cpld项目实践报告

《cpld项目实践报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、项目设计报告要求第1章总体设计一、功能要求该课题是以51单片机P89V51RB2FN为主控芯片，利用DALAS一线式温度传感器DS18B20实现对周围温度环境的采集,单片机再根据采集的温度值来控制电磁阀的开关及持续时间等操作，从而实现在不同的温度对周围浇灌对象实施间隔性的灌溉，浇灌持续的时间与不同的温度范围有关，同时相关的状态信息要在点阵汉字液晶屏上实时的显示。结构框图如图1-1所示：传感器DS18B20AT89C52液晶屏显示图1-1系统结构框图具体要求如下：（1）汉字液晶屏上实时显示的信息有：1）第一行显示：低温：**.*℃，或常温：**.*℃，或高温：**.*℃。注：

2、假设24℃以下为低温，25~35℃为常温，35℃以上为高温。2）第二行显示：电磁阀状态：开，或关。3）第三行显示：浇灌时间：**分**秒，或**时**分。（2）浇灌时间及浇灌次数间隔要求：在低温时，电磁阀始终关，浇灌时间为0分0秒；在常温时，浇灌时间为30分钟，浇灌次数间隔为8小时；在高温时，浇灌时间为50分钟，浇灌次数间隔为4小时。（3）附加要求：不同温度段的浇灌时间设置为可变量，可从键盘设置该变量的值。二、功能模块设计任务一、项目总体分析任务二、DS18B20温度采集模块：通过该温度传感器获取当前的温度值。任务三、汉字液晶屏显示状态信息模块：根据温度，在该屏上逐行显示：

3、温度、水龙头开关状态、浇灌时间等信息。任务四、定时器模块：实现记录不同温度段的浇灌时间及浇灌间隔时间等信息。任务五、控制电磁阀开/关模块：根据温度信息控制继电器吸合及断开，从而控制电磁阀的开关，实现浇灌与否。任务六、主程序模块：对相关模块的初始化及相关模块的控制流程。任务七、在Proteus环境中仿真实现基本功能。任务七、在Keil开发环境中综合调试并下载实验板运行调试。第2章硬件电路计一、硬件电路硬件设计主要包括：DS18B20温度采集模块：用于温度采集；汉字液晶屏显示状态信息模块：用于将相关信息显示出来；如图1-2所示，将数字温度传感器DS18B20并接在一起，数据线与

4、单片机的P1.0相连，液晶显示器与单片机的连接采用模拟接口方式。图1-2自动浇灌系统的原理图液晶显示格式如图1-3所示：图1-3自动浇灌系统的显示格式二、硬件设计主要元器件传感器DS18B20、单片机80C51、上拉电阻、TG12864B液晶屏。（1）传感器DS18B20DS18B20是美国DALLAS公司推出的数字温度传感器，将温度传感器、数字转换电路集成到了一起，外形如同一只三极管。微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强；它采用独特的单线接口方式，与单片机连接时，仅需一根口线；每片DS18B20均有唯一的产品序列号，所以允许在单总线上挂接数十到上百片数字式传感器，这样可以

5、非常方便地构成多路温度测量系统。DS18B20的测温范围为-55度~125度，12位温度读数，分辨率为1/16度，温度转换时间最多为750ms。其DALLASDS18B20123GNDDQVDD图1-4DS18B20引脚图引脚图如图1-4所示。DQ：数据输入/输出。在数据总线供电方式可给传感器提供电源。VDD：可选的电源电压DS18B20有两种供电方式：数据总线供电方式和外部供电方式。若采用数据总路线供电方式，VDD应接地，这样可省一根线，但测浊的时间较长。GND：电源地。DS18B20与单片机的连接非常简单，如图1-5所示。图1-5与单片机的连接每片DS18B20均有一个

6、唯一的产品序列号，固化在内部的64位激光ROM中，其格式如图1-6所示：图1-6DS18B20产品序列号格式低八位是产品的工厂代码，中间是每个器件唯一的48位序列号，高8位是针对前面56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一条数据线进行通信的原因，只要单片机用匹配命令访问总线上指定的DS18B20。DS18B20内部有9个字节的暂存器，开始两个暂存器（TMSB、TLSB）存放当前测到的温度值，以16位补码形式表示12位温度读数，分辨率为1/16度（内部配置寄存器可以设置温度数据的位数为9、10、11、12，出厂时设置成都市2位温度读数），高位是温度值的符号扩展

7、，单片机发出温度转换命令后，DS18B20将测得的温度值保存在TMSB和TLSB中，供单片机读取。温度与数字量的对应关系表如表1-7所示。图1-7温度与数字量对应关系表图1-880C51单片机引脚图(2)单片机80C51单片机内部有P0、P1、P2、P34个8位双向I/O口，其引脚如图1-8所示，外设与这些端口可以直接连接，无需另外的接芯片。P0～P3既可以按字节输入或输出，也可以按位进行输入或输出，共32条口线，其控制十分灵活方便。各个端口的结构功能有所不同。在自动浇灌系统的设计中主要用到了P0、P1、P3这3个