計(jì)算輪子的圈數(shù),優(yōu)點(diǎn)計(jì)算精確，缺點(diǎn)程序算法復(fù)雜，安裝不方便。方案2：采用霍爾傳感器,計(jì)算輪子的圈數(shù),優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單,電路容易實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)只能記車輪的整圈數(shù).經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案對(duì)比，應(yīng)選擇方案2，采用霍爾傳感器測(cè)量里程,雖然只能計(jì)算整全數(shù),但對(duì)于本設(shè)記,精度已經(jīng)足夠了。3.１0單片機(jī)最小系統(tǒng)電路分析通過(guò)AVＲ單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理，為了單片機(jī)工作最優(yōu)狀態(tài)，復(fù)位電路、震蕩電路、ＩSＰ下載電路選擇該公司給出的標(biāo)準(zhǔn)接法。連接電路如圖3．2所示。圖３。１0單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖３.1１液晶顯示電路設(shè)計(jì)與分析通過(guò)1286４液晶顯示數(shù)據(jù),使用串行通信方式控制１２８64。連接電路如圖３。９所示.圖3．１1液晶顯示電路圖3.12報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用無(wú)源蜂鳴器，單片機(jī)必須輸出固定頻率的方波信號(hào),其工作電壓范圍寬4～12V,需要外圍元件少。通過(guò)單片機(jī)輸出高電平來(lái)控制蜂鳴器報(bào)警.具體電路如圖所示:圖３－12蜂鳴器報(bào)警電路3.13電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用集成芯片L298驅(qū)動(dòng)電路電路控制電機(jī)，簡(jiǎn)單方便，如圖所示。第4章軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)使用中斷方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，方便快捷.總體設(shè)計(jì)流程如圖4．1所示.液晶初始化液晶初始化顯示畫(huà)面顯示畫(huà)面初始化AD初始化ADAD轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換顯示質(zhì)量顯示質(zhì)量圖４．1程序流程圖結(jié)論隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變化，傳統(tǒng)的儀器逐步的被智能儀器所取代。智能儀器的核心部件是單片機(jī),因其極高的性價(jià)比得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，從而加快了智能儀器的發(fā)展。而傳感器作為測(cè)控系統(tǒng)中對(duì)象信息的入口，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。傳感器好比人體“五官”的工程模擬物，它是一種能將特定的被測(cè)量信息（物理量、化學(xué)量、生物量等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置本次設(shè)計(jì)中的半橋電子稱就是在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的.因此，只有充分了解有關(guān)智能儀器、單片機(jī)、傳感器以及各部分之間的關(guān)系才能達(dá)到要求。參考文獻(xiàn)１李勛單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)大學(xué)讀本.［M]北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2０023王治剛．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)訓(xùn).［Ｍ]北京:清華大學(xué)出版社，２0０44張積東等.單片機(jī)51／98開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。[M]北京:電子工業(yè)出版社，2004５周航慈等.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。[M]北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19976彭為.單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講．北京:電子工業(yè)出版社，200６７何立民等.單片機(jī)高級(jí)教程。北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000８盧艷軍．單片機(jī)基本原理及應(yīng)用系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20059周美娟等．單片機(jī)技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社,20０7１0嚴(yán)蔚敏,吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）[Ｍ］。北京：清華大學(xué)出版社，200211黃俊,王兆安.電力電子變流技術(shù).西安交通大學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社1２陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)（第二版）。北京:機(jī)械工業(yè)出版社１99７１３李忠文，安生輝.實(shí)用電機(jī)控制電路.化學(xué)工業(yè)出版社14丁道宏。電力電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，1990附錄１軟件主程序＃ｉncluｄe<iｏｍ1６v．h〉

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｝附錄2總硬件電路圖附錄3實(shí)物圖基于單片機(jī)的智能魚(yú)缸設(shè)計(jì)摘要隨著社會(huì)科技與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，用科技改善人們的生活已經(jīng)成為了一種必然的趨勢(shì)。智能魚(yú)缸作為緩解壓力的裝飾品得到了人們的廣泛青睞，而單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，如智能家居、手機(jī)電腦、汽車儀表等.因而，基于單片機(jī)的智能魚(yú)缸設(shè)計(jì)具有很大的研究意義和實(shí)用價(jià)值.本設(shè)計(jì)是針對(duì)目前市場(chǎng)智能魚(yú)缸尚在起步階段，存在功能不齊全、成本較高的問(wèn)題。利用STC８9Ｃ５1單片機(jī)，結(jié)合傳感器技術(shù)和C語(yǔ)言編程技術(shù)設(shè)計(jì)可以自動(dòng)溫控、自動(dòng)充氧、自動(dòng)投食、自動(dòng)水循環(huán)的低成本智能魚(yú)缸。本文主要從硬件設(shè)計(jì)方面闡述設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程與細(xì)節(jié)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；傳感器；智能魚(yú)缸ＤESＩGNＯＦＩNTELＬIGENTFISHTANＫBＡSEDONSＩNGLECＨIＰMICROCＯＭＰUTＥRABＳTRACTWitｈtheｒaｐiddｅvelｏｐｍentofsociaｌsciｅnｃeandtｅchnｏｌogｙandeconｏmｙ,Usingtｅchnｏlｏgytoｉmprovｅpeople’slivesｈaｓｂｅcoｍeaniｎｅｖｉtaｂleｔrend。Intellｉgentfiｓhtankshavｅbｅe(cuò)nｗiｄeｌyｆavｏｒｅdasａnornamentfｏrstreｓsrｅlief，andsingｌecｈipｍｉcrocompｕｔｅrｈasinfiltratedaｌlareasofoｕｒliｖes，ｓuchasｓｍarthomeｓ,mobilepｈonesaｎｄcoｍpｕters，andautoｍoｔｉｖeinstｒｕmentaｔion。