单片机程序设计课程设计讲述.doc

课程设计名称：单片机程序设计基础 题 目：智能浇花装置程序设计 学 期：2013-2014学年第二学期 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 测控11-1 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期：2014年5月3日 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控11-1 课程名称 单片机程序设计基础 论文题目 智能浇花装置程序设计 评 定 指 标 评定指标 分值 得分 知识创新性 20 理论正确性 20 内容难易性 15 结合实际性 10 知识掌握程度 15 书写规范性 10 工作量 10 总成绩 100 评语： 任课教师 时 间 2014年 6月 8 日 备 注 课 程 设 计 任 务 书 一、设计题目 智能浇花装置系统程序设计 二、设计任务 设计在单片机为核心的前提下，完成对花盆的浇水，对水箱的补水以及低温报警功能。通过使用继电器，温度传感器，湿度传感器等元件，编写合适的驱动程序进行控制，完成装置的全部功能。 三、设计计划 本设计共1周。 第1天：针对选题查资料，确定设计方案； 第2天：方案分析比较，确定程序的逻辑顺序，执行步骤； 通过网上有哪些信誉好的足球投注网站，学习并理解部分芯片的程序操作。 第3天：编写主程序流程图和软件程序； 第4天：对编写程序进行语法和逻辑纠错，并下载运行； 第5天：编写整理设计报告。 四、设计要求 1、绘制软件流程图并利用C语言编写软件程序； 2、形成设计报告。 指 导 教师： 教研室主任： 2014年 5月 26 日 目录 1、系统程序功能及设计思路 4 1.1 系统主要功能 4 1.2 程序设计思路 4 2、主程序及其他程序的设计 6 2.1 主程序流程设计 6 2.2 系统状态检测程序 7 2.3 系统操控程序 9 2.4 数据显示程序 11 3、调试 14 3.1 程序逻辑检查及语法校正 14 3.2 程序编译及装载 14 4、总结 15 5、设计体会 16 参考文献 17 1、系统程序功能及设计思路 系统主要功能 智能浇花装置主要功能如下： 1、检测土壤湿度并自动浇水，通过电磁阀控制花盆内水量 2、通过继电器控制水泵进行自动补水功能。 3、低温报警。室温低影响花卉生长，此时需要声音提醒。 4、人机交互显示。使用LCD5110液晶进行显示。 上述各个功能均有不同电路模块进行控制，核心芯片为STC12C5A60S2，程序代码兼容8051系列单片机。 程序设计思路 图1 智能浇花装置硬件工作原理 智能浇花系统程序语言以C语言为主，根据设计所实现的不同功能，将系统程序分为主程序和驱动程序两部分。其中，主程序的作用包含控制逻辑的实现、驱动程序的调用及配合、功能区分以及系统初始化。驱动程序主要为部分传感器及芯片的通信协议、数据采集和处理程序、液晶显示所用字库以及单片机操作程序，由于驱动程序涉及硬件电路中的各个模块，因此，驱动程序比较繁多，主要有LCD5110驱动、DS18b20通信协议、DHT11通信协议、继电器控制程序、水位检测控制程序以及单片机中断和AD转换功能设定程序。 主程序中包含4个子程序块分别为系统初始化程序、系统全状态检测程序、系统操控程序和数据显示程序。主要功能如下： 1、系统初始化程序完成系统上电时，对部分芯片的初始设定、单片机定时器中断功能的设定、液晶初始显示内容以及相关标志位的赋值。 2、全状态检测程序主要用于对空气温湿度、土壤湿度、水箱水位的检测，当系统初次通电、复位以及其他可能用于检测时，都会使用该程序或者首先执行该检测程序，保证整个装置在正常情况下工作以便完成相应的功能。 3、系统操控程序主要是在采集到系统状态参数后，针对不同情况执行不同的功能，命令部分硬件机构处理相应问题如土壤湿度低，会命令继电器吸合使电磁阀开始浇水等。 4、数据显示程序利用LCD5110液晶为使用者提供有关系统的检测参数如土壤湿度，空气温湿度等，同时，在执行某些功能时，显示提示信息，实时监控系统各参数的变化。 驱动程序以.H文件形式存在于主函数之外，通过全局变量或者临时标志位，互通信息，执行主函数的控制指令。驱动程序因芯片而不同，通信时序千差万别，部分驱动程序以芯片数据手册提供的C语言程序为主，无需自己编写即可使用，但是，由于STC12C5A60S2单片机指令执行速度快于8051系列，因此，驱动程序中的通信时序