基于at89s51單片機(jī)糧食水分檢測系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　基于AT89S51單片機(jī)糧食水分檢測系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　測量糧食的含水量對于糧食的運輸、存儲、加工等都非常重要，水分過高會造成糧食在運輸和存儲過程中發(fā)熱、霉變等變化，從而變質(zhì)，給人們的生產(chǎn)和生活都造成巨大損失。測量谷物水分，是糧食、種子部門科研生產(chǎn)過程中不可缺少的步驟，水分檢測儀對其起著重要的

2、作用。本文介紹了一種基于單片機(jī)的電容式糧食水分含量測量方法。將糧食水分含量的變化轉(zhuǎn)換為電容的變化，再利用施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器測量由該電容變化而引起的輸出頻率的變化，最后由單片機(jī)檢測頻率的變化，進(jìn)而計算出糧食水分含量。該方法可以實現(xiàn)糧食水分含量的實時測量，且比傳統(tǒng)的測量方法更快捷、更準(zhǔn)確，而且以液晶顯示器顯示測量結(jié)果，增加了系統(tǒng)的可讀性。</p><p>　　關(guān)鍵字：糧食含水量、單片機(jī)、液晶顯示器</

3、p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　1 引言5</b></p><p>　　1.1 選題目的及意義5&l

4、t;/p><p>　　1.2 技術(shù)發(fā)展歷程5</p><p><b>　　2 方案設(shè)計7</b></p><p>　　2.1 理論基礎(chǔ)知識7</p><p>　　2.2 設(shè)計方案7</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計9</b></p><p&g

5、t;　　3.1 電路設(shè)計應(yīng)用軟件環(huán)境9</p><p>　　3.2 施密特觸發(fā)器電路10</p><p>　　3.2.1 施密特觸發(fā)器10</p><p>　　3.2.2 多諧振蕩器電路設(shè)計12</p><p>　　3.3 單片機(jī)測量電路13</p><p>　　3.3.1 單片機(jī)簡介13</p>

6、;<p>　　3.3.2時鐘與復(fù)位電路16</p><p>　　3.3.3 單片機(jī)測量電路設(shè)計17</p><p>　　3.4 顯示電路18</p><p>　　3.5 電源電路19</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計21</b></p><p>　　4.1 軟件設(shè)計

7、應(yīng)用環(huán)境21</p><p>　　4.2 設(shè)計流程21</p><p>　　4.3 單片機(jī)中斷23</p><p>　　4.3.1 單片機(jī)中斷系統(tǒng)23</p><p>　　4.3.2中斷程序設(shè)計24</p><p>　　4.3.3 液晶顯示程序設(shè)計25</p><p><b&g

8、t;　　5 硬件制作29</b></p><p>　　5.1 元器件清單29</p><p>　　5.2 制作過程29</p><p><b>　　6 總結(jié)31</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)錯誤!

9、未定義書簽。</p><p><b>　　附錄36</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 選題目的及意義</p><p>　　我國有13億多人口，9億多農(nóng)民，是糧食生產(chǎn)和消費大國，保持糧食生產(chǎn)和流通的穩(wěn)定至關(guān)重要，糧食倉儲和流通設(shè)施的建設(shè)意義重大。由于糧

10、食倉儲規(guī)模逐漸增大以及多種倉型和供應(yīng)的需要，已經(jīng)使目前的糧倉儲備倉容嚴(yán)重不足，由于糧食霉壞變質(zhì)、鼠咬蟲蛀和跑冒滴漏等情況，就可造成巨大損失。所以防霉、防潮、防腐、防爆是糧食存儲中經(jīng)常需要注意的重要內(nèi)容，是衡量一個倉庫糧食管理質(zhì)量的重要指標(biāo)，它直接影響到儲備糧食的壽命和質(zhì)量。所以首要問題就是加強(qiáng)糧食溫度與濕度的監(jiān)控工作。糧食的濕度還制約著糧食加工工藝與流通的過程，實時測量糧食的濕度或含水量是糧食烘干過程自動化和連續(xù)化的保證，在小麥著水、大

11、米拋光、油料調(diào)質(zhì)等加工環(huán)節(jié)也需要測量糧食的水分含量。</p><p>　　但是，迄今為止許多部門測溫、測濕的手段還是傳統(tǒng)的方式，傳統(tǒng)的方法是用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工檢測，對不符合溫度和濕度要求的環(huán)境進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。就測濕而言，17世紀(jì)創(chuàng)制的毛發(fā)濕度計和19世紀(jì)發(fā)明的干濕球濕度計仍在普遍使用著，不僅精度低、響應(yīng)時間長，更重要的是無法轉(zhuǎn)換為電信號，不能直接應(yīng)用微處

12、理器、電子計算機(jī)等先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行信息處理，所以用干濕球濕度計或毛發(fā)濕度計來測量濕度的方法早已無法滿足現(xiàn)代科技的需要。所以，研究一款高性能、智能型的檢測水分裝置非常有必要。</p><p>　　1.2 技術(shù)發(fā)展歷程</p><p>　　對于濕度測量儀器，傳統(tǒng)的電阻濕度計、半導(dǎo)體濕敏元器件等，都屬于分立式濕度測量元件，使用這些元器件來進(jìn)行測量濕度的，統(tǒng)稱為分立式濕度測量。20世紀(jì)50年代以來，隨