Thｅrefｏre，ｔheinteｌlｉｇentfishｔankdesｉgｎbaseｄonｓingle-ｃhｉpmiｃrｏcoｍpｕｔｅrhasgreatｒesｅａrｃhsigｎｉficanceandpracticalvａlｕe．Ｔｈｉsdesigniｓforthecurreｎtmarｋetthａt(yī)ｔhｅintelｌiｇeｎｔfishtanｋｉssｔiｌlinitsinfancy,ａnditisincompｌetｅfunｃtionandhｉghｃoｓｔ。ＵsiｎgSTC89C51microcontrｏller，cｏmbinedwithｓenｓoｒtｅchｎologyanｄClangｕageprｏgｒaｍｍingtechnｏlｏｇydesigｎcaｎauｔoｍaｔiｃalｌytemperatuｒecontrol，aｕtｏmaticwaｔｅrchａnge,aｕｔomaｔicfeeｄｉnｇ,automａt(yī)ｉcoxygeｎatedloｗ－ｃｏstsmarttanｋ.Thiｓarｔicleｅｌａboratestｈeprocｅsｓandｄｅｔailsｏｆtｈedesｉｇｎfrｏmtheｈardwareｄeｓｉｇn。Keywｏｒds:singlecｈｉpｍｉcrｏｃomｐuter;traｎｓduｃer;iｎtelligentfishtank目錄1緒論…．……………….….…?！?….…．….………………．１1.1課題背景及目的……………….…。….…?！??！?….………………。11。2國(guó)內(nèi)外研究狀況……………….…?！?…?！?…?！?１1.3課題研究方法…。….….…?！?…?！?２1。4論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容………………22技術(shù)與原理…………?！??！?….…．………………．32。1單片機(jī)技術(shù)…………32。2嵌入式系統(tǒng)…………32.3傳感器技術(shù)…………3３智能魚(yú)缸元器件選用……………………５3.1智能魚(yú)缸系統(tǒng)的功能要求…………53。２系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………….．5３。３主要元器件選取……………………63.３.1主控芯片選用………………6３。3。２溫度傳感器選用……………９３．３。３時(shí)鐘芯片選用………………９３.3。4顯示器選用…………………94系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)……………….…….?！?4.1各模塊電路設(shè)計(jì)………………。…。。114．1.1USB接口電路………………114。1。２復(fù)位電路……………………114。1.3DS１８B２0溫度傳感器電路…………………12４.１.４DS1３０2時(shí)鐘模塊電路………１24。1.5驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路………………124.1.6存儲(chǔ)芯片電路………………１34.1.7按鍵模塊電路………………134.1。８LCD160２顯示模塊電路……………………134．１。9繼電器電路…………………１44.2系統(tǒng)總體模塊設(shè)計(jì)…………………１44。3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)……………………16５系統(tǒng)功能測(cè)試……………１85.1系統(tǒng)實(shí)物圖…………185。2功能測(cè)試……………1８５。2。1自動(dòng)溫控……………………１8５．2。2自動(dòng)投食……………………205．2.３自動(dòng)充氧……………………205．2．４自動(dòng)水循環(huán)…………………22６總結(jié)………………………2２參考文獻(xiàn)……………………22致謝…………………………24附錄…………………………25附件…………………………3８附件一:開(kāi)題報(bào)告………………………３8附件二:英文譯文及原文………………４４緒論1.1課題背景及目的近年以來(lái),隨著我國(guó)綜合實(shí)力飛速飆升,人們對(duì)物質(zhì)和精神生活質(zhì)量的要求也不斷提升,各式各樣的智能家居不斷問(wèn)世并得到消費(fèi)者的喜愛(ài)。因而各樣的智能魚(yú)缸作為裝飾品和智能家居的合體應(yīng)景入駐家庭、辦公室、商場(chǎng)等場(chǎng)所。它不僅可以作為裝飾品給我們帶來(lái)視覺(jué)享受，緩解精神疲勞，而且將中國(guó)傳統(tǒng)水文化引入日常生活,極大的豐富了人們的生活。但目前市面上各式魚(yú)缸魚(yú)龍混雜，格式各異，大多為非智能，需要手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)溫控,換水，充氧，投食等.這將造成諸多不便，浪費(fèi)使用者的大量時(shí)間精力，且影響魚(yú)缸的美觀性。但現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏較快,人們沒(méi)有足夠的時(shí)間動(dòng)手照顧魚(yú)缸，導(dǎo)致魚(yú)缸生物成活率低。因而，現(xiàn)階段智能魚(yú)缸具有一定的市場(chǎng)需求。本課題設(shè)計(jì)的目的為實(shí)現(xiàn)魚(yú)缸溫控、換水、充氧、投食的一體化和智能化。該設(shè)計(jì)具有科研和實(shí)用兩重價(jià)值。１。2國(guó)內(nèi)外研究狀況就現(xiàn)階段社會(huì)現(xiàn)狀來(lái)看，魚(yú)缸作為家居和裝飾品不僅受到老年人的喜愛(ài)，同時(shí)得到越來(lái)越多年輕人的青睞.魚(yú)缸不僅可以做裝飾品，給人們帶來(lái)視覺(jué)上的享受，減輕壓力，緩解心情，而且靈動(dòng)的引入了中國(guó)傳統(tǒng)水文化，成為了一種藝術(shù)與文化,因而被廣泛的使用于家庭、辦公室、商場(chǎng)等場(chǎng)合。但現(xiàn)階段市場(chǎng)上傳統(tǒng)魚(yú)缸居多,需要使用者自行配備加熱器，水泵,氧氣泵等,這些設(shè)備需要手動(dòng)操作，浪費(fèi)使用者的時(shí)間精力，因?yàn)闊o(wú)法顯示具體參數(shù),所以使用者無(wú)法對(duì)含氧量、水溫等進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，長(zhǎng)時(shí)間的充氧或加熱不僅會(huì)浪費(fèi)能源,而且會(huì)威脅到魚(yú)缸內(nèi)生物的生命,且自行組裝嚴(yán)重影響了魚(yú)缸的美觀性.我國(guó)魚(yú)缸控制系統(tǒng)起步較晚,改革開(kāi)放后隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的要求進(jìn)一步提升，利用科技改善傳統(tǒng)生活方式稱為了一種趨勢(shì)。消費(fèi)者對(duì)智能魚(yú)缸需求不斷增加，這引起了較多廠商的重視,但目前市面上智能魚(yú)缸尚處于不完善的狀態(tài)，存在功能不齊全，操作復(fù)雜,成本過(guò)高等問(wèn)題。單片機(jī)目前處于一個(gè)巔峰時(shí)期，單片機(jī)系統(tǒng)種類繁多,取得了諸多技術(shù)成果且保持著很快的發(fā)展速度，尤其是８位單片機(jī)，在我們生活的各個(gè)領(lǐng)域都能看到它的影子，如手機(jī)電腦、儀器儀表、智能家居等等.單片機(jī)發(fā)展階段大概可以概括為:４位機(jī)、8位機(jī)、1６位機(jī)、新一代8位機(jī)、３２位機(jī)。4位機(jī)早期主要用于收音機(jī)、電視、冰箱等家用電器中，但目前,隨著８位機(jī)技術(shù)的成熟，成本下降,家用電器更多采用8位機(jī)以實(shí)現(xiàn)模糊控制等新的技術(shù)要求。不僅可以降低系統(tǒng)的能耗,而且很大程度上提高了家用電器的自動(dòng)化水平。16位機(jī)常用在需要實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)處理的系統(tǒng)中，因?yàn)?6位機(jī)運(yùn)算和反應(yīng)速度相比4位和8位具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，但它能耗也相對(duì)較大,成本比較高。