stc89c52单片机
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stc89c52单片机范文第1篇
关键词：智能窗；传感器；控制
前言
作为智能家居的一个重要组成部分，自动窗自然也要跟的上科技的发展，积极面对当前社会面对的雾霾问题。以智能的方式监测雾霾，防止雾霾进入室内，适时通风换气，营造最适宜的室内空气。本设计是基于stc89c52单片机控制的多功能智能窗的系统，通过气体监测模块，温湿度检测模块，控制模块以及电机驱动模块，根据外界的天气情况和空气质量来控制窗体的开启与关闭。
1 系统硬件设计
1.1 系统组成
该系统是基于STC89C52单片机控制的多功能智能窗的设计，能根据外界的天气情况和空气质量以时钟模块来控制窗体的开启与关闭，系统的主要模块包括：空气质量监测模块，时钟模块，温湿度检测模块以及电机驱动模块。
1.2 STC89C52单片机简介
STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带4K字节EEPROM存储空间；可直接使用串口下载。
1.3 温湿度检测模块
采用DHT11芯片，DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。使用AD采集技术和温湿度传感技术，可靠性高与稳定性强。传感器由一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件组成，同时与一个高性能8位单片机相连。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度检验室中进行校验，校准系数以程序的形式储存在OTP中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。而单线制串口连接，使系统集成变得简易快捷，用最小的体积最低的功耗使信号传输距离达20米以上。
1.4 空气质量检测模块
LM393运算放大器作为电压比较器，其主要原理是当输入电压V+>V-时，输出高电平，当输入电压V+V+，比较器输出低电平，指示灯因此开通点亮，单片机就是通过判断该管脚为低平时表示检测到空气中污染气体，启动报警。
1.5时钟电路
时钟芯片采用DS1302，通过引脚与单片机相连，利用程序读取时钟芯片发过来的时间再显示。使用纽扣电池，即备用电池，因为时间一直需要走，当外界电源没有关闭时，这里的纽扣电池就直接向时钟芯片供电，防止时间停止或异常。设置上拉电阻，提高抗干扰能力。晶振提供震荡信号给芯片，大小为32768Hz。
1.6 步进电机模块
28BYJ-48步进电机：
永磁式步进电机：转子用永磁材料组成。具有动态性能好、力矩较大，价格相对较低的特点，广泛应用在消费性产品中。（1）相数：是指产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。（2）拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数，以四相电机为例，有单相四拍运行方式即A-B-C-D，有双相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA。（3）步进角：步进电机的定子绕组的通电状态每改变一次，也就对应转子转过一定的的角度，这个角度称步进角。a. 转子磁极数越多，步进角？兹b越小；b. 定子相数越多，步进角？兹b越小；c. 通电方式的节拍越多，步进角？兹b越小。
2 系统设计框图
气质量监测模块，时钟模块，温湿度检测模块以及电机驱动模块。
3 系统功能测试
（1）正常情况下液晶屏显示日期、时间、模式和温湿度，温度范围在0-50度，湿度20%-90%；（2）启动步进电机正转半圈，即模拟开窗状态；步进电机反转半圈，即模拟关窗状态，同时有不同颜色LED指示灯指示当前属于开窗或者关窗状态；（3）系统有若干个按键，可以通过按键设置日期时间和定时时间段时间，另外，还可以通过按键切换自动/手动模式：a. 自动模式：设置时间段功能，比如设置19：00～19：30，在这个时间段中，窗户在19：00后一直处于开启状态，直到19：30自动关闭，不在定时时间里时，优先根据空气质量情况，如果有有害气体则关窗户；若该部分正常，则根据湿度来开关，当湿度超过设置上限值时，系统自动关窗；若湿度低于设置上限值表示湿度正常，这时则根据温度来开关窗户，当温度大于设置上限值，温度过高自动开启窗户，如果温度低于设置下限值，温度过低则自动关闭窗户。若不在定时时间内，没有有害气体，同时温湿度正常时，窗户默认处于关闭状态；b. 手动模式：手动模式打开后，窗户采用传统人工方式闭合，该模式下其他控制模块无效。
4 结束语
此智能窗集信号与控制系统于一体，实用性强、可靠性高。其创新之处在于其高度自动化，智能化，通过多种传感器自动检测外部信号再经过单片机处理输出，实现自动/手动开关窗、自动防风雨防雾霾等功能，在一定程度上解决了外界环境变化给人们日常生活中带来的烦恼，以科技的手段给人们更加舒适健康的生活环境，可应用于各种现代化场所。
参考文献
[1]张米雅.传感器应用技术[M].北京：北京理工大学出版社，2014.
