《单片机课程设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课程设计报告（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计报告题 目： 自动滴灌系统设计 课程名称： 单片机原理及应用 学 院： 信息工程学院 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 2014 级计本 1 班 学生姓名： * 学 号： 201403031 指导老师： 巫 宗 宾 成 绩： 开课时间： 20162017 学年 2 学期 书目第一章 系统概要21.1系统背景21.2系统功能21.3设计要求2其次章 系统硬件原理32.1AW60主要模块和特点32.2 LCD模块32.3 LED模块4第三章 系统软件设计63.1系统流程63.2主程序（main.c）73.2中断处理程序（isr.c）73.3构件组成9第四章 系统测试274.1测试结果2
2、7第五章总结展望315.1总结315.2展望31参考文献32第一章 系统概要1.1系统背景随着科学技术的发展电子技术产业结构调整，单片机起先快速发展，由于单片机本身的易于限制，精度高，自动化全面，市场对于智能限制系统的需求也越来越大。自动滴灌系统，就是在单片机程序的限制下实现湿度监测、滴灌限制的设备。单片机系统座位一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件设计和软件设计编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试，硬件调试，系统调试。自动滴灌系统须要实现湿度采集，A/D转换，湿度显示，工作状态显示，电机驱动的功能。1.2系统功能首先要进行湿度监测，每隔固定的时间就采集一次湿度，在内部转换后与标准
3、值进行比较假如湿度值低于给定值的话就切换至工作状态，滴灌结束时自动切换至结束模式，接着监测湿度。仿真状态下湿度监测采纳软件模拟实现，采集湿度信息运用LED显示，每隔5s采集一次。 工作状态由LCD显示。分别有滴灌起先（“Drip-irrigation is starting.”），和滴灌结束（“Drip-irrigation has ended.”）。滴灌时间为5s。结束后切换至结束模式。1.3设计要求学生在设计中可以引用所需的参考资料，避开重复工作，加快设计进程，但必需和题目的要求相符合，保证设计的正确。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的具体设计进程安排，按给定的时间安排保质保量的完成个
4、阶段的设计任务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。其次章 系统硬件原理2.1AW60主要模块和特点AW60系列主要常规模块和特点： （1）最高达40MHz的CPU工作频率和20MHz的内部总线工作频率；时钟源选项包括晶振，谐振器，外部时钟或，内部产生的时钟。 （2）相比HC08CPU指令集，S08CPU增加了BGND指令。 （3）单线后台调试模式接口：增加的断点实力，允许单一的断点设置在线调试（在片内调试模块增加了多于两个的断点）。 （4）内含32个中断/复位源；内含2KB的片内RAM
5、；内含60KB的片内在线可编程的Flash存储器，带有 块爱护和平安选项。 （5）可选的计算机正常操作（COP）复位；低电压检测与复位或中断；非法操作码检测与复位；非法地址检测与复位。 （6）ADC：多达16个通道，10个A/D转换器与动动比较功能；两个串行通信接口SCI模块与可选的13位中断；一个串行外设接口SPI模块；集成电路互联总线IIC模块运行高达100kbps的最高总线负载；8引脚键盘中断KBI模块。 （7）Timers：1个2 通道和一个6通道16位定时器/脉冲宽度调制器模块。既有输入捕获，输出比较，脉宽调制功能。AW子系列MCU的4种封装形式只是引脚数量和形式有所区分，其他方面是
6、一样的。2.2 LCD模块LCD作为电子信息产品的主要显示器件，相对于其他类型的显示器件来说有其自身的特点，主要包括：（1）低电压，低功耗；（2）平板型结构；（3）运用寿命长；（4）被动显示；（5）显示信息量大且易于彩色化；（6）无电磁辐射。点阵字符型LCD是特地用于显示数字，字母，图形符号及少量自定义符号的液晶显示器。这类显示器把LCD限制器，点阵驱动器，字符存储器，显示体及少量的阻容元件等集成一个液晶显示模板。鉴于字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化，其电特性及接口特性是统一的，只要设计出一种型号的接口电路，在指令上稍加修改即可运用各种规格的字符型液晶显示器模块。字符型液晶显示器模块的
