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AT89S52单片机土壤温湿度检测系统的设计+电路图+流程图(3)
(6) 显示模块。包括LCD1602和PC机用户界面显示,达到不同用户的需求。
(7) 串口通信模块。完成PC机与单片机之间的通信。
(8) 电源模块。输出5V、3.3V的直流电源,给整个系统各模块提供工作所需电源。
1.3.2 软件模块
本设计的软件模块主要根据硬件模块中各芯片的编程规则,采用C语言编写。本设计各软件模块的介绍如下。系统通信方式及总体框图见图1所示。
(1) 线收发程序模块。驱动nRF905,使其工作在发送和接收的状态,从而完成数据地采集和接收。
(2) 串口通信程序模块。实现PC机与单片机之间的通信。
(3) 个人电脑用户界面软件模块。实现PC机用户实时观看。
(4) 液晶显示程序模块。实现LCD1602显示。
A.上位机
B.下位机
图1 系统通信方式及总体框图
2. 采集模块设计
本系统采用AT89S52单片机作为主控制器,通过土壤温度和湿度度传感器DS18B20和YL-69实现土壤温湿度的采集,并采用射频芯片nRF905进行无线数据传输和接收。采集模块框见图2所示。
图2 采集模块总体框图
2.1 电源模块的设计
输出+5V直流电源为设计中各个分电路、器件供电。+5V电源模块电路图见图3(Altium Designer 09所绘的电路图[3])所示。
图3 +5V电源模块电路图
输出+3.3V直流电源为设计中无线模块nRF905供电,其由+5V电压经ASM1117-3.3转换为+3.3V。+3.3V电源模块电路图见图4所示。
图4 +3.3V电源模块电路图
2.2 单片机AT89S52
本设计采用51系列单片机AT89S52。它是一种带8K字节的FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低功耗、高性能8位CMOS微型处理器,为本设计提供了一种灵活性高而且价廉的方案。
2.2.1 主要特性
AT89S52 提供以下标准功能:256字节内部RAM,8k 字节Flash 闪速存储器,32 个I/O 口,两个16位定时/计数器,5个中断源[4],可编程串行通道,片内振荡器及时钟电路,低功耗的闲置和掉电模式,三级程序存储器锁定,全静态工作:0Hz-24MHz,与MCS-51 兼容。其片内有ROM/EPROM的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单、可靠。用AT89S52单片机构成最小的微控制系统时,需要在单片机外围接上晶振电路和按键触发的复位电路。由于此种型号的芯片的集成度不高,此设计的最小控制系统只能较作一些小型的控制模块。此种模块的应用特点如下。
(1) 系统具有一定的特殊性。
(2) I/O口线足够多,用户可根据需要选择。
(3) 具有有限的数据存储器容量。
2.2.2 引脚功能说明
单片机AT89S52的引脚见图5所示。
图5 AT89S52引脚图
VCC:供电电压(+5V)。
GND:接地。
P0口: 一个8位双功能的I/O口,每个引脚可承受8个LS型TTL门级电流。P0口不仅能与外部程序数据存储器连接,它可以被定义为低八位的地址/数据。在FIASH模式下编程时,P0口作为原码的输入口,当FIASH编程进行比对校验时,P0输出的是原码,此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口:一个8位双向I/O口,内部已经含有上拉电阻,P1口的缓冲器可以输出4个LS型TTL的门级电流。在FLASH模式编程和比对校验时,P1口可以接收地址数据的低八位。
P2口:一个8位双向的I/O口,内部已经含有上拉电阻,P2口缓冲器可输出4个LS型TTL的门级电流。用于16位地址外部数据存储器或外部程序存储器进行存取时,地址的高八位可由P2口输出。P2口在FLASH模式编程和比对校验时接收地址信号的高八位和控制信号。
P3口:一个8位双向I/O口,内部已经含有上拉电阻,可输出4个LS型TTL门级电流。P3口也可作为AT89S52的一些第二功能口。即P3.0( RXD),串行数据的输入口;P3.1(TXD),串行数据的输出口;P3.2( /INT0),外部中断0的输入口;P3.3( /INT1),外部中断1输入口;P3.4(T0),定时器0外部计数输入口;P3.5 (T1),定时器1外部计数输入口;P3.6 (WR),外部存储器数据写选通输出口;P3.7( /RD),外部存储器数据读选通输出口。
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