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1、 水域全自动增氧喂料系统 封面15目录摘 要1一. 绪论2二. 系统硬件的具体设计与实现31. 系统原理和框图32. 功能模块的设计32.1 单片机介绍32.1.1 STC89C52管脚说明42.1.2 STC89C52主要特性52.1.3芯片擦除62.2 DS1302时钟芯片62.2.1 芯片原理62.2.2 芯片管脚说明72.3 液晶显示屏LCD160282.3.1. 引脚说明82.3.2字符显示地址说明82.3.3. 读写时序操作92.3.4. 仿真电路图10三. 系统软件设计111. 程序描述112. 程序流程图113. 程序12四. 总结13五. 致谢14六. 参考文献15七附录16
2、1.仿真图162.原理图173.主程序17摘 要本系统以单片机STC89C52、时钟芯片DS1302和LCD1602液晶显示为核心，具备调节时间，设置定时增氧和喂料。正常情况下，显示实时日期和时间，外设4个调节按键，可以调节实时时间，还可以分别设置开始和结束时间，当时间到达开始时间，启动继电器、蜂鸣器和LED灯，表示正处于增氧和喂料状态，时间到达结束时间则关闭继电器、蜂鸣器和LED灯。关键词：增氧和喂养；STC89C52；DS1302；LCD1602AbstractThis system make MCU STC89C52 , clock chip DS1302 , LCD1602 LCD d
3、isplay as the core, with the function of adjusting time, seting the lock time and the timer increases oxygen and feeding. Under normal circumstances, displays real-time date and time. You can Adjust the real time and set up the starting time and ending time of by four keys. When the time between the
4、 starting time and the ending time, the relay and the buzzer will be opened and the LED will lit up, said it was in a state of increasing oxygen and feeding, or they will be closed.Keywords: Increasing oxygen and feeding; STC89C52; DS1302; LCD1602一. 绪论随着我国水产养殖业的不断发展,养殖密度不断加大,一味追求高产高效的养殖措施对养殖水环境造成很大的
5、污染,同时增加了人工成本。鱼塘池水氧浓度偏低及饵料无法及时供应是两大主要问题。很多鱼塘采用供养机器及人工投料解决此类问题。传统的作业方式费时费力，这就需要单片机系统来完成工作，提高效率，释放劳动力。养鱼机械在淡水养鱼中的应用,促使养鱼技术有了新的发展,养鱼技术的发展又对养鱼设备提出了更新更高的要求。例如,在鱼塘内,要提高单位面积产量,就必须增加鱼苗的投放尾数。但是,鱼苗多了,鱼池内的天然饲料不能满足鱼类生长的需要,就需要补充人工饲料。饲料充足了、合理了,鱼类生长速度加快,但水中的含氧量是有限的,当水中氧气含量不够鱼群正常生活时,就需要补充氧气,于是要解决水体增氧设备的合理运用。另外，鱼料的合理
6、投放，能够使鱼苗在不撑到的情况下，生长发育得到良好的管控，提高喂养质量。随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用，单片机从4位、8位、16位到32位，其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。单片机功能越来越强大，价格却不断下降的优势无疑成为嵌入式系统方案设计的首选，同时单片机应用领域的扩大也使得更多人加入到基于单片机系统的开发行列中，推动着单片机技术的创新进步。然而传统的单片机系统开发除了需要购置诸如仿真器、编程器、示波器等价格不菲的电子设备外，开发过程也较繁琐。来自英国Labcenter Electronics公司的Proteus软件很好地诠释
7、了利用现代EDA工具方便快捷开发单片机系统的优势。它包括PROTEUS VSM（Virtual System Modelling）、PROTEUS PCB DESIGN两大组成部分，在PC机上就能实现原理图电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证以及形成PCB文件的完整嵌入式系统设计与研发过程。基于科技迅猛发展的今日，势必开发一款能够在设定时间内自动喂养和增氧的设备。二. 系统硬件的具体设计与实现1. 系统原理和框图水域全自动增氧喂料系统的硬件组成如图2-1所示。本系统主要由STC89C52单片机及其外围电路、DS1302时钟电路、继电器控制电路、蜂鸣器控制电路、显
8、示模块、按键控制部分和电源等七部分组成。STC89C52时钟电路蜂鸣器控制电路显示模块电路继电器控制电路独立按键操作电路图2-1 系统设计框图单片机不断请求时钟电路回复数据，并经过处理后送LCD1602显示，同时，按键若按下则执行相应的操作，当条件成立时，继电器和蜂鸣器得电后开启，表示正处于增氧和喂料状态，否则，显示屏一直显示实时的日期和时间。 2. 功能模块的设计2.1 单片机介绍单片机是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机，即将运算器，控制器，输入输出接口，部分存储器以及其他一些逻辑部件集成在一个芯片上，故可以把单片机看成是一个不带外部设备的微型计算机，相当于一个没有显
9、示器，没有键盘，不带监控程序的单板机。 由于单片计算机具有体积小，重量轻，耗电少，功能强和价格低等特点，又由于数据大多是在芯片内传送处理，所以运行速度快，抗干扰能力强。单片机从七十年代问世以来，在二十多年的时间里，发展异常迅速，并已广泛应用于各种领域。单片机具有通讯接口，用单片机进行接口的控制与管理，单片机与主机可并行工作，大大地提高了系统的运行速度，所以在网络通讯领域也得到了越来越多的应用。STC89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理
10、器，俗称单片机，与普遍的AT89C51功能基本一样，管脚完全兼容。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，宏晶科技的STC89C52是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。STC89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。STC89C52外形及引脚排列如图2-1-1所示（与AT89C51管脚相同）。 图2.1 STC89C52外
11、形及引脚图2.1.1 STC89C52管脚说明VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流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。在FLASH编程和校验时，P1
12、口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，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口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P
13、3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。在实际应用中，大多数情况下都使用P3口的第二功能。P3.0 RXD：串行输入口P3.1 TXD：串行输出口P3.2 /INT0：外部中断0P3.3 /INT1：外部中断1P3.4 T0：记时器0外部输入P3.5 T1：记时器1外部输入P3.6 /WR：外部数据存储器P3.7 /RD：外部数据存储器P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允
14、许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号
15、将不出现。EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。2.1.2 STC89C52主要特性* 与MCS-51 兼容* 4K字节可编程闪烁存储器* 寿命：1000写/擦循环* 数据保留时间：10年* 全静态工作：0Hz-24Hz* 三级程序存储器锁定* 128*8位内部RAM* 32可编程I/O线* 两个16位定时器/计数器* 5个中断源* 可编程串行通道* 低功耗的闲置和掉电模式* 片内振荡器和时钟电路2.1.3芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完