[2]刘刚.单片机原理及接口技术[M].北京：科学出版社，2012.
[3]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2013.
stc89c52单片机范文第2篇
关键字：TC89C52单片机 数控电流源 D/A转换
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0030-01
电源技术尤其是数控电源技术是一门理论性与实践性很强的的工程应用技术，涉及电气、电子、控制理论等多学科领域。计算机和通讯技术的发展，给电力电子技术提供了更加广阔的发展平台，同时也给电源提出新的要求。普通电源由于精确度不高与操作不便等缺点已不能满足现实的需要。直到单片机技术及A/D、D/A的出现，才使精确数控电流源发展成为可能。该文所设计的数控电流源采用STC89C52单片机为核心微处理器，按键，显示，D/A，A/D等模块为电路。
1 设计要求与总体设计思路
1.1 设计要求
该设计要求：输入DC15V，输出最高12V，通过按键控制输出电流，采用LCD1602显示设置电流，实测电流，负载电压，负载阻值。
1.2 总体设计思路
根据系统要求，采用D/A转换后，采用电压跟随器使D/A芯片输出负载轻，从而使电压稳定，而电阻R5是不变的，根据欧姆定律可知，电压确定，电阻确定，电流就确定了。所以直接改变电压值就可以得到设定的电流。在通过A/D转换把数据反馈给微处理器，然后单片机通过数据比较，自动调节，尽可能的减少误差。
2 硬件电路以及软件设计
根据数控电流源设计要求，系统主要由控制模块，按键模块，D/A模块，A/D模块，显示等模块构成。硬件电路图如图1所示。
通过按键控制TLC5615C（L）D芯片输出电压值，在通过电压跟随器可以直接确定加载在R5的电压，根据基尔霍夫电流定律可知，电流只能从主回路流入，从而控制负载上面的电流，而根据基尔霍夫定律将把多余的电压消耗在IRF640上面。而读取电流值时可以读取在R5上面的电压，在通过程序使用欧姆定律而得到电流值。读取负载电压时，因为它的电压有时会远远超过5V，所以要通过运放电路，把电压降到5V以下。如图1可知，确定U33的3脚为3V，根据虚短原理，2脚也为3V，从而根据基尔霍夫电流定律可以得到输出电压，通过软件乘以4则得到取模电压，再通过软件用输入电压减去取模电压最后得到负载电压，知道负载的电流以及负载的电压，通过软件通过欧姆定律则可以算出负载阻值。
3 系统测试
该设计要求输出电流在0.2A到2A可调，并且要能显示设置电流值、实际电流值、负载电压和负载阻值。该设计通过按键调节电流值，单片机经过处理后通过反馈回来的数据自动调节。经过proteus7.8软件上面仿真结果分析，该设计初步达到要求，误差比较低。实测部分LCD显示数据如表1所示。
通过以上数据分析误差主要产生在首尾，这结果是因为当初设计的时候没有考虑到，而直接只考虑了中间值，但是总体设计要求达到。
4 结语
该文所设计的基于STC89C52单片机的数控电流源实现了量程可选，输出可调，误差较小，并且设置电流值，实测电流值，负载电压，负载阻值能够在LCD显示器上同时显示。人机接口采用独立按键与LCD显示，控制界面直观和简洁，具有良好的人机交互性能。可靠性高，易于标准化，集成化，系统维护方便，生产制作方便等优点。但是也具有功耗比较高的缺点。
参考文献
[1] 江世明.单片机原理及应用--基于Proteus的单片机应用系统设计与仿真[M].上海：上海交通大学出版社，2013.