13、著傳統(tǒng)的電阻、電容濕度計的出現(xiàn)，濕度測量走向了一個新的臺階。此類測量方法所使用的元件通常不能單獨完成測量任務(wù)，使用時還需要配上二次儀表，才能完成濕度測量及控制功能。其主要缺點是外圍電路比較復(fù)雜、測量精度比較低、分辨力不高，還有就是它們的體積比較大、使用起來不夠方便。所以，傳統(tǒng)的分立式濕度測量方法受到了現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，已經(jīng)逐漸被淘汰。到了20世紀(jì)90年代，這種濕度測控已經(jīng)很難再找到了。在20世紀(jì)80年代中，采用硅半導(dǎo)體集成工藝的集

14、成濕度傳感器問世，它是將濕度傳感器集成在一個芯片上、可完成濕度測量及模擬信號輸出功能的專用IC，它屬于最簡單的一種集成濕度傳感器。用這種模擬集成濕度傳感器來進(jìn)行實驗室室內(nèi)濕度測控，外圍電路是較為簡單，所以這種測量方法最為廣泛應(yīng)用。</p><p>　　水分測量主要有以下幾種方法：</p><p>　　一、熱干燥法：熱干燥法是將待測樣品放置于高溫下令水分蒸發(fā)，根據(jù)干燥前后樣品的重量變化來得出

15、樣品的水分。熱干燥法主要有直接干燥法、真空干燥法和紅外線干燥法。</p><p>　　二、蒸餾法：蒸餾法是基于兩種互不相容的液體二元體系的沸點低于個組分的沸點這一事實，將食品中的水分于其他物質(zhì)而蒸出，冷凝并收集溜液，由于密度不一樣，餾出液在接收掛中會分層，根據(jù)餾出液中水分的體積就可以算出樣品中的水分含量。</p><p>　　三、微波加熱法：微波加熱法是利用微波爐的磁控管所產(chǎn)生的2450M

16、Hz或915MHz的超高頻率微波快速震蕩糧食中的水分子，使分子相互碰撞和摩擦，進(jìn)而出去糧食中的水分。</p><p>　　四、電容法：電容法是根據(jù)水分的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于糧食中其他成分的介電常數(shù)，水分的含量的變化勢必會引起電容量的變化的原理來測量的，通過測量與樣品中水分變化相對應(yīng)的電容變化即可測得樣品中水分的含量。</p><p><b>　　2 方案設(shè)計</b><

17、;/p><p>　　2.1 理論基礎(chǔ)知識</p><p>　　1法電容的大小定義為：帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，此時這個電容器的電容是1法，即C=Q/U，但電容的大小不是由點亮和電壓決定的，實際計算公式為C=εS/4πkd，ε是一個常數(shù)，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離，k是靜電力常量。常見的平行板電容器電容計算方法為C=εS/ d，其中ε為極板間的介質(zhì)的介電常數(shù)，S為極板面

18、積，d為極板間的距離。</p><p>　　因為平板電容器比較少收外接干擾，所以本設(shè)計選用平板電容器方法來測量糧食水分含量，選用兩塊銅板作為電容器的兩個平行板，將待測糧食放入兩塊平行板之間。設(shè)待測糧食的介電常數(shù)為，平行板面積為S，兩塊平行板之間的距離為S，則電容器的電容為：</p><p>　　所以，根據(jù)上式，只要測出電容的變化，即得到介電常數(shù)的變化，這樣就得到了糧食水分的含量。</

19、p><p><b>　　2.2 設(shè)計方案</b></p><p>　　本設(shè)計選用電容式糧食水分測量法。首先利用銅板制造和待測物制造一個電容器，再設(shè)計一個施密特觸發(fā)器產(chǎn)生矩形脈沖，將電容器接入施密特觸發(fā)器電路中，作為變介質(zhì)型電容式測量傳感器件。被測糧食放入電容式傳感器兩極板間時，由于糧食的含水量不同，從而使電容式傳感器的相對介電常數(shù)發(fā)生變化，即引起了電容值變化。在電容式傳感

20、器一端施加一個正弦高頻激勵信號，則在其輸出端必然產(chǎn)生一個衰減響應(yīng)，而且，激勵與響應(yīng)信號是同頻的，只是相位發(fā)生了平移，通過測量相角即可求得電容與電導(dǎo)的比值，通過電容器電容的改變使得施密特觸發(fā)器輸出的脈沖頻率發(fā)生變化，將該脈沖接至單片機(jī)觸發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)根據(jù)單位時間內(nèi)觸發(fā)中斷的次數(shù)計算出頻率，根據(jù)頻率值通過計算得到電容值，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為糧食水分的含量。單片機(jī)將水分含量值送至顯示電路顯示。</p><p>　　綜上所述

21、，本設(shè)計的主要電路包括施密特觸發(fā)器電路、單片機(jī)測量電路和顯示電路。施密特觸發(fā)器本設(shè)計選用基于NE555的時基電路來設(shè)計，單片機(jī)選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S51單片機(jī)，顯示電路采用LCD1602液晶顯示模塊進(jìn)行顯示。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計框圖如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計</b></p&g

22、t;<p>　　3.1 電路設(shè)計應(yīng)用軟件環(huán)境</p><p>　　PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，幾乎所有的電子公司都要用到它。早期的PROTEL主要作為印制板自動布線工具使用，運行在DOS環(huán)境，對硬件的要求很低，在無硬盤286機(jī)的1M內(nèi)存

23、下就能運行，但它的功能也較少，只有電原理圖繪制與印制板設(shè)計功能，其印制板自動布線的布通率也低，而現(xiàn)今的PROTEL已發(fā)展到PROTEL99（網(wǎng)絡(luò)上可下載到它的測試板），是個龐大的EDA軟件，完全安裝有200多M，它工作在WINDOWS95環(huán)境下，是個完整的板級全方位電子設(shè)計系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能

