畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于MEGA32的發(fā)酵池溫度及氧氣濃度控制設(shè)計(jì)

1、廣西師范大學(xué)電子工程學(xué)院 基于mega32的發(fā)酵池溫度及氧氣濃度控制設(shè)計(jì)基于mega32的發(fā)酵池溫度及氧氣濃度控制設(shè)計(jì)【內(nèi)容摘要】目前是高新科技發(fā)展迅猛時期，生活中的人工操作逐漸被電子控制來替代，電子控制有及時性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、高效性等優(yōu)勢。avr中的mega32芯片就是一種強(qiáng)大的控制芯片，本設(shè)計(jì)中參照發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵過程中溫度以及氧氣濃度因素對產(chǎn)氣量的變化規(guī)律，結(jié)合當(dāng)前溫控現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種可以自行設(shè)定溫度和氧氣濃度上、下限值控制電磁閥開啟或者關(guān)閉從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時溫度檢測與控制功能的裝置。從設(shè)計(jì)中學(xué)會運(yùn)用單片機(jī)的知識將傳感器和單片機(jī)控制進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)所需的控制功能。使用protel 99se畫出pc

2、b電路圖，制作相應(yīng)的電路，然后對mega32芯片進(jìn)行程序的燒寫，主要使用avr studio對程序進(jìn)行編寫調(diào)試，最后對設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真完善電路。結(jié)果表明，avr系列比51系列實(shí)時性更強(qiáng)、控制設(shè)備更簡單?！娟P(guān)鍵詞】avr 單片機(jī)；傳感器控制；硬件電路設(shè)計(jì)； i/o操作。目 錄【內(nèi)容摘要】1第1章緒論31.1課題背景31.1.1 選題目的及意義31.1.2 avr單片機(jī)的簡介31.1.3 protel 99se和avr studio的簡介4第2章 硬件電路的設(shè)計(jì)52.1硬件電路的建模思想52.2 硬件電路各部分的設(shè)計(jì)52.2.1 avr的mega32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)62.2.2 直流電源設(shè)計(jì)62.2.3可

3、控硅控制電路82.2.4 氧電極運(yùn)放電路和ds18b20溫度芯片9第3章 程序的設(shè)計(jì)113.1程序設(shè)計(jì)原理113.2 程序的編寫123.2.1矩陣鍵盤的工作原理和掃描確認(rèn)方式123.2.2 模擬信號處理adc轉(zhuǎn)換133.2.3 定時設(shè)計(jì)143.2.3 液晶lcd12864的驅(qū)動14第4章 整個流程的實(shí)際具體操作15第5章 總結(jié)16參考文獻(xiàn)：17致 謝18英文說明:19第1章 緒論1.1課題背景1.1.1 選題目的及意義畢業(yè)將近，我們將步入社會，融入社會這個大集體中。畢業(yè)論文能讓我們學(xué)生檢測自身不足和優(yōu)勢，正確地定位自己、幫助自己更好地融入社會中。同時畢業(yè)論文也是高等院校授予學(xué)士學(xué)位的必要條件。

4、它是一種學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，按照一定的要求來完成具有理論和實(shí)踐的科研課題。我選題時是基于以下幾點(diǎn)的考慮:首先，我是電子信息工程的學(xué)生，做與專業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)能幫助我更好地掌握這方向的專業(yè)知識，提高實(shí)踐動手技能，這也恰好可以檢驗(yàn)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)。其次，我們專業(yè)就業(yè)主要是面向技術(shù)型方面，單片機(jī)的設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，只有掌握好基礎(chǔ)，才能在基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)更高層次的東西，否則事半功倍。這也能適當(dāng)?shù)靥岣呶覀兙蜆I(yè)的砝碼。最后，傳感器的控制是生活中非常常見的使用，這類似的設(shè)計(jì)是必不可少，傳感器的使用相當(dāng)重要。同時，我對于這類基于單片機(jī)的控制很感興趣，這對我來說是自主完成畢設(shè)必不可少。綜合這些分析，我選擇這個使用傳感器和

5、單片機(jī)的設(shè)計(jì)基于mega32的發(fā)酵池溫度及氧氣濃度控制設(shè)計(jì)作為我的畢業(yè)論文，同時也是我找工作的砝碼。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從中清楚的認(rèn)識到自身不足之處，并加予了改進(jìn)，使我更好地理解avr的編程和控制，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考和解決問題的能力，為將來走進(jìn)社會有很大的幫助。1.1.2 avr單片機(jī)的簡介單片機(jī)又稱單片微控制器，它是把一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上，概括的講：一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。單片機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個分支,是簡易機(jī)器人的核心元件。1997年,由atmel公司挪威設(shè)計(jì)中心的a先生與v先生利用atmel公司的flash新技術(shù), 共同研發(fā)出risc精簡指令集的高速8位單片機(jī)，簡稱avr。

6、相對于出現(xiàn)較早也較為成熟的51系列單片機(jī)，avr系列單片機(jī)片內(nèi)資源更為豐富，接口也更為強(qiáng)大，同時由于其價格低等優(yōu)勢，在很多場合可以替代51系列單片機(jī)。單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機(jī)器人制作等領(lǐng)域，使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提升，且電路簡單，故障率低，可靠性高，成本低廉。單片機(jī)種類很多，在簡易機(jī)器人制作和創(chuàng)新中，為什么選用avr單片機(jī)呢？一、簡便易學(xué)，費(fèi)用低廉二、高速、低耗、保密三、i/o口功能強(qiáng),具有a/d轉(zhuǎn)換等電路四、有功能強(qiáng)大的定時器/計(jì)數(shù)器及通訊接口1.1.3 protel 99se和avr studio的簡介1. protel99se簡介pro