stc89c52单片机范文第3篇
关键词： STC89C52； 定时开关； C语言； Protues
中图分类号： TN710?34； TP39 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）08?0004?03
0 引 言
定时开关[1]在人们生活中扮演着重要的角色，给人们的生活带来了很大的方便。早在我国的古代采用滴水方式计时，当水滴到一定量时就引发机关报时。随着电子信息的快速发展， 如今的电视机，电风扇等电器产品都附带了定时器，但是电子产品附带的定时器只适用于该用电器，并不能扩展使用到其他用电器上。
本文所介绍的定时开关目的在于控制主电源，从而适用于能瞬间断电的一切电子产品，不仅能在规定的时间准时断开同时能在设定的时间内准时开启，给人们日常生活带来了极大的方便，如能通过应用此定时开关在上班期间定时煮饭，手机充电在适当时间将电源断开。
该定时器具备以下几个特点：采用C语言[2]编写程序，与汇编语[3]言相比便于修改和增减功能；所采用的芯片STC89C52单片机、1602液晶显示器，DS1302时钟芯片功耗低、可靠性高；与机械定时器相比不仅消除了噪声，更加准确，且使用寿命要长；采用Protues仿真，方便直观。
1 系统设计方案
以STC89C52[4]单片机为核心，通过DS1302时钟芯片进行时间控制，使用1×4键盘作为数据输入方式，驱动1602显示器提示程序运行过程和开锁的步骤。系统结构如图1所示。
2 系统设计
2.1 系统硬件组成
使用的元器件有：核心芯片STC89C52、时钟芯DS1302、液晶显示1602、继电器、蜂鸣器、1×4键盘[5]、发光二极管和三极管。
2.2 系统软件设计
本文采用单片机的C语言编写程序对整个系统的硬件进行管控，实现了对DS1302的控制，1602的显示，时间管控。其中时间管控包括：系统时间以及开启与关闭时间的设定，系统时间与开启或关闭时间相同时继电器、蜂鸣器和指示灯工作状态的管控 。系统程序流程如图2所示。
2.2.1 DS1302的控制[6]
DS1302的RST，SCLK和I/O分别与单片机的P2.0，P2.1和P2.2相连。单片机与DS1302进行数据交换时，首先要将RST变为高电位，也就是单片机P2.0必须为逻辑1。在RST保持为高电位时，SCLK时钟由低电位变为高电位的上升沿时，数据被写入DS1302中，数据从最低位通过I/O开始写入。在RST保持高电位，SCLK时钟由高电位变为低电位的下降沿时，从DS1302读取数据，数据也是从DS1302的最低位通过I/O读取。
DS1302读取数据子程序
unsigned char read（ unsigned char addr ）
{
unsigned char j，temp，value；
CE=0；
SCLK=0；
CE = 1；
//发送地址
for （ j=8； j>0； j-- ）
{
SCLK = 0；
temp = addr；
IO = （bit）（temp&0x01）；
addr >>= 1；
SCLK = 1；
}
//读取数据
for （ j=8； j>0； j?? ）
{
ACC_7=IO；
SCLK = 1；
ACC>>=1；
SCLK = 0；
}
CE=0；
value=ACC；
value=value/16*10+value%16；
return （value）；
}
2.2.2 1602的显示[7]
通过单片机指令控制1602光标是否闪烁，是否清除原来数据以及显示的具置，并不停地对数据显示进行刷新，从而显示了准确的时间，并为系统提供了智能的人机对话模式。
2.2.3 时间的管控
当系统启动时，STC89C52单片机立即从DS1302时钟芯片获取时间，并通过键盘和1602显示器配合完成对当系统时间、启动时间和关闭时间的设定。当系统时间与启动时间相同，从而控制继电器闭合，直到系统时间与关闭时间相同时断开。
3 系统仿真
本文采用具有强大的EDA仿真功能的Protues[8]软件进行仿真，仿真图如图3所示。
stc89c52单片机范文第4篇
关键词：PWM调速；89C52单片机；角度传感器；PEROM
1 方案设计与比较
1.1 系统总体设计方案
方案一：直接加直流电源来控制电机的转动速度；根据电动机在其额定电压时，电动机有一定的额定转速。根据其输入电压的减小，其转动速度也相应的减小。从而在传统的改变电动机的转速问题中，就是利用所给电动机的电压的不同，而达到人们所需要的大约速度。
方案二：以单片机STC89C51为中心通过D/A转换器，将单片机数字量转换为模拟量，从而起到控制电动机的转速问题。其中在单片机控制部分通过按键直接从程序中调出所需要速度的值，同时输到数码显示部分和D/A转换部分以实现电动机的调速。电路框图如图1-1所示。