24、，并具有Client/Server（客戶/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度PCB100％布通率。</p><p>　　進(jìn)行原理圖設(shè)計步驟：</p><p>　　一、新建設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件。雙擊Protel圖標(biāo)，點擊File(文件)中new項，新建設(shè)計數(shù)據(jù)庫。出現(xiàn)如下圖對話框。</p&g

25、t;<p>　　Database File Name處可輸入設(shè)計庫存盤文件名，點擊Browse...改變存盤目錄。</p><p>　　二、打開和管理設(shè)計數(shù)據(jù)庫。Protel 99 包括許多設(shè)計例子，選擇文件打開菜單\Design Explorer 99\Example \folder，點擊photoplotter.ddb文件，左側(cè)窗口呈現(xiàn)樹狀結(jié)構(gòu)。點Photohead.pcb 文件，PCB版圖將出

26、現(xiàn)，點Photohead.prj，原理圖管理文件將被打開。關(guān)閉文件，可以用鼠標(biāo)右鍵，選擇Close，也可以用CTRL+F4來關(guān)閉。</p><p>　　三、原理圖連線設(shè)計。利用Protel所提供的各種工具、命令進(jìn)行畫圖工作，將事先放置好的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號等連接起來，布線結(jié)束后，一張完整的電路原理圖基本完成。</p><p>　　四、檢查原理圖電性能可靠性。打開設(shè)計數(shù)據(jù)庫

27、，點取文件夾下的.prj后綴原理圖設(shè)計窗口，Protel99可以幫助我們進(jìn)行電氣規(guī)則檢查．選擇Tools下面的ERC，在“Rule Matrix”中選擇要進(jìn)行電氣檢查的項目，設(shè)置好各項后，在“Setup Electrical Rlues Check”對話框上選擇“OK”即可運行電氣規(guī)則檢查，檢查結(jié)果將被顯示到界面上。</p><p>　　圖3-1 原理圖設(shè)計流程</p><p>　　3.2

28、 施密特觸發(fā)器電路</p><p>　　3.2.1 施密特觸發(fā)器</p><p>　　施密特觸發(fā)器也有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，但與一般觸發(fā)器不同的是，施密特觸發(fā)器采用電位觸發(fā)方式，其狀態(tài)由輸入信號電位維持；對于負(fù)向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入信號，施密特觸發(fā)器有不同的閥值電壓。</p><p>　　門電路有一個閾值電壓，當(dāng)輸入電壓從低電平上升到閾值電壓或從高電平下降到

29、閾值電壓時電路的狀態(tài)將發(fā)生變化。施密特觸發(fā)器是一種特殊的門電路，與普通的門電路不同，施密特觸發(fā)器有兩個閾值電壓，分別稱為正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓。在輸入信號從低電平上升到高電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為正向閾值電壓，在輸入信號從高電平下降到低電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為負(fù)向閾值電壓。正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之差稱為回差電壓。 </p><p>　　它是一種閾值開關(guān)電路，具有突變輸

30、入——輸出特性的門電路。這種電路被設(shè)計成阻止輸入電壓出現(xiàn)微小變化（低于某一閾值）而引起的輸出電壓的改變。 </p><p>　　利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正反饋作用，可以把邊沿變化緩慢的周期性信號變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。輸入的信號只要幅度大于vt+，即可在施密特觸發(fā)器的輸出端得到同等頻率的矩形脈沖信號。 </p><p>　　當(dāng)輸入電壓由低向高增加，到達(dá)V+時，輸出電壓發(fā)生突變

31、，而輸入電壓Vi由高變低，到達(dá)V-，輸出電壓發(fā)生突變，因而出現(xiàn)輸出電壓變化滯后的現(xiàn)象，可以看出對于要求一定延遲啟動的電路，它是特別適用的. </p><p>　　從傳感器得到的矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波形畸變。當(dāng)傳輸線上的電容較大時，波形的上升沿將明顯變壞；當(dāng)傳輸線較長，而且接受端的阻抗與傳輸線的阻抗不匹配時，在波形的上升沿和下降沿將產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象；當(dāng)其他脈沖信號通過導(dǎo)線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號時

32、，信號上將出現(xiàn)附加的噪聲。無論出現(xiàn)上述的那一種情況，都可以通過用施密特反相觸發(fā)器整形而得到比較理想的矩形脈沖波形。只要施密特觸發(fā)器的vt+和vt-設(shè)置得合適，均能收到滿意的整形效果。</p><p>　　多諧振蕩器的工作波形如圖3-2所示。電路接通電源的瞬間由于電容C來不及充電，Vc=0V，所以555定時器狀態(tài)為1，輸出Vo為高電平。同時，集電極輸出端對地斷開，電源VCC對電容充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，此后，電路周而

33、復(fù)始地產(chǎn)生周期性的輸出脈沖。多諧振蕩器兩個暫穩(wěn)態(tài)的維持時間取決于RC充、放電回路的參數(shù)。暫穩(wěn)態(tài)I的維持時間，即輸出Vo的正向脈沖寬度T1≈0.7（R1+R2）C；暫穩(wěn)態(tài)II的維持時間，即輸出Vo的負(fù)向脈沖寬度T2≈0.7R2C。因此，振蕩周期T=T1+T2=0.7（R1+2R2）C，振蕩頻率f=1/T。正向脈沖寬度T1與振蕩周期T之比稱矩形波的占空比D，由上述條件可得D=（R1+R2）/(R1+2R2)，若使R2>>R1，則

34、D≈1/2，即輸出信號的正負(fù)向脈沖寬度相等的矩形波（方波）。</p><p>　　圖3-2 多諧振蕩器工作波形圖</p><p>　　3.2.2 多諧振蕩器電路設(shè)計</p><p>　　本電路的多諧振蕩器采用基于NE555的施密特觸發(fā)器來設(shè)計。NE555的作用是用內(nèi)部的定時器來構(gòu)成時基電路，給其他的電路提供時序脈沖。NE555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個晶體三極管、17