因而，就目前單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，8位單片機(jī)將很長(zhǎng)一段時(shí)間將成為單片機(jī)中的佼佼者,因?yàn)樗C合了１６位機(jī)的高性能和4位機(jī)的低成本，而單片機(jī)將不斷完善,提升性能，縮小體積,減少外圍電路，擴(kuò)大容量。1。3課題研究方法本課題設(shè)計(jì)主要是利用單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、Ｃ語(yǔ)言編程等技術(shù)設(shè)計(jì)出滿足功能的智能魚(yú)缸系統(tǒng)?？傮w上,我們首先要根據(jù)智能魚(yú)缸的使用場(chǎng)合和工作環(huán)境明確我們所設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需的總體功能.其次，我們構(gòu)思出系統(tǒng)的總體框架，繪出硬件和軟件流程框圖，然后根據(jù)流程圖著手設(shè)計(jì)。硬件方面考慮到市場(chǎng)現(xiàn)有的芯片、元器件種類繁多，我們需要斟酌選用滿足系統(tǒng)功能且穩(wěn)定實(shí)惠的元器件。系統(tǒng)軟件編程我們采用模塊化程序設(shè)計(jì)，先根據(jù)系統(tǒng)功能要求構(gòu)思出出程序框圖，再利用C語(yǔ)言對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。最后利用KeiluVｉｓiｏｎ4對(duì)源程序進(jìn)行調(diào)試、查錯(cuò)和修改，最后導(dǎo)入硬件設(shè)備，總體運(yùn)行系統(tǒng),確保系統(tǒng)滿足功能要求且能穩(wěn)定的運(yùn)行。１。４論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容本課題的只要內(nèi)容是是設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)溫控、換水、充氧、投食的智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)，論文主要構(gòu)成包括:（1)課題的背景及主要研究?jī)?nèi)容;（2）相關(guān)基本原理技術(shù);（３)系統(tǒng)的總體、硬件、軟件設(shè)計(jì)；（4)設(shè)計(jì)的心得感悟以及參考文獻(xiàn).2技術(shù)與原理2。１單片機(jī)原理及應(yīng)用單片機(jī)是將CPU、Ｉ/O口和存儲(chǔ)器集成在一個(gè)芯片上的一種集成電路芯片.近年以來(lái)單片機(jī)技術(shù)隨著科技飛速發(fā)展，并在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域開(kāi)拓出極具潛力的分支.單片機(jī)作為各種各樣智能系統(tǒng)的核心控制元件,它的誕生滿足了我國(guó)急速增長(zhǎng)的工業(yè)需求，現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用在手機(jī)電腦、儀器儀表、智能家居各種領(lǐng)域中。單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)主要有兩部分，分別是軟件和硬件系統(tǒng)。其硬件系統(tǒng)包括單片機(jī)擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、接口電路和外圍設(shè)備等。軟件系統(tǒng)只要是各個(gè)模塊的應(yīng)用程序.同理，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)、通道與接口設(shè)計(jì)等［2］。2.2嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)相當(dāng)于一種特殊的計(jì)算機(jī)，是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”,因而也被稱為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),但嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)是提前定義好的，且有特定要求，所以說(shuō)和我們又不同于我們常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),因而嵌入式系統(tǒng)又被定義為用于檢測(cè)、控制、和輔助機(jī)器的一種設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用程序?yàn)橹行牡?基于計(jì)算機(jī)的，且其軟件和硬件為可調(diào)整的目前被廣泛的應(yīng)用于功能、成本、穩(wěn)定性、規(guī)格和功耗有嚴(yán)格規(guī)定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。嵌入式系統(tǒng)在滿足應(yīng)用的功能要求、穩(wěn)定的前提下，還有必要盡量減少系統(tǒng)的成本。其制作過(guò)程包括軟件和硬件兩個(gè)方面。硬件方面要根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，規(guī)劃出簡(jiǎn)潔明了的框圖，然后通過(guò)對(duì)比選擇適當(dāng)元器件，再設(shè)計(jì)滿足應(yīng)用需求的接口，最后設(shè)計(jì)出整體的機(jī)械結(jié)構(gòu).軟件方面與硬件相似，要根據(jù)功能要求確定需要的操作系統(tǒng)，選擇相匹配且自己擅長(zhǎng)的系統(tǒng)編寫(xiě)軟件.2。3傳感器技術(shù)傳感器是可以感測(cè)特定測(cè)量并根據(jù)一定規(guī)則將其轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào)的設(shè)備或設(shè)備的總稱，是目前世界最前沿的科技之一，是實(shí)現(xiàn)生活高科技化的重要技術(shù)支持之一,它通常被測(cè)量為非電氣物理量，并且輸出信號(hào)通常是電量。據(jù)了解，傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)被稱為信息技術(shù)三大支柱，越來(lái)越多的國(guó)家重視傳感器技術(shù)的發(fā)展，其發(fā)展水平逐漸成為一個(gè)國(guó)家智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的重要體現(xiàn)。隨著科技的飛速進(jìn)步，傳感技術(shù)作為一個(gè)新興技術(shù)也如雨后春筍飛速發(fā)展，并且在航天航空、醫(yī)療，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、生活等領(lǐng)域得到廣泛地利用,已經(jīng)成為生活各個(gè)領(lǐng)域中隨處可見(jiàn)的一項(xiàng)技術(shù).因?yàn)閭鞲衅髂芴峁┚_、可靠的參數(shù)，而且感知的精確度遠(yuǎn)在人的感官器官之上，并且能通過(guò)數(shù)據(jù)很直觀的變現(xiàn)出來(lái)，從而為我們的科研工作提供更加精準(zhǔn)、直觀的數(shù)據(jù)，更好的應(yīng)用于其他領(lǐng)域，促進(jìn)社會(huì)科技水平的發(fā)展，所以在日常生活和科學(xué)研究中,各式各樣的傳感器被廣泛的使用?？傊?，傳感器技術(shù)作為一種與現(xiàn)代科學(xué)密切相關(guān)的新興學(xué)科正得到迅速的發(fā)展，并且在將會(huì)被應(yīng)用于越來(lái)越多的領(lǐng)域.3智能魚(yú)缸元器件選用3．１智能魚(yú)缸系統(tǒng)功能要求該智能魚(yú)缸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以日常生活中魚(yú)缸的養(yǎng)護(hù)為背景，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)上的需求，智能魚(yú)缸系統(tǒng)需要自動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫控、換水、充氧、投食等功能。系統(tǒng)需要穩(wěn)定運(yùn)行盡可能避免發(fā)生故障,且需要盡可能的降低成本，具有實(shí)用價(jià)值。