方案三：采用STC89C52单片机进行控制。本设计需要使用的软件资源比较简单，只需要完成编码器采样部分、键盘控制部分以及显示输出功能。采用STC89C52进行控制比较简单、易控制、可靠性高、抗干扰能力强、精度高且体积大大减小。输出速度的调节是通过键操作，显示速度。STC89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器――具有4K字节可编程闪烁存储器，可擦除的的只读存储器（PEROM）。STC的STC89C52是一种高效微控制器。STC89C51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。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、低功耗的闲置和电模式、片内振荡器和时钟电路。电路框图如图1-2。
方案分析：方案一只能以减小所给电压值而能使电动机的转速有相应的减小，此方案操作性差且不安全。方案二不能及时的从电动机那里得到相应的转动速度，而是直接从程序哪儿调用相应的数值给数码显示。所以，此处的电路在速度的显示上失去了其真实性。方案三在可操作性与实时性方面都都结合了本专业特点，从控制理论与控制技术出发，充分发挥与应用本学科特点。所以，设计采用方案三。
2 电路设计
2.1 系统框图
系统框图如图3-1所示。
3 程序设计
其总体流程图如图4-1示。
结果分析：通过测试、计算和分析，该设计系统能够完成题目要求的全部基本功能。
4 总结
在帆板控制系统的设计过程中，采用了1片STC公司的STC89C51单片机作为系统的控制器件；角度检测采用飞思卡尔公司MMA8451Q作为帆板倾角的角度检测单元；显示器和键盘组成人机界面，通过按键调节单片机输出PWM信号能够控制风扇电机转速，用以控制帆板的翻转角度。该设计均达到赛题要求的所有基本功能。
[参考文献]
[1]宋文绪，杨帆.自动检测技术.北京：高等教育出版社，2008.
[2]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程.北京：电子工业出版社，2007.
[3]周坚.单片机C语言轻松入门.北京：北京航空航天出版社，2006.
stc89c52单片机范文第5篇
关键词：单片机；STC89C52；WIFI
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0130-02
Abstract： With the constantly development of the smartphone and the mobile communication technology， agricultural greenhouse can control various devices and collect data through application on android and 4G LTE. This is animportant aspect of accomplish the contact with the internet and intelligent agriculture. In the greenhouse， through the STC89C52 microcontroller to receive from the mobile terminal APP control instructions， to complete the greenhouse heating， ventilation ， sprinkler and other kinds of action. To achieve the mobile terminal control of greenhouse. Besides， all kinds of greenhouse data can be collected into it， and then uploaded to the mobile terminal. This thesis mainly discussed based on microcontroller to accept mobile terminal instructions and in accordance with the instructions to control the operation of all kinds of external equipment， and return of sensor data to remote monitor and control system of greenhouse design.