7、特点如下：（1）液晶显示屏是以若干5*8或5*11点阵块等组成的显示字符群。每个点阵块块为一个字符位，字符间距和行间距都是一个点的宽度。（2）主限制电路为HD44780（HITACHI及其他公司的兼容电路。从程序员的角度来看LCD显示接口与编程是面对HD44780的，只要了解HD44780的编程结构即可进行LCD的显示编程。（3）内部具有字符发生器ROM，可显示192种字符。（4）具有64字节的字符发生器RAM，可以定义8个5*8点阵字符或4个5*11的点阵字符。（5）具有64字节的数据显示RAM，供显示器编程运用。（6）标准接口特性，与MC9S08系列的MCU简单接口。（7）模块结构紧凑，灵
8、巧，装配简单。（8）单+5V电源供电（宽温型须要加-7V驱动电源）。（9）低功耗，高牢靠性。2.3 LED模块LED发光二极管分为共阴极和共阳极数码管，若为共阴极数码管则公共端接地，若为共阳极数码管则公共端接电源正极。如图1：图1实际应用中是多个LED共同运用，MCU通过一个称为数据口的位数据端口来限制位段而原来段数码管的公共端，原来接到公共电平，现在接MCU的一个引脚，由MCU来限制，通常叫做位选信号，这样MCU的个端口就可以限制连排的数码管了。若要限制更多数码管则需加一个译码芯片。每个时刻只让一个数码管有效，由于人的视觉暂留效应（）可以达到同时显示的效果。图2是MCU与4排8段数码管的连接
9、：图2第三章 系统软件设计3.1系统流程图3图3是系统流程图，起先时先初始化各个部件，LCD显示结束滴灌信息，LED显示为全零。后每隔五秒采集一次湿度数据用LED显示湿度。推断湿度值是否低于设定值，低于设定值的话马上启动滴灌，此时湿度上升，结束滴灌。若没有低于设定值的话，则接着监测。LED不断刷新显示当前湿度值。3.2主程序（main.c）#include includes.h /包涵总头文件int main(void) work = 0; shidu = 75; enter_critical(); LEDInit(); /LED初始化 LCDInit(); /LCD初始化 tpm_init(
10、TPM0,TPM_CLKSRC_PLL,1000); /初始化TPM模块，1ms中断一次 light_init(LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_RED, LIGHT_OFF); light_init(LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_GREEN, LIGHT_OFF); tpm_enable_int(0); init_critical(); for(;) return 0;3.2中断处理程序（isr.c）/=/文件名称：isr.c/功能概要： 中断底层驱动构件源文件/版权全部：苏州高校飞思卡尔嵌入式中心(sumcu.suda.edu )/=#include include
11、s.hvoid tpm0_isr(void) static uint_32 TPMCounter = 0; /计时器 static uint_8 LEDindex=0; /位选口声明 uint_8 LEDDataBuffer4; /LED显示缓冲区 changeCode(shidu,LEDDataBuffer);/将湿度值转化为对应字符输出 uint_8 i; uint_8 * working; uint_8 * stop; working = (uint_8 *)Drip-irrigation is starting.; stop = (uint_8 *)Drip-irrigation ha
12、s ended.; if(TPM_SC_REG(TPM0_BASE_PTR) & TPM_SC_TOF_MASK) = TPM_SC_TOF_MASK) TPMCounter+; BSET(TPM_SC_TOF_SHIFT,TPM_SC_REG(TPM0_BASE_PTR); /中断置标记位写1清0 LEDindex+; /位选位+1 if (LEDindex=4) LEDindex=0; /大于4位选口置0 i=LEDchangeCode(LEDDataBufferLEDindex-0); /转码 LEDshow1(LEDindex,i); if(TPMCounter5000) shidu = sdmn(shidu); if(shidu = 65) changeState(&work);/变更工作状态 if(work = 0) LCDShow(stop); TPMCounter = 0; light_control(LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_RED, LIGHT_ON); light_control(LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_GREEN, LIGHT_OFF); if(work = 1)