系統(tǒng)需要對(duì)魚(yú)缸內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，并保持環(huán)境參數(shù)保持在適宜魚(yú)類生存的范圍內(nèi)。首先是溫度，根據(jù)了解，魚(yú)類的適宜的生存環(huán)境一般都在22～28℃，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到水溫低于22℃時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)加熱器加熱，當(dāng)溫度達(dá)到２8℃時(shí)系統(tǒng)停止加熱，使溫度在適宜魚(yú)類生存的范圍內(nèi)波動(dòng)。其次是充氧，目前生活中人們無(wú)法對(duì)充氧做到很好的把控,長(zhǎng)時(shí)間不充氧容易導(dǎo)致魚(yú)類缺氧死亡,而一直開(kāi)啟氧泵無(wú)疑是對(duì)資源的浪費(fèi),因而，利用定時(shí)控制氧泵開(kāi)關(guān),保證水中的一定的溶氧量將一定程度上解決上述問(wèn)題。魚(yú)類的投食頻率一般是12小時(shí)或者２4小時(shí),最佳時(shí)間一般在中午這個(gè)時(shí)間段，因而可以利用系統(tǒng)的時(shí)鐘模塊定時(shí)控制投食器。水循環(huán)主要是為了除去水中的雜質(zhì)，改良水質(zhì),可以利用利用系統(tǒng)定時(shí)模塊定時(shí)開(kāi)關(guān)水泵，將水通過(guò)活性炭海綿等過(guò)濾完成凈化，為魚(yú)類提供適宜生存的環(huán)境。3.２系統(tǒng)結(jié)構(gòu)查閱相關(guān)資料可知，魚(yú)類生存的環(huán)境要素包含很多，如光照、水的溫度、營(yíng)養(yǎng)物、雜質(zhì)含量、溶氧量、PH等等。在此設(shè)計(jì)中，我們主要考慮到魚(yú)類生存的四大環(huán)境要素:水溫、水溶氧量、水雜質(zhì)含量、營(yíng)養(yǎng)物。而各個(gè)要素對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)處理功能如下表所示。表3—1系統(tǒng)控制參數(shù)項(xiàng)目環(huán)境參數(shù)系統(tǒng)處理1水溫溫度傳感器處理并由加熱器控制（自動(dòng)加熱）2水溶氧量定時(shí)啟動(dòng)氧泵充氧(自動(dòng)充氧）3水雜質(zhì)含量定時(shí)啟動(dòng)水泵水循環(huán)（自動(dòng)水循環(huán)）4營(yíng)養(yǎng)物定時(shí)啟動(dòng)投食器（自動(dòng)投食)本設(shè)計(jì)的智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加熱、自動(dòng)水循環(huán)、自動(dòng)充氧、自動(dòng)投食四個(gè)功能,選用STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)核心芯片,控制溫控模塊、時(shí)鐘模塊和其他一些模塊。溫度控制模塊中DS1８B２0溫度傳感器負(fù)責(zé)采集溫度參數(shù)傳送至主控芯片，利用繼電器控制加熱器以實(shí)現(xiàn)恒溫.時(shí)鐘模塊通過(guò)繼電器控制氧泵、水泵的開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)定時(shí)充氧、定時(shí)水循環(huán).而自動(dòng)投食功能利用時(shí)鐘模塊控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)模擬.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖３。1所示。圖3。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3.3主要元器件選用元器件的選用，主要以滿足系統(tǒng)功能要求、穩(wěn)定簡(jiǎn)便和實(shí)惠為原則。以下是各個(gè)元器件的具體選用情況。３.3．1主控芯片選用主控芯片采用ＳＴＣ8９C52單片機(jī),具有功耗低、價(jià)格便宜、性能高、編程簡(jiǎn)單、可以不用ＩSＰ下載器，直接用串口下載程序的優(yōu)點(diǎn)，適合初學(xué)者練習(xí).STC89C52雖然使用傳統(tǒng)的ＭCS-51內(nèi)核,但具備傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能［4].下面簡(jiǎn)單介紹下STC８9C52引腳和功能，其引腳圖如圖3．2所示。圖3。2ＳTC８9Ｃ５2引腳圖SＴC8９C52單片機(jī)有P０、Ｐ1、P２、P3四組8位的可編程I/O口,每個(gè)口有8根引腳，共32根。有2根主電源引腳,分別是VCＣ（40引腳)和GND（2０引腳）。外接晶振引腳也有2根，分別是XTAL1（19引腳)和XTAL2（18引腳）?？刂埔_有４根，分別是RＥT/VPP(9引腳）、ALE/ＰROG(３0引腳）、PＳEN(29引腳）、EA/VPＰ（31引腳），其各個(gè)引腳具體介紹如下［4]:(１）VCC（40引腳）:電源電壓。（2）GＮＤ（20引腳）:接地。（3)RET／VＰP（９引腳）:重置輸入.當(dāng)振蕩器工作時(shí)，ＲST引腳在兩個(gè)以上的機(jī)器周期內(nèi)出現(xiàn)高電平,將會(huì)導(dǎo)致微控制器復(fù)位［４]。(4)ALE／PROG（30引腳）:當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ＡＬＥ(地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8字節(jié)。一般來(lái)說(shuō),ALＥ仍然以時(shí)鐘振蕩頻率的１/6輸出一個(gè)固定的脈沖信號(hào),所以它可以從外部輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。應(yīng)該注意的是,只要訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，ALE脈沖就會(huì)被跳過(guò)。在FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG）。如有必要，可以通過(guò)在特殊功能寄存器(ＳFR)區(qū)域的８EＨ位置設(shè)置D0位來(lái)禁止ＡLＥ操作［4］。（5)ＰSＥＮ（２９引腳)：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。在通過(guò)外部程序存儲(chǔ)器取指令期間，兩個(gè)ＰSEN在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)都有效。但是，訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的PSEN信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)[4］。（6）EA/ＶPP（31引腳)：對(duì)于外部訪問(wèn),EA必須保持低電平（接地)，ＣＰU才能訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。應(yīng)該注意的是，如果編程加密位ＬB1，EA狀態(tài)將在復(fù)位期間內(nèi)部鎖存.如果EA為高電平(連接VＣC），則CＰU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令。當(dāng)編程FLＡSH存儲(chǔ)器時(shí),該引腳增加了+12Ｖ編程以允許電源VＰP。當(dāng)然，這必須是該器件使用12Ｖ編程電壓VＰP[４］.（７)XＴAL1（19引腳）：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入[４］.(8)XＴAL2(18引腳）：來(lái)自反向振蕩器的輸出［4］.（9）P0口:Ｐ０口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口.作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)ＴＴL邏輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“１”時(shí),引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P０具有內(nèi)部上拉電阻。