35、個電阻、兩個二極管，組成了比較器、RS觸發(fā)器等多組單元電路，特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個電阻分壓器，為上、下比較器提供基準(zhǔn)電壓，所以稱之為555。NE555屬于CMOS工藝制造，引腳圖如圖3-3所示，引腳功能描述如表3-1所示。</p><p>　　圖3-3 NE555引腳圖</p><p>　　表3-1 引腳功能描述</p><p>　　NE555的內(nèi)部

36、結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 NE555內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　多諧振蕩器電路如圖3-5所示將NE555的第2引腳與第6引腳連接在一起構(gòu)成一個施密特觸發(fā)器，輸出再經(jīng)過RC積分回路接到輸入端，這樣就構(gòu)成了一個多諧振蕩器，頻率計算公式為：T=1/f=（R1+R2）Cln2，電容為測量針探測糧食得到的電容值，根據(jù)單片機(jī)測量的中斷次數(shù)可得到上升沿次數(shù)，從而得到頻率值，

37、根據(jù)公式計算得到電容值。</p><p>　　圖3-5 多諧振蕩器電路</p><p>　　3.3 單片機(jī)測量電路</p><p>　　3.3.1 單片機(jī)簡介</p><p>　　MCS51是指由美國INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中805

38、1是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的，所以人們習(xí)慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機(jī)，</p><p>　　MCS-51內(nèi)核結(jié)構(gòu)單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器和外部數(shù)據(jù)存儲器。MCS-51單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲器（RAM/IO）空間為64KB（地址為0000H～0FFFFH），一般通過16位數(shù)據(jù)指針DPTR來訪問，且外部RAM和外部I/O的地址安排是統(tǒng)一

39、編址的。MCS-51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器為128B或256B（AT89S51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器為128B，地址空間為00H～7FH，8032、8052和8752的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器為256B，地址空間為00H～0FFH）。AT89S51將內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中的不同區(qū)域從功能和用途方面來劃分，可以分為3個區(qū)域，即工作寄存器區(qū)（00H~1FH）、位尋址區(qū)（20H～2FH）、堆棧和數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)（30H～7FH或30H~0FFH）。</p>&

40、lt;p>　　AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度

41、非易失性存儲器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。主要特性：</p><p>　　與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；</p><p>　　4K字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲器；</p><p>　　1000次擦鞋周期；</p><p>　　4.0-5.5V的電壓工作范圍；</p><p&

42、gt;　　全靜態(tài)工作模式：0Hz-33MHz；</p><p><b>　　三級程序加密鎖；</b></p><p>　　128*8字節(jié)內(nèi)部RAM；</p><p>　　32個可編程I/O口線（P1、P2、P3、P4）；</p><p>　　2個16位定時/計數(shù)器，可通過編程實現(xiàn)4種工作方式；</p>&l

43、t;p>　　1個具有6個中斷源、4個優(yōu)先級的中斷潛嵌套結(jié)構(gòu)；</p><p>　　全雙工UART通道；</p><p>　　低功耗空閑和掉電模式；</p><p>　　中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)；</p><p>　　看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針；</p><p>　　掉電標(biāo)識和快速編程特性；</p>

44、<p>　　靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）。</p><p><b>　　I/O口分配：</b></p><p>　　VCC：電源電壓輸入端。 </p><p><b>　　GND：電源地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8

45、TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 </p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為

46、低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時

47、，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（IL

48、L）這是由于上拉的緣故。P3口除了作為普通I/O口，還有第二功能： </p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） </p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0） </p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.

49、4 T0（T0定時器的外部計數(shù)輸入） </p><p>　　P3.5 T1（T1定時器的外部計數(shù)輸入） </p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通） </p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通） </p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 </p><p&

50、gt;　　I/O口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。89C51的P0、P1、P2、P3口作為輸入時都是準(zhǔn)雙向口。除了P1口外P0、P2、P3口都還有其他的功能。 </p><p>　　RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要

51、保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 </p><p>　　ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖信號端。當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止A

52、LE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 </p><p>　　PSEN：外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 </p><p>　　

53、EA/VPP：外部程序存儲器訪問允許。當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 </p><p>　　XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器的輸入端。 </p><p>

54、　　XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　3.3.2時鐘與復(fù)位電路</p><p>　　單片機(jī)時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。</p><p>　　1、內(nèi)部振蕩方式：AT89S51單片機(jī)內(nèi)部帶有時鐘電路，因此，只需要在片外通過XTAL1和XTAL2引腳接入定時控制元件（晶體振蕩器和電容），即可構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振

55、蕩器。</p><p>　　2、外部振蕩方式：把外部已有的時鐘信號引入單片機(jī)內(nèi)。這種方式適宜用來使單片機(jī)的時鐘與外部信號保持同步。</p><p>　　在本設(shè)計中采用第一種方式，在XTAL1和XTAL2引腳分別接一個22pF的電容，兩個引腳之間接入一個12MHz的晶振，電路如圖3-5所示。</p><p><b>　　圖3-5 時鐘電路</b>

56、</p><p>　　復(fù)位時單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行時出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為使單片機(jī)正常工作，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動。</p><p>　　RST引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間持續(xù)24個振蕩脈沖周期（即兩個機(jī)器周期）以上。復(fù)位操作有上