Key words ：single chip microcomputer； STC89C52； WIFI
1 总体设计方案
本系统主要包括温室控制APP，无线WIFI信号传输模块和主机控制模块三大部分。其中温室控制APP用于发出控制指令和显示温室环境参数，无线传输模块采用的是济南有人科技的USR-WIFI 232-S无线传输模块，用于通过WIFI接收来自手机端APP的指令，然后透明传输给主机。主机根据接收到的指令，经过译码之后，驱动相应的继电器控制设备的交流接触器动作，实现远程启动和关闭相关设备，从而实现温室大棚的远程智能控制，同时也可以将温室中的传感器采集到的数据回传给温室控制APP端显示。本文主要讨论基于单片机 STC89C52的主机控制模块系统设计。系统整体结构如图1所示。
2硬件系统及功能模块设计
2.1 主机控制模块
主机控制模块由主要由单片机STC89C52、设备控制用继电器、各种传感器及相关电路组成，主机控制模块通过P3.0和 P3.1与USRWIFI232-S无线通信模块串行通信，以便于手机端APP通信。传感器获取的环境参数直接输出数字化信息，传给单片机处理，根据内部初始化的温室控制的信息，运算之后，通过P2.0至P2.7输出控制动作，通过驱动三极管和继电器，进一步控制大电流的交流接触器动作。
主机控制模块负责接收无线传输模块传过来的指令信号，进行正确的译码之后，根据指令的信号直接驱动继电器，继而控制对应的交流接触器来控制温室中的各种机电设备工作；同时开始监控温室大棚的环境参数，一旦温度，湿度等环境参数达到预设的值，通过中断的形式，给MCU发送中断信号，切断参与此环境参数相关的机电设备工作，最终达到温室的自动控制。同时将传感器探测到的信息通过无线传输模块，传回给手机端APP，并在APP端显示目前设备的工作状态和相关的环境参数，使用户了解温室的最新状态。
2.1.1单片机模块
STC89C52是由STC公司生产的一款高性能、低功耗的8位微控制器。它在MCS-51的内核的基础上，进行了相应的增强，在性能和功能上有较大的提升。具有片内8k字节Flash、512字节RAM、4组8位双向I/O接口。低廉的价格和较强的性能使STC89C52称为自动控制中最常用的MCU之一。本系统仅使用1片STC89C52即可达到设计目标。
2.1.2本地设备驱动模块
鉴于温室控制的加热器，风机，卷帘电机等控制都是较大电流的设备，无法直接使用继电器控制，因此本地驱动模块使用分立元件的继电器作为初级控制，后端使用220或者380V的交流接触器，继而进一步控制各种大功率的设备。
2.1.3传感器模块
通过部署在大棚内的传感器模块采集数据，其中主要的温度和湿度数据采集使用AM2301数字温湿度传感器。它是一款具有数字校准输出的传感器，采用了独特的数字采集模块和新型温湿度采集传感技术，足以确保产品可靠性和稳定性，而且具有响应速度快、抗干扰能力强和极低的功耗的特点，目前成为各类温湿度传感器的首选，输出的数据直接交由单片机处理，确定是否开启通风或者加热，确保温室的基本温湿度在合适的范围，同时也将数据传回手机端APP显示，通知用户处理。
光照度传感器：采用基于ROHM的BH1750FVI芯片的光强度检测模块，使用较低的工作电压，内置16bitAD转换器，直接输出数字信号，进一步提高系统开发的速度，并且成本低廉，在温室环境中工作稳定。根据需要可以进一步接入其他类型的传感器。
2.2 USRwifi232-S通信模块
USR-WIFI232 系列产品是济南有人科技研发的一款用于实现串口到 WIFI 数据包的双向透明转发的无线数据传输模块。在模块内部完成协议转换，串口一侧串口数据透明传输，WIFI 网络一侧是 TCPIP数据包，通过简单设置即可指定工作细节，设置可以通过模块内部的网页进行，也可以通过串口使用 AT 指令进行，一次设置永久保存。用户无需关心具体细节，是一款使用简单，价格低廉的无线数据透明传输模块，广泛应用于嵌入式系统与无线TCP/IP 网络数据通讯。
3 系统程序设计
系统程序包括传感器数据采集程序和通讯解码程序两大部分。
3.1传感器数据采集程序
传感器数据采集的基本工作流程为：单片机上电时或者手机APP端发出读传感器数据指令时，循环扫描各个传感器的输出数据。在程序运行过程中，设定一定的检测周期，每个周期内当传感器触发且超出设定的温室环境参数范围时，单片机将采集到的数据封装好，通过无线传输模块发送给手机端APP显示。
3.2 通讯解码程序
由于温室中需要控制的设备较多，为每一套设备设置一套控制指令，则指令会相当复杂，为了降低与手机APP通信的数据流量和具有较好的可扩展性，在本机存储一张系统指令表，手机APP端只需要发送相应的指令代码，在本机只需要通过查找指令表即可解析指令的具体控制行为。从而简化单片机的控制方式，增强控制能力。
4 结束语
本文设计了一种基于单片机的温室远程智能控制系统，具备温室各种环境参数调节设备的远程控制和环境参数采集的功能。系统采用设备驱动和环境信息采集相结合，最大程度提高温室控制的精度和自动化程度。且系统整体成本较低，特别适合控制精度要求高的温室使用。
参考文献：
[1] 万军.基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现[D].电子科技大学，2012.