在fｌash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí),輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí),需要外部上拉電阻[4］.(10）P1口:P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)Ｐ１端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流[4］.此外,Ｐ1.０和P1.2分別作定時(shí)器／計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入,具體如表3—2所示。。表３-2Ｐ1.0和P1．１引腳復(fù)用功能引腳號(hào)功能特性P１．0T２（定時(shí)器、計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)輸入)，時(shí)鐘輸出Ｐ1.１T2EX（定時(shí)器、計(jì)數(shù)器２捕獲、重裝出發(fā)和方向控制）(11）P2口:Ｐ２口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向Ｉ/Ｏ口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)４個(gè)TTＬ邏輯電平。對(duì)P2。端口寫(xiě)“1"時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,可以作為輸入口使用.作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流[4］。（１2)P３口:P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P３輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)４個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P３端口寫(xiě)“１”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。P3口也作為STC8９Ｃ５2第二功能使用，如下表所示。在ｆlash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)[4］。P3口其他一些復(fù)用功能如表3-３。表３-3P3口引腳復(fù)用功能引腳號(hào)復(fù)用功能P3。0RXD（串行輸入口）P３.１ＴＸD（串行輸出口）Ｐ3.２（外部中斷0）Ｐ3。３(外部中斷1）Ｐ３.4T0（定時(shí)器0的外部輸入)P３.5T1(定時(shí)器1的外部輸入）Ｐ３。6(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)P3。７（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）3.3.2溫度傳感器選用溫度傳感器采用DS１８B２0芯片,DS18Ｂ２0芯片具有成本低、體積小、封裝形式多樣的諸多優(yōu)點(diǎn),封裝后可以在空間較小的工作場(chǎng)合發(fā)揮很好的作用,適用于各種系統(tǒng)測(cè)溫。而且精準(zhǔn)度高達(dá)0。062６℃，具有出色的抗干擾能力，采用3線制與單片機(jī)相連，使用非常方便。其測(cè)溫范圍較大，為－55℃到125℃，可用于鍋爐測(cè)溫、農(nóng)業(yè)溫棚測(cè)溫、智能儀器內(nèi)部測(cè)溫等對(duì)溫度精確度要求非常嚴(yán)格的場(chǎng)合。３.3．3時(shí)鐘芯片選用時(shí)鐘電路采用DS１302芯片,DＳ1302具有高性能、低能耗、接口簡(jiǎn)單、使用方便且成本較低的諸多優(yōu)點(diǎn),且可以采用備用電源，在系統(tǒng)掉電的情況下為時(shí)鐘芯片供電,防止數(shù)據(jù)的丟失。它不僅可以計(jì)時(shí)普通的秒、分、時(shí)、天、周、月、年，而且具有閏年補(bǔ)償?shù)裙δ埽⑶移涔ぷ髂芎姆浅５?，備用的紐扣電池有一年多的有效期。因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)系統(tǒng)中，有較多的功能、應(yīng)用、設(shè)置需要耗費(fèi)單片機(jī)的硬件資源,所以在單片機(jī)系統(tǒng)中使用時(shí)鐘芯片DS1302能很好降低主控芯片的資源占用。3。３.4顯示器選用顯示界面在用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互過(guò)程中起到非常重要的作用，是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行信息交流的主要窗口，因而顯示器的選擇對(duì)系統(tǒng)和用戶體驗(yàn)來(lái)說(shuō)都十分重要。它可以顯示當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài),將系統(tǒng)的內(nèi)部信息以人類可以直觀理解的形式表現(xiàn)出來(lái),并且用戶可以通過(guò)按鍵操作設(shè)定系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶和系統(tǒng)的交流.本設(shè)計(jì)中顯示器采用LＣD１602,是一款適用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)的顯示器.其優(yōu)點(diǎn)是顯字清晰,價(jià)格低，且其字符發(fā)生存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形,且其字符和代碼都一一對(duì)應(yīng),能夠同時(shí)顯示32個(gè)字符,是一種性價(jià)比非常高的點(diǎn)陣型液晶模塊,在使用時(shí)按照代碼編寫(xiě)程序并按一定的時(shí)序驅(qū)動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)功能[4]。4智能魚(yú)缸電路設(shè)計(jì)4。1各模塊電路設(shè)計(jì)4.１．1UＳＢ接口電路單片機(jī)系統(tǒng)的工作電壓環(huán)境為5Ｖ左右,UＳB接口模塊也就是系統(tǒng)的電源接口，主要作用是為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作電壓。其電路圖如圖4。１所示.其中，J1是電源總開(kāi)關(guān)，C2、C13、C14為電解電容，C１、C12、C1５為無(wú)極性電容，這些電容的主要功能是穩(wěn)定凈化輸入電源，保證外圍電路的穩(wěn)定運(yùn)行.圖４。1UＳB接口電路圖4.１．2復(fù)位電路復(fù)位電路的作用是將電路恢復(fù)到初始狀態(tài),和計(jì)算器的歸零鍵相似。目前單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位方式主要有兩種:手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位，其電路圖如圖４.2所示，由簡(jiǎn)單的電容和電阻組合而成，接到單片機(jī)的第9個(gè)引腳。圖４.2復(fù)位電路電路圖4.1。3DS18Ｂ20溫度傳感器電路DS18Ｂ２0溫度傳感器的主要作用是檢測(cè)魚(yú)缸的具體溫度數(shù)值,并將數(shù)字信號(hào)的溫度變化值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送給單片機(jī)識(shí)別,與單片機(jī)的P１0引腳相連。其電路圖如圖4.3所示。圖４。3DS18B2０電路圖４.1．４ＤS1３0２時(shí)鐘模塊電路DS130２模塊是控制魚(yú)缸換水、投食、充氧的相對(duì)時(shí)鐘，其對(duì)時(shí)間處理的同時(shí)還可以為系統(tǒng)提供其他擴(kuò)展的功能，比如鬧鐘提醒,事件定時(shí),備忘等。時(shí)鐘芯片與單片機(jī)的P11、Ｐ12、P13接口相連。其電路圖如圖4．４所示，其中,Y2為晶振,BT１為備用電池,當(dāng)主系統(tǒng)斷電后，備用電池繼續(xù)供電給時(shí)鐘模塊，保證其正常運(yùn)行,防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失。圖4.4DS１３02電路圖4．１．5驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路用步進(jìn)電機(jī)模擬投食，其電路圖如圖4。5所示.圖４．5驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路4。1。6存儲(chǔ)芯片電路存儲(chǔ)電路用于存儲(chǔ)一些設(shè)置的數(shù)據(jù)，其電路圖４.6所示.圖４．6存儲(chǔ)芯片電路4。1。7按鍵模塊電路按鍵模塊為系統(tǒng)提供四個(gè)設(shè)置按鍵，依次接到單片機(jī)的P３４、P35、P３6、Ｐ3７接口，通過(guò)按鍵可以調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置，如溫度上下限、充氧時(shí)間、投食時(shí)間、水循環(huán)時(shí)間。其電路圖如圖4.7所示.圖４。7按鍵模塊電路4.1．8ＬCD160２顯示模塊電路LCＤ1602顯示模塊為系統(tǒng)的顯示窗口，用于顯示系統(tǒng)的一些參數(shù)，如溫度、時(shí)間等。其電路圖如圖4．８所示,其中,R1為滑動(dòng)變阻器，用于調(diào)節(jié)液晶對(duì)比度。圖4。8顯示模塊電路4．1。９繼電器電路由于單片機(jī)的工作電壓一般在5V左右，但是系統(tǒng)所要用到的加熱器、氧泵、水泵工作電壓要求較高，無(wú)法由單片機(jī)模塊供電正常工作，所以這個(gè)時(shí)候需要一個(gè)利用單片機(jī)系統(tǒng)小電流來(lái)控制加熱器、氧泵、水泵大電流的開(kāi)關(guān)，也就是繼電器.繼電器是最重要的控制元件之一，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一個(gè)無(wú)源開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隔離，因而被廣泛應(yīng)用在工業(yè)的多種大功率儀器控制中。本設(shè)計(jì)中,繼電器模塊一共三個(gè),依次用于控制加熱，水循環(huán)，充氧.其中控制加熱繼電器電路圖如圖４。9所示,其他兩個(gè)繼電器電路圖與之完全相同。圖4．9繼電器電路４.2系統(tǒng)總體電路圖完成各個(gè)模塊的電路接機(jī)后，將各個(gè)模塊之間按照一定的引腳進(jìn)行連線,得到系統(tǒng)的原理圖,如圖4。10所示。圖4.１0系統(tǒng)原理圖在完成系統(tǒng)的原理圖后,將各個(gè)模塊電路圖導(dǎo)入PCB圖中，然后根據(jù)電路走向調(diào)整布局、完成連線、優(yōu)化布線、最后開(kāi)始制作.系統(tǒng)的PＣB圖如圖4。11所示.圖4．１1系統(tǒng)PCＢ圖在打?。蠧Ｂ電路圖，得到電路板并鍍錫、打孔、焊接元器件得到完整的實(shí)體電路板之后,也標(biāo)志著智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)的硬件部分完成了.4.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模塊化程序設(shè)計(jì)是現(xiàn)在最常見(jiàn)的軟件設(shè)計(jì)方式之一，就是自上而下逐步將軟件部分按照系統(tǒng)的功能要求劃分為幾個(gè)相互獨(dú)立的小模塊，然后對(duì)各個(gè)小模塊單獨(dú)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。但各個(gè)模塊之間必須根據(jù)系統(tǒng)的需求互相關(guān)聯(lián),相輔相成完成系統(tǒng)的功能要求,因?yàn)閱蝹€(gè)小的模塊相對(duì)功能更單一、結(jié)構(gòu)更清晰，所以這樣很大程度上減輕了軟件設(shè)計(jì)的工作量,使得設(shè)計(jì)思路更加清晰，更加便捷、更加快速.且模塊化程序設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊程序可以應(yīng)用到其他系統(tǒng)中,如常見(jiàn)的時(shí)鐘模塊、溫度控制模塊等。并且其程序更方便修改和擴(kuò)展，方便后期的完善,所以受到大部分開(kāi)發(fā)者的喜愛(ài).在本設(shè)計(jì)中，利用模塊化程序設(shè)計(jì)將系統(tǒng)的軟件部分共分為8個(gè)小模塊,分別是:測(cè)溫（18Ｂ20）、存儲(chǔ)(24ｃ0２）、顯示（16０2)、延遲（delay)、時(shí)間控制（ds１３０２）、按鍵（key）、主控程序(maiｎ)和設(shè)置（set).如圖４．1２所示.圖4．12程序模塊圖在完成系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)后，利用開(kāi)發(fā)工具運(yùn)行、調(diào)試、查錯(cuò)，確定沒(méi)有錯(cuò)誤后將源程序烤寫(xiě)到先前完成的硬件設(shè)備中,總體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)到此也基本完成了。5系統(tǒng)功能測(cè)試5.１系統(tǒng)實(shí)物圖將各個(gè)硬件部分組裝后得到最終實(shí)物圖，具體如圖５。１所示。圖5。1系統(tǒng)實(shí)物圖其中，1是ＵSB電源接口,為系統(tǒng)提供5V的電源。2是按鈕控制開(kāi)關(guān)，是系統(tǒng)的主開(kāi)關(guān)。3是LCD１６０２顯示器,用于顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。4是ＤS13０2時(shí)鐘芯片.5是2４C０2存儲(chǔ)芯片。６是四個(gè)控制按鍵,用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。7是ＤS18B２0溫度傳感器,與用于采集實(shí)時(shí)溫度值。８、９、10依次是控制加熱、充氧、水循環(huán)的三個(gè)繼電器.１１為用于模擬投食的步進(jìn)電機(jī).1２為步進(jìn)電機(jī)電源輸入接口。5。2功能測(cè)試５。２。1自動(dòng)溫控理論上，為了創(chuàng)造魚(yú)類適宜生存的環(huán)境，系統(tǒng)溫度的上下限應(yīng)該設(shè)為22℃到28℃，但為了我們的演示方便,我們通過(guò)按鍵將系統(tǒng)的溫度上下限調(diào)整為２9℃到31℃，因?yàn)楫?dāng)時(shí)室溫為28．６℃，低于下限溫度29℃，所以繼電器１亮燈,模擬接通加熱器。具體如圖５.2所示.圖5．2溫控演示圖1我們?cè)谘菔局杏檬治兆囟葌鞲衅鱽?lái)模擬加熱器工作水溫上升，溫度上升超過(guò)上限值31℃時(shí),繼電器1燈滅,表示模擬加熱器斷電,加熱結(jié)束，如圖5。3所示。加熱結(jié)束后溫度逐漸降低，直至溫度再次低于下限溫度值時(shí)，繼電器再次通電，啟動(dòng)加熱，以維持魚(yú)缸溫度在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。圖5.3溫控演示圖2５.2．2自動(dòng)投食根據(jù)系統(tǒng)的需求，投食頻率大致為24小時(shí)一次,通過(guò)定時(shí)開(kāi)啟投食器來(lái)實(shí)現(xiàn)。但為了方便演示，我們通過(guò)按鍵將FeeｄTｉｍe設(shè)置為系統(tǒng)時(shí)間的下一分鐘,當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，用于模擬投食。具體如圖5。4所示.圖5．４投食演示圖５.２．3自動(dòng)充氧自動(dòng)充氧與投食相似,我們可以設(shè)置固定的時(shí)間，為了演示方便，我們也可以設(shè)置在系統(tǒng)時(shí)間的下一分鐘，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，繼電器2亮燈開(kāi)啟,進(jìn)行模擬充氧。具體如圖５。5所示。5.2。４自動(dòng)水循環(huán)水循環(huán)同樣利用定時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，水循環(huán)只需要隔一定時(shí)間循環(huán)一次即可，為了演示方便,我們?cè)O(shè)定水循環(huán)周期為2分鐘30秒,因此系統(tǒng)每隔２分３0秒將啟動(dòng)繼電器2，模擬啟動(dòng)氧泵進(jìn)行充氧。具體如圖5．6所示.這就是系統(tǒng)所有的功能演示。通過(guò)演示可以看出，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)符合我們的功能要求,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫控、自動(dòng)投食、自動(dòng)充氧、自動(dòng)水循環(huán)四個(gè)核心功能，可以為魚(yú)類提供適宜的生存環(huán)境,是一個(gè)合格的智能魚(yú)缸系統(tǒng)。