57、電自動復(fù)位、按鍵電平復(fù)位、外部脈沖復(fù)位和自動復(fù)位四種方式。在本設(shè)計中復(fù)位電路采用按鍵電平方式，電路如圖3-6所示，預(yù)留端接至單片機(jī)的RST引腳，使RST引腳經(jīng)過10u電解電容與VCC電源接通，同時經(jīng)過電阻與地連接而實現(xiàn)。</p><p><b>　　圖3-6 復(fù)位電路</b></p><p>　　3.3.3 單片機(jī)測量電路設(shè)計</p><p>

58、　　單片機(jī)測量電路如圖3-7所示。多諧振蕩器電路接至單片機(jī)的INT0即P3.2引腳，當(dāng)多諧振蕩器產(chǎn)生一次上升沿時，觸發(fā)一次單片機(jī)中斷0，單片機(jī)在設(shè)定時間t內(nèi)計算觸發(fā)的中斷次數(shù)n，計算可得多諧振蕩器周期為T=t/n，頻率為f=1/T，再通過T=1/f=（R1+R2）Cln2得到電容值。單片機(jī)的P2口負(fù)責(zé)向液晶顯示器的8位數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)，P3.5-P3.7引腳控制液晶顯示器的復(fù)位（RESET）、讀/寫（R/W）和使能（E）。電路中指示燈用于

59、指示電路的工作狀態(tài)。</p><p>　　圖3-7 單片機(jī)測量電路</p><p><b>　　3.4 顯示電路</b></p><p>　　LCD1602為字符型液晶顯示器，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號、等的點陣型液晶模塊，它有若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔。每行之

60、間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用。LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量，16×2個字符；芯片工作電壓，4.5V-5.5V；工作電流，2.0mA；模塊最佳工作電壓，5V；字符尺寸，2.95×4.35mm。</p><p>　　目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780液晶芯片寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于

61、LCD1602液晶顯示器。</p><p>　　LCD1602共有16個引腳，引腳說明如下：</p><p>　　1腳，VSS，電源地；</p><p>　　2腳，VDD，電源正極，接+5V；</p><p>　　3腳，VL，液晶顯示偏壓，接正電源時對比度較弱，接地時對比度最高；</p><p>　　4腳，RS，數(shù)據(jù)/

62、命令選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器；</p><p>　　5腳，R/W，讀/寫選擇，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作，當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；</p><p>　　6腳，E，使能信號，當(dāng)E端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，液晶塊執(zhí)行命令；</p&g

63、t;<p>　　7-14腳，D0-D7，8位雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　15腳，BLA，背光源正極；</p><p>　　16腳，BLK，背光源負(fù)極。</p><p>　　HD44780內(nèi)置了DDRAM(顯示數(shù)據(jù)存儲RAM)、CGROM(字符存儲ROM)和CGRAM(用戶自定義RAM)。</p><p>　　DDRAM就是

64、顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共80個字節(jié)，其地址和屏幕對應(yīng)關(guān)系如下表：</p><p>　　顯示電路如圖3-8所示。LCD1602的D0-D78位數(shù)據(jù)線接至單片機(jī)的P2口，RST、R/W、E接至單片機(jī)的P3.5-P3.7引腳。單片機(jī)通過液晶顯示器R/W的讀寫規(guī)則控制液晶顯示器的顯示?；€變阻器R12用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的亮度。</p><p><b>　　圖3-8 顯

65、示電路</b></p><p><b>　　3.5 電源電路</b></p><p>　　電源部分提供整個電路所需各種電壓，由電源變壓器、整流電路、濾波電路及輔助穩(wěn)壓輸出構(gòu)成，電源變壓器的功率由需要輸出的電流大小決定，確保有充足功率余量。</p><p>　　交流電經(jīng)過二極管整流之后，方向單一了，但是大?。娏鲝?qiáng)度）還是處在不斷地變

66、化之中。這種脈動直流一般是不能直接用來給無線電裝供電的。要把脈動直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電。穩(wěn)壓電路有分立元件穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路兩種，其中集成穩(wěn)壓電路主要用于低電壓小電流的整流電路，具有體積小，電路簡單，穩(wěn)壓精度高，使用調(diào)試方便等特點。</p><p>　　本設(shè)計中供電電源電路

67、如圖3-9所示，本設(shè)計直接用9V電池來供電，電池提供的電壓經(jīng)過電容濾波后進(jìn)入穩(wěn)壓塊LM7805， LM7805輸出得到的是+5V電源，可供電路中元器件供電使用。</p><p><b>　　圖3-9 電源電路</b></p><p><b>　　4 軟件設(shè)計</b></p><p>　　4.1 軟件設(shè)計應(yīng)用環(huán)境</p

68、><p>　　本設(shè)計軟件的設(shè)計是在Keil C51的環(huán)境下編譯的。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。Keil C51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境，同時保留了匯編代碼高效、快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強(qiáng)，使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C

69、51已被完全繼承到μVsion2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器、匯編器、實時操作系統(tǒng)、項目管理器、調(diào)試器。μVsion2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發(fā)平臺。它可以支持所有8051的衍生產(chǎn)品，也可以支持所有兼容的仿真器，同時支持其它第三方開發(fā)工具。因此，C51 V7版本無疑是8051開發(fā)用戶的最佳選擇。Keil C51編譯器在遵循ANSI標(biāo)準(zhǔn)的同時，為8051微控

70、制器系列特別設(shè)計，語言上的擴(kuò)展能讓用戶使用應(yīng)用中的所有資源。</p><p>　　一、存儲器和特殊功能寄存器的存取。C51編譯器可以實現(xiàn)對8051系列所有資源的操作。SFR的存取由sfr和sbit兩個關(guān)鍵字來提供。變量可旋轉(zhuǎn)到任一個地址空間。用關(guān)鍵字-at-還能把變量放入固定的存儲器。存儲模式?jīng)Q定了變量的存儲類型。</p><p>　　連接定位器支持的代碼區(qū)可達(dá)32個，這就允許用戶在原有6