圖5。5充氧演示圖圖5.6水循環(huán)演示圖６總結(jié)本課題設(shè)計(jì)的智能魚(yú)缸系統(tǒng)以現(xiàn)代市場(chǎng)需求現(xiàn)狀為背景,利用單片機(jī)、嵌入式、傳感器、Ｃ語(yǔ)言編程等技術(shù)設(shè)計(jì)出可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制溫度、自動(dòng)水循環(huán)、自動(dòng)充氧和自動(dòng)喂食的智能魚(yú)缸系統(tǒng),以滿足市場(chǎng)的需求.該系統(tǒng)具有便于操作、性能穩(wěn)定、成本較低、便于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，可作為裝飾品廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、商場(chǎng)等的場(chǎng)所。在設(shè)計(jì)智能魚(yú)缸系統(tǒng)的過(guò)程中,不僅用到了專業(yè)所學(xué)的單片機(jī)、嵌入式、C語(yǔ)言編程等技術(shù)，而且用到了諸多專業(yè)以外的知識(shí),如傳感器技術(shù)、繼電器等。硬件部分在綜合考慮其穩(wěn)定性、便利性、成本的情況下選擇了滿足設(shè)計(jì)要求的元器件.軟件部分使用了模塊化程序設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊之間互相獨(dú)立工作，同時(shí)統(tǒng)一受主控單片機(jī)控制,各個(gè)模塊互相協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使得系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定、可靠。但眾所周知，魚(yú)缸是一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng)，其包含了大量的元素，如溫度、PH、光照、溶氧量、營(yíng)養(yǎng)成分含量,雜質(zhì)含量等等。這些元素構(gòu)成了一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜、多變的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)也就是魚(yú)類適宜的生存環(huán)境。而以我目前所學(xué),無(wú)法綜合考慮諸多因素,并實(shí)現(xiàn)精確的智能調(diào)控,因而該設(shè)計(jì)還存在諸多需要改進(jìn)的地方，希望諸位老師能提出寶貴的意見(jiàn)，以不斷完善智能魚(yú)缸系統(tǒng).在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我不僅僅將大學(xué)四年所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到生活中,而且通過(guò)自學(xué)掌握了一些以前沒(méi)有接觸過(guò)的知識(shí)，比如傳感器技術(shù).在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了許多問(wèn)題，如電路圖的繪制，硬件的組裝,以及編程等，在自學(xué)和請(qǐng)教老師解決問(wèn)題的過(guò)程中,我加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)操作能力、綜合實(shí)力得到了很大的提升,但由于目前我的專業(yè)水平有限，所以設(shè)計(jì)中還存在較多的漏洞,各方面都有待完善和改進(jìn)，希望各位老師能給我寶貴的建議,以讓設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能更加完善。參考文獻(xiàn)［1]李開(kāi)春.小小水族箱裝著大世界[N］.寵物世界，１998：１０—20[２］農(nóng)桂澤。單片機(jī)發(fā)展歷程與單片機(jī)技術(shù)之研究［J]．電子技術(shù)與軟件工程，2０１６（１4）:２5１.［３]毛謙敏.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2０0５。８[4]胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第2版)[M].北京：北京清華大學(xué)出版社，20０4。２[5］楊彥偉，蘇衛(wèi)紅,張灝璠．

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Jia,Sｏng,

Hocheol，Karanfil,

Tanju.Comparatiｖe

ａnalｙsｉｓ

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２011

(1)

致謝首先,我要感謝代老師給了我一個(gè)自主選題的機(jī)會(huì),讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容更加貼近生活、充滿趣味，這使我更好的將所有專業(yè)理論知識(shí)綜合應(yīng)用到生活中,從中感受到大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的實(shí)用性.在選題階段，老師就我的設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了諸多實(shí)用性的建議,并且為我做好了具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容要求和參考的進(jìn)度安排，這使得我后續(xù)設(shè)計(jì)更有目的性和規(guī)劃，促使我按照進(jìn)度完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。在設(shè)計(jì)階段，老師對(duì)我們嚴(yán)格要求,并不辭辛勞堅(jiān)持每周給我們指導(dǎo)并解決遇到的一切問(wèn)題,保證了我們能按進(jìn)度完成設(shè)計(jì)任務(wù)。代老師希望我們能將大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，同時(shí)充分發(fā)揮自學(xué)能力,通多自學(xué)專業(yè)以外的知識(shí)和技術(shù)，發(fā)揮年輕人的創(chuàng)造性，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中展示出更多屬于自己的亮點(diǎn).在論文撰寫(xiě)階段，老師對(duì)論文的格式和內(nèi)容都嚴(yán)格把關(guān),從總體結(jié)構(gòu)到標(biāo)點(diǎn)符號(hào),老師幫我們?nèi)婕?xì)致的檢查了論文存在的問(wèn)題并提出了修改意見(jiàn)，代老師這種嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)者風(fēng)范和平易近人的待人之道都值得我們學(xué)習(xí)。讓我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)學(xué)到了為人處世之道，讓畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們的影響更加深刻。最后，我要感謝在我大學(xué)四年遇到的每一位老師、每一位同學(xué)。在大學(xué)四年,我在諸多老師身上看到了可貴的精神。曹敦老師的溫柔與認(rèn)真，李驥老師的創(chuàng)新與熱情，黃紅兵老師的博學(xué)與親切，代老師的細(xì)致與嚴(yán)謹(jǐn)，這些都深深地影響著我，這將一直指引我前行。衷心感謝所有老師孜孜不倦的教誨，也衷心祝愿我們長(zhǎng)沙理工大學(xué)的一切都會(huì)越來(lái)越好！附錄源程序代碼＃ｉｎcludｅ"rｅg52。h＂#ｉncｌuｄｅ＂delay.ｈ＂＃inclｕde”ｔypedef．h”#inｃludｅ"1６02.h＂＃includｅ”ｋey.h"＃iｎclude”set.h"＃ｉncｌｕde"1８ｂ2０。h"＃incｌude＂2４ｃ02。h”＃include"ｄs1302。