71、4K ROM的8051基礎(chǔ)上擴(kuò)展程序。在V2的編譯器和許多高性能仿真器中，可以支持應(yīng)用程序的調(diào)試。</p><p>　　二、中斷功能。C51允許用戶使用C語言編寫中斷服務(wù)程序，快速進(jìn)、出代碼和寄存器區(qū)的轉(zhuǎn)換功能使C語言中斷功能更加高效?？稍偃牍δ苁怯藐P(guān)鍵字來定義呃。多任務(wù)、中斷或非中斷的代碼要求必須具備可再入功能。</p><p>　　三、靈活的指針。C51提供了靈活高效的指針。通用指針用

72、3個字節(jié)來存儲存儲器類型及目標(biāo)地址，可以在8051的任意存儲區(qū)內(nèi)存取任何變量。</p><p>　　特殊指針在聲明的同時已制定了存儲器類型，指向某一特定的存儲區(qū)域。由于地址的存儲只需1-2字節(jié)，因此，指針存取非常迅速。</p><p><b>　　4.2 設(shè)計流程</b></p><p>　　軟件設(shè)計過程：首先打開單片機(jī)定時器中斷開始計時，同時

73、單片機(jī)開始檢測中斷0的觸發(fā)次數(shù)，當(dāng)定時器計時時間停止時停止計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值計算出頻率值，再根據(jù)多諧振蕩器頻率與電容的關(guān)系計算得出電容值，將電容的變化轉(zhuǎn)換為糧食水分含量，并將計算結(jié)果送至液晶顯示器顯示。主程序流程圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 主程序流程圖</p><p><b>　　4.3 單片機(jī)中斷</b></p><p>

74、　　4.3.1 單片機(jī)中斷系統(tǒng)</p><p>　　中斷系統(tǒng)是單片機(jī)為實現(xiàn)中斷、控制中斷的重要功能部件，它使單片機(jī)能及時響應(yīng)并處理運行過程中內(nèi)部和外部的突發(fā)事件，能及時處理單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中隨機(jī)發(fā)生的事件，解決單片機(jī)快速CPU與慢速外設(shè)之間的矛盾，從而提高單片機(jī)的工作效率，及時處理單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障等突發(fā)事件，提高單片機(jī)工作的可靠性。</p><p>　　當(dāng)中斷請求源發(fā)出中斷請求時，

75、如果中斷請求唄允許，單片機(jī)暫時中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序中斷服務(wù)請求。</p><p>　　中斷服務(wù)處理程序處理完中斷服務(wù)請求后，再回到原來被終止的程序之處（斷點），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。</p><p><b>　　中斷響應(yīng)和處理過程</b></p><p>　　AT89S51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)由中斷源、與中斷控制有關(guān)的特

76、殊功能寄存器、中斷入口、順序查詢邏輯電路等組成，包括5個中斷請求源、4個與中斷控制有關(guān)的寄存器、二個中斷優(yōu)先級及順序查詢邏輯電路，可實現(xiàn)兩級中斷服務(wù)程序嵌套。</p><p>　　每已中斷源可用軟件獨立控制為允許中斷或關(guān)中斷狀態(tài)，中斷優(yōu)先級均可用軟件來設(shè)置。</p><p>　　單片機(jī)中斷處理過程可以分為四步：中斷請求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)和中斷返回。中斷系統(tǒng)編寫程序時主要包括中斷初始化和中

77、斷服務(wù)程序。</p><p>　　中斷初始化：在產(chǎn)生中斷請求前完成，一般會放在主程序的初始化過程中，初始化完成后通過控制寄存器中中斷控制位EA和相應(yīng)的中斷允許控制位置位以開中斷。</p><p>　　AT89S51的對各中斷源的開放或屏蔽，是由中斷允許寄存器IE控制的。IE對中斷的開放和關(guān)閉實現(xiàn)兩級控制。有一個總的開關(guān)中斷控制位EA。EA=0時，所有中斷請求被屏蔽；EA=1時，開放中斷，但

78、5個中斷源的中斷請求是否允許，還要由IE中的低5位所對應(yīng)的5個中斷請求允許控制位的狀態(tài)來決定。</p><p>　　AT89S51復(fù)位以后，IE被清“0”，所有中斷請求被禁止。IE中與各個中斷源相應(yīng)的位可用指令置“1”外，還必須使EA為置“1”。</p><p>　　4.3.2中斷程序設(shè)計</p><p>　　定時器/計數(shù)器是單片機(jī)的重要功能部件，可以用來實現(xiàn)定時控

79、制、延時、頻率測量、脈沖寬度測量、信號發(fā)生和信號檢測等功能，還可以作為串行通信中的波特率發(fā)生器。AT89S51有2個定時器/計數(shù)器，定時器/計數(shù)器T0由TH0、TL0構(gòu)成，T1由TH1、TL1構(gòu)成。TMOD用于控制和確定各定時器/計數(shù)器的功能和工作模式。TCON用于控制定時器/計數(shù)器T0、T1的啟動和停止計數(shù)，同時包含定時/計數(shù)器的狀態(tài)。定時器的初始化包括定義TMOD、寫入初始值、啟動定時器。</p><p>　

80、　外部中斷由單片機(jī)控制電路外的上升沿觸發(fā)，每出現(xiàn)一個上升沿，觸發(fā)一次外部中斷0。當(dāng)單片機(jī)同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，按照以下順序查詢：</p><p><b>　　1、外部中斷0；</b></p><p><b>　　2、T0溢出中斷；</b></p><p><b>　　3、外部中斷1；</b&g

81、t;</p><p><b>　　4、T1溢出中斷；</b></p><p><b>　　5、串行口中斷。</b></p><p>　　本設(shè)計中中斷初始化程序如下：</p><p><b>　　EA=0;</b></p><p>　　TMOD=0X01;

82、</p><p><b>　　TH0=0X3C;</b></p><p><b>　　TL0=0XB0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p>　

83、　定時器中斷子程序如下：</p><p>　　void time_0(void) interrupt 1 using 2</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　TH0=0X3C;</b

84、></p><p><b>　　TL0=0XB0;</b></p><p><b>　　count++;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4

85、.3.3 液晶顯示程序設(shè)計</p><p>　　液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊哪里顯示字符。對液晶模塊的初始化要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)，每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。LCD1602的基本操作時序：</p>&l

86、t;p>　　讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW=H，E=H；輸出：D0-D7=狀態(tài)字。</p><p>　　寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0-D7=指令碼，E=高脈沖；輸出：無。</p><p>　　讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H，E=H；輸出：D0-D7=數(shù)據(jù)。</p><p>　　寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=L，D0-D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；輸出：無。

87、</p><p>　　LCD有11條控制指令，如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 LCD1602控制指令表</p><p>　　LCD1602初始化過程：延時15ms；寫指令38H（不檢測忙信號）；延時5ms；寫指令38H（不檢測忙信號）；延時5ms；寫指令38H（不檢測忙信號）；以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號；寫指令38H，顯示模式設(shè)置

88、；寫指令08H，顯示關(guān)閉；寫指令01H，顯示清屏；寫指令06H，顯示光標(biāo)移動設(shè)置；寫指令0CH，顯示開及光標(biāo)設(shè)置。LCD初始化程序如下：</p><p>　　void LCD_INITIALIZE()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD_Write(0x06,LCD_COMMAND);</p>&l

89、t;p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　LCD_Write(0x38,LCD_COMMAND);</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　LCD_Write(0x0c,LCD_COMMAND);</p><p><b>

90、　　delay(2);</b></p><p>　　LCD_Write(0x01,LCD_COMMAND);</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　LCD1602內(nèi)部自帶有80×8位的RAM緩沖區(qū)，R

91、AM地址映射如表4-2所示。</p><p>　　表4-2 LCD1602的RAM地址映射表</p><p>　　LCD1602讀、寫操作時序如圖4-2及圖4-3所示。</p><p>　　圖4-2 讀操作時序</p><p>　　圖4-3 寫操作時序</p><p>　　分析時序圖可知操作1602液晶的流程如下：&l

92、t;/p><p>　　通過RS確定是些數(shù)據(jù)還是寫命令。寫命令包括使液晶的光標(biāo)顯示/不顯示、光標(biāo)閃爍/不閃爍、需/不需要移屏、在液晶什么位置顯示，等等。寫數(shù)據(jù)是指要顯示什么內(nèi)容。</p><p>　　讀/寫控制端設(shè)置為寫模式，即低電平。</p><p>　　將數(shù)據(jù)或命令送達(dá)數(shù)據(jù)線上。</p><p>　　給E一個高脈沖將數(shù)據(jù)送入液晶控制器，完成寫操

93、作。</p><p>　　液晶顯示子程序如下，在主程序中，只需要調(diào)用void LCD_Prints(uchar *dat,uchar add,uchar lens)子函數(shù)即可實現(xiàn)內(nèi)容的顯示。</p><p>　　void LCD_Write(uchar dat,uchar type)</p><p><b>　　{</b></p>

94、;<p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　while((LCD_BUSY()&&i<10))</p><p><b>　　{i++;}</b></p><p><b>　　if(i>9)</b></p><p>

95、;<b>　　LCD_NO=1;</b></p><p>　　LCD_RS=type;</p><p><b>　　LCD_RW=0;</b></p><p><b>　　LCD_EN=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b>&l

96、t;/p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　LCD_PORT=dat;</p><p><b>　　_nop

97、_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　LCD_EN=1;</b></

98、p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><

99、b>　　LCD_EN=0;</b></p><p><b>　　delay(2);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LCD_Prints(uchar *dat,uchar add,uchar lens)</p><p><b&g

100、t;　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　LCD_Write(add|0x80,LCD_COMMAND);</p><p>　　for(i=0;i<lens;i++)</p><p><b>　　{</b></p>

101、<p>　　LCD_Write(dat[i],LCD_DATA);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5 硬件制作</b></p><p><b>　　5.1 元器件清單</b

102、></p><p>　　本設(shè)計所用元器件如表5-1所示。</p><p>　　表5-1 元件清單表</p><p><b>　　5.2 制作過程</b></p><p><b>　　準(zhǔn)備工作：</b></p><p>　　1、按照表5-1準(zhǔn)備好整個設(shè)計所用的元器件。&l

103、t;/p><p>　　2、準(zhǔn)備好制作過程中可能用到的工具，如電烙鐵、焊錫絲、鑷子、萬用表、吸錫槍、剝線鉗等。</p><p>　　3、根據(jù)電路原理圖在萬用板上合理規(guī)劃布局元器件的位置。</p><p><b>　　制作與調(diào)試過程：</b></p><p>　　1、根據(jù)規(guī)劃位置焊接元器件，首先焊接單片機(jī)等芯片的底座，再根據(jù)芯片

104、的位置焊接其外圍電路元器件。</p><p>　　2、焊接時注意焊接技術(shù)，盡量不要讓焊點有尖突出現(xiàn)，以免造成尖端放電而影響電路的工作，烙鐵用完要及時斷電，不能通電時間過長。</p><p>　　3、完成后用萬用表檢測是否有虛焊、漏焊和連焊的地方，尤其是檢查電路中各處的電源和地之間是否有連接造成短路。將待測物放入平行銅板之間，用萬用表測量多諧振蕩器電路的輸出，當(dāng)待測物不同時，測量值有變化，電