ｈ＂ｕcharPageNum=０；／／0顯示溫濕度1顯示溫度和報(bào)警數(shù)值2顯示濕度和報(bào)警數(shù)值floatTｅｍｐ_Data＝0;uchａrAlａrmTemp［]={32，20}；//高低溫度unｓigｎedcharFeedTimｅ［３]={0｝；//喂食時(shí)間unsigneｄcharＯ2Tｉme［3]=｛0｝;?//充氧氣時(shí)間unsigneｄchａrＬｏopTｉme［３]=｛0｝； ／／水循環(huán)時(shí)間sbitＲELAY1=P2^2；//加水繼電器sbｉtRＥLＡY2=P2^１;//加熱繼電器sｂiｔRELAＹ３=P2＾0；/／放水繼電器sｂitＥNA＝P3^2；ｓｂitENB＝Ｐ3^3;voidTｉｍeｒＩnit(voiｄ）;voidGetTemp(vｏｉｄ）;voｉdPaｇeInｉt（ｖoｉｄ)；voiｄPａgeDisplay(voｉd)；ｖoｉdＤataLｏａd(voｉd）；／／數(shù)據(jù)加載voidTｅmｐＩnit(vｏid）；//voidHeatContrｏl（void);／/加熱自動(dòng)控制voidTiｍer１_Init(void)； ?／/50毫秒＠11。0592MHｚvoidＩnｃO２Cｏnｔrol(void）;voidFeedConｔrｏl(vｏｉd）；voidＬoopＣontrol(vｏid)；ｕnｓｉgｎｅｄｃｈaｒFeｅdSeｃond=0;unsignedｃharＯ2Secｏnd=0；unｓigｎediｎtLooｐSｅcond=0;unsｉｇnｅdchａｒCoｕntTime[3］=｛０};/／水循環(huán)時(shí)間計(jì)時(shí)vｏidmaｉn（voｉd）｛Ｄｅlay_1mｓ(100）；LCD_Init（)；TimeｒInit();PａgeＩniｔ(）；DatａＬoad(）；TｅｍｐInｉt（);Timer１_Inｉt（）；whｉlｅ(1）｛?ＧｅｔＴｅｍｐ（);?DS1302_Rｅad(）;?Fｅe(cuò)dCｏnｔroｌ（）; HeatCｏntroｌ（）； IｎｃO2Ｃｏnｔroｌ（)；PagｅＤｉspｌay（)；?LoopＣonｔrol（）； Delay_1ｍs(５0)；}?｝ｖoｉdTｉmer０_Ｓｅrvｅ（voiｄ） intｅrrupt1{?ＴH０＝（6５5３5－2０000）/256； ／／20ＭS定時(shí)TＬ0=（6５5３５—２０000）%25６；LCＤ_Reｆreｓh（）;//LＣD刷新KEY_Scａｎ(）;}voｉdTｉmer１_Seｒve（void）?ｉnterrupt3//50ms定時(shí)｛??staticunsiｇnｅdcharT5０MS=0;?TＬ1=0x00；??//設(shè)置定時(shí)初值?TＨ１=0x4C；? //設(shè)置定時(shí)初值?T50MＳ＋+;?if（T50MＳ>=20)?｛?T５０ＭＳ=0；?CｏｕntTime［2]++;?ｉｆ（ＣouｎtTimｅ［２]＞＝60)?｛?CouｎtTime[２]=0；? ＣounｔTimｅ［1]+＋； ?if(CｏuntTｉme［1]＞=60）??{??CｏuntTimｅ［1]=0;? CｏｕntTｉme［0]＋+； if(CoｕntTｉme[0］>23)? CｏuntＴｉme［０］=0；??}?} ? if（FｅｅdSecoｎd＞0）? FeeｄSeｃond－—; if（O2Ｓecond〉0） Ｏ2Ｓeconｄ—－；? ｉｆ（ＬoｏpＳecond〉0) ｛? LooｐSecｏnd—-；? }?｝｝ｖoidHeａt(yī)Contrｏｌ(voiｄ)/／加熱控制{/＊--—－-－—－————－低于下限開(kāi)始加熱－－———－－-———－—-—-－--－-*/ ｉｆ（Ｔemｐ_Daｔa<AlarmＴeｍp［1]） { RＥＬＡＹ1=0; ｝/*—－－-———-－—————－高于上限停止加熱—－--—-—－-——－—－－--－—-—＊/if(Tｅmp_Ｄａt(yī)a〉A(chǔ)laｒmＴeｍp[0］）?{?REＬＡY1＝1； }｝voidＴimerInit（ｖoid)｛?TＭOD＆=0xＦ0; TMＯD｜=0X０1；//Ｔ1工作在定時(shí)模式，T0工作在8位自動(dòng)重載計(jì)數(shù) TL0=(65５３５-2００00）％256; ／/T０工作在定時(shí)模式50ms定時(shí)?TH0=（65535-2０0０0）?/25６;?EＴ0＝1； TＲ0=１; EＡ=1；?}voidＰageＤｉsplay（void）｛／＊——--—-－－-－－-－——-－—--—－—--—－——-－——－-—-－--——-－———－--－—－—*/if（ＫeyVal==’Ｅ’）｛ＫeyVal＝0;?PageＮｕｍ++； ｉf（PａgeNum〉4）?｛?PaｇeＮum=0；?}?PageIniｔ（);｝/*－-—－—-——-－－——-－—-－—－-—--－-—--－--——－－－—--——－-－--—－－—*/sｗitch(PａｇeＮum）｛/*－－——－—--—－-———-———-－—————-—－-—-－－-———--－--－-—－-－－－--*/caｓe0: //顯示和設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)間｛??LCD_DiｓpｌaｙDaｔｅ（0，Dａt(yī)e)；? LCD_DiｓplayTimｅ（１6，Time);? if(ＫeyVaｌ==’S’) ?｛? KeyVal=0； ?ＳｅｔRTC()； ? ｝}bｒeak；/＊-－—－－————－-—－—--—-—－－－－-－－———－-—－—-—-－-－—-－－－—--－--－＊/case１: //顯示實(shí)時(shí)溫度和上下限值?{TeｍpDisplay（5，Temp_Data）；ＤisplaｙU８（18,ＡlａrmＴｅmp[0]); /／ＤisplａyU8（26,AｌarmＴemp［1]）; ?//iｆ(KeyVaｌ=='S’）｛KeｙVal=0;SetTempHigLｏw(ＡlarmＴeｍp）；WrＴoROM（ＡlarmTemp，5,2）;/／溫度存儲(chǔ)地址0} }break；/＊—－－－—————-—－—-－—--——－－—－--－-－—————--—-—--－—-—－－-——＊/?ｃａse２： ?｛??LCＤ_DisplａｙＴime(16,Ｆｅe(cuò)dTiｍe）;??ｉf(KeyVal=='S'）??{??KｅyVal=0； ?SetClockＴime（ＦeedTiｍe); ＷrToROM（FeeｄTime,2０，３）; ?｝? ｝ｂrｅak；/*—--－－－—-—－————－-－——－--———－-—－－-－－—－－－-—－—－--—*/ｃasｅ3: ｛ LCD_ＤispｌayTiｍe（１6，Ｏ2Tｉme)； if(KｅｙVａl=='S＇)? {??KｅyVal＝０；? SetCｌoｃkTime（O2Tｉｍe）;??WｒToROM(O２Time，25，3）；? } ｝brｅaｋ；/＊－—－－—－--—-－－－——--———-－————-———-——-—-—－—－--－——-—-－＊／casｅ4： ｛? LCD_DisｐｌayTｉmｅ(16，LoopTime);? if(KeyVal＝=’Ｓ’)??｛? KeyVal=０；??ＳetＣlockTime（LooｐTimｅ）； ?WrTｏＲOＭ（LoopＴime,３０，3)；??｝｝breaｋ;?defａuｌt:{PａgeNuｍ=０;PageIniｔ(）;｝break；｝/＊－-－－-－-－—－-—－-－-－－-—-－-－－——-——－—--－——-－——－－—--——－-－—＊/｝voidＩncO２Contｒol(ｖoiｄ）｛?if（１==ComｐareClｏck（O２Tｉme，Timｅ））?{ O２Sｅｃond=60;?} if(O2Ｓeｃoｎd>0) ＲELAY2=0； elｓe RELAY2=1；｝voidＦeedConｔｒol（void){?ｉf(1==CｏmｐareCｌoｃk(ＦeedＴｉｍｅ，Ｔｉme）) ｛ FeedSｅcｏnd=10； ｝ if(FeeｄＳｅcｏnd〉0） ｛?ENA＝０；?EＮＢ＝1；?｝?else?{ ENA=1;?ENB＝１; ?}}voidＬooｐConｔrol(ｖoｉd)｛ if(1==CｏmpareClocｋ（LoopＴｉmｅ，CoｕntTime)）?｛?CouｎtTimｅ［0]＝ＣountTimｅ[1］＝ＣountTｉme[2]＝0；?LoｏpSecoｎd=60； ｝ if(ＬoopSｅcoｎd＞0）?{ REＬＡＹ3＝0; ｝?ｅlse ｛?RELAY３=１；?｝｝vｏidＴimer1_Inｉｔ（ｖoid) ?／／50毫秒@1１．0５92ＭＨz{ ＴMOD&=0x０F; //設(shè)置定時(shí)器模式?TMＯD｜＝0x１0； ／/設(shè)置定時(shí)器模式?ＴL1=0x0０;??//設(shè)置定時(shí)初值?TH1=０x4C； ?//設(shè)置定時(shí)初值?ＴF1=０; ／/清除TF1標(biāo)志?TR1=1; ?／／定時(shí)器１開(kāi)始計(jì)時(shí)?ET１=1；?ＥA=1;｝voidGetTemｐ（voiｄ）｛sｔ