105、容器檢測電路可正常顯示。</p><p>　　4、將程序編譯生成的.hex文件燒寫入單片機(jī)中。</p><p>　　5、將單片機(jī)放回硬件電路板40引腳的底座上，進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。</p><p>　　6、上電后液晶顯示器不亮，調(diào)節(jié)滑線變阻器改變液晶顯示器的亮度，調(diào)節(jié)后液晶顯示器亮。</p><p>　　7、將待測物放入平行銅板之間，液晶顯示

106、器顯示測量結(jié)果。</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計電路可正常工作。</p><p><b>　　6 總結(jié)</b></p><p>　　糧食的水分含量影響著糧食的存儲、運輸與加工工藝，因此，測量糧食的水分含量非常重要。本文介紹了一種基于單片機(jī)的糧食水分測量方法，利用電容法測得含水量，利用施密特觸發(fā)器設(shè)計多諧振蕩器，單片機(jī)測量其頻率，利用待測物

107、水分不同介電常數(shù)不同而引起電容的變化來得到頻率的變化，單片機(jī)根據(jù)局變化的頻率計算得出電容的變化值，進(jìn)而得到待測物的水分含量。論文從方案設(shè)計、硬件電路設(shè)計、軟件程序設(shè)計幾個方面詳細(xì)介紹了整個系統(tǒng)的設(shè)計過程，并最終完成了整個設(shè)計的硬件制作與調(diào)試。當(dāng)然，本設(shè)計還有許多不足之處，測量精度不高，測量結(jié)果存在誤差，對于介電常數(shù)也未進(jìn)行溫度補(bǔ)償方面的設(shè)計，整個系統(tǒng)的性能還有待提高。</p><p><b>　　致 謝

108、</b></p><p>　　本論文是在我的導(dǎo)師XXX 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。論文的每一個進(jìn)步都得到了導(dǎo)師的全力幫助，X老師為我的論文提供了很多專業(yè)的參考文獻(xiàn)資料和學(xué)術(shù)支持。</p><p>　　導(dǎo)師親切寬容的民主精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)，淵博的學(xué)識、敏捷的思維以及理論聯(lián)系實際和學(xué)以致用的精神，使我終生難忘。導(dǎo)師的關(guān)懷和幫助使我受益非淺。</p><p>

109、　　值此論文完成之際，謹(jǐn)向XXX老師表示由衷的敬意和衷心的感謝。</p><p>　　在本人的學(xué)位論文撰寫過程中，得到了XXX師兄和我的室友XXX的支持和幫助，使得本人的論文得以順利完成，在此對他們表示感謝。</p><p>　　同時感謝我的網(wǎng)友們，他們在論文軟件編寫方面給予我大力支持，他們熱心的幫助加快了項目的進(jìn)展步伐，給我留下了深刻的印象，很高興能夠和他們一起進(jìn)行學(xué)術(shù)上的交流。<

110、/p><p>　　因時間和個人能力有限，在論文中難免出現(xiàn)錯誤和不足，敬請各位老師和專家給予指點。</p><p>　　再一次感謝培養(yǎng)和教育過我的所有老師，感謝我的父母和家人多年來對我學(xué)業(yè)上的支持和鼓勵，他們給予我物質(zhì)和精神上的支持，使我能堅持不懈，最終完成我的學(xué)業(yè)。</p><p>　　感謝關(guān)心和幫助過我的所有同學(xué)！</p><p>　　感謝老師

111、們在百忙中對論文進(jìn)行評審并提出寶貴意見！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　李亞伯等編著. 數(shù)字電路與系統(tǒng). 電子工業(yè)出版社. 2001,6:130-150.</p><p>　　李雙慶等編著. 常用半導(dǎo)體器件簡明手冊. 電子工業(yè)出版社. 1989,6:53-84</p><p>　　徐建

112、仁主編. 數(shù)字集成電路應(yīng)用與實驗. 國防科技大學(xué)出版社.1990, 2: 66-123</p><p>　　郝鴻安. 數(shù)字集成電路應(yīng)用手冊. 中國計量出版社. 1987, 10: 153-197</p><p>　　閻石. 數(shù)字電子技術(shù)集成. 高等教育出版社. 1998, 11: 132-352</p><p>　　沈嗣昌. 數(shù)字設(shè)計引論. 高等教育出版社. 200

113、2, 3: 53-167</p><p>　　戴佳, 戴衛(wèi)恒. 51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講. 電子工業(yè)出版社. 2006, 4: 54-114</p><p>　　孫肖子，田根登. 現(xiàn)代電子線路和技術(shù)實驗. 高等教育出版社. 2004, 1: 54-114</p><p>　　Victor.P.Nelson.Digital Logical Circuits

114、 Analysis & Design. Prenttice Hall. 2003,6: 40~94</p><p>　　申鳳琴. 電子工業(yè)技術(shù)及應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005.9: 76-186</p><p>　　王金礦. 電路與電子基礎(chǔ). 中山大學(xué)出版社 2006, 6: 80-245</p><p>　　李元. 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計. 南京大學(xué)出版社

115、. 1997,2: 35-116</p><p>　　曹漢房. 數(shù)字技術(shù)教程. 電子工業(yè)出版社. 1995, 11: 103-120</p><p>　　劉亦松. 數(shù)字電路邏輯設(shè)計. 高等教育出版社. 2002, 7: 67-203</p><p>　　康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）. 高等教育出版社2000, 6: 56-194</p><