7、tel99se是應(yīng)用于windows9x/2000/nt操作系統(tǒng)下的eda設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫管理模式，可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3d模擬功能，是一個32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì)32個信號層，16個電源-地層和16個機(jī)加工層。按照系統(tǒng)功能來劃分，protel99se主要包含倆大部分和6個功能模塊。其中包含電路工程設(shè)計(jì)部分和電路仿真與pld部分。2.avr studio 簡介atmel的avr單片機(jī)的集成環(huán)境匯編級開發(fā)調(diào)試軟件，完全免費(fèi)。atmel avr studio集成開發(fā)環(huán)境(ide) ,包括了avr

8、assembler編譯器、avr studio調(diào)試功能、avr prog串行、并行下載功能和jtag ice仿真等功能。它集匯編語言編譯、軟件仿真、芯片程序下載、芯片硬件仿真等一系列基礎(chǔ)功能，與任一款高級語言編譯器配合使用即可完高級語言的產(chǎn)品開發(fā)調(diào)試。第2章 硬件電路的設(shè)計(jì)2.1硬件電路的建模思想本設(shè)計(jì)的核心是avr單片機(jī)，通過avr的i/o口操作實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的控制，所以先制作出一個avr的最小系統(tǒng)電路，然后根據(jù)要求制作外部設(shè)備電路，把外設(shè)的輸入輸出口接入avr的i/o口。需要液晶顯示12864、4*4的矩陣鍵盤、5v電源的提供、還有低壓控制高壓的可控硅操作電路。本設(shè)計(jì)涉及到溫度和氧氣濃度的

9、參數(shù)，它們用于做操作參數(shù)，故硬件電路使用到氧運(yùn)放放大電路和溫度傳感器18b20的連接電路對參數(shù)進(jìn)行采用，然后送入avr單片機(jī)中進(jìn)行處理。氧運(yùn)放放大電路是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，合理地設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確地采樣到所需的信號，電路中使用到的運(yùn)放是tl084cn提供。然后把采樣到的信息送入單片機(jī)內(nèi)，通過avr內(nèi)部的adc口（pa0-pa7）進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換數(shù)字信號。電路中涉及到模塊電路和各模塊的連接如下圖：我按照設(shè)計(jì)中由主到次和設(shè)計(jì)的合理性的順序來設(shè)計(jì)電路，提高了設(shè)計(jì)的效率，順序?yàn)樯蠄D中的括號的數(shù)字順序。這個順序，可以避免了繪制原理圖sch和pcb圖中可能出現(xiàn)的線太多、元件太多導(dǎo)致的排線錯亂等問題。2.2 硬件電路各部分的

10、設(shè)計(jì)2.2.1 avr的mega32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)avr的最小系統(tǒng)包括復(fù)位、晶振、電源。其中avr是低電平復(fù)位,需要外部給avr的第9個管腳reset一個持續(xù)50us的低電平才能啟動復(fù)位。我采用按鍵復(fù)位的形式，當(dāng)按鍵按下了，第九管腳跟地連接起來，相當(dāng)于給了它低電平，按鍵按下持續(xù)的狀態(tài)大于50us，所以能啟動avr的復(fù)位。晶振電路是由2個22p的電容、1個10k電阻和1個12mhz的晶振組成，它們給avr單片機(jī)提供系統(tǒng)時鐘，從而能實(shí)現(xiàn)程序的準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)。atmega32引腳xtal1和xtal2上外接石英晶體和電容組成的諧振回路，并配合片內(nèi)的osc（oscillator）振蕩電路構(gòu)成的振蕩源作為系統(tǒng)時

11、鐘源。其中電容c和電阻r組成rc振蕩器，產(chǎn)生正弦波信號，主要是用于幫助晶振起振。avr的驅(qū)動需要5v的電壓，這個電壓由外部的直流電源穩(wěn)壓提供。2.2.2 直流電源設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的直流電源電路圖如下：直流電源一般包含四個組成部分，即電源變壓器、整流電路、濾波器和穩(wěn)壓電路，如下圖所示。1. 電源變壓器各種電子設(shè)備所需的直流電壓幅值各不相同。需要電源變壓器去降壓，從而獲得所需的壓值。電源變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。它的工作原理是輸出和輸入共用一組線圈的特殊變壓器.升壓和降壓用不同的抽頭來實(shí)現(xiàn).比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低.比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高.。

12、2. 整流電路整流電路是利用具有單向?qū)щ娦阅艿恼髟?，將正?fù)交替的正弦交流電壓整流成為單方向的脈動電壓 。本設(shè)計(jì)中我采用單相橋式整流電路，使用了4個二極管，接成電橋形式，故稱橋式整流電路。如下圖，在e2的正半周d1和d3導(dǎo)電，d2和d4截止，流過d1和d3二極管的電流經(jīng)過rl，在負(fù)載上得到的輸出電壓極性為上正下負(fù)，在e2的負(fù)半周，d2和d4導(dǎo)通，d1和d3截止.通過d2和d4的電流產(chǎn)生的電壓極性也是上正下負(fù)，因此在負(fù)載上得到一個單方向的脈動電壓。從而把一個正弦波電壓變成了一個單向的直流電壓。3. 濾波器濾波器主要由電容、電感等儲能元件組成。它能盡可能地將單向脈動電壓中的脈動成分濾掉，使輸出電

13、壓成為比較平滑的直流電壓。由于電容有維持其兩端電壓不變的特性，將電容與負(fù)載并聯(lián)，將使負(fù)載兩端的電壓波形比較平滑。rl*c的乘積愈大，則濾波效果越好。4. 穩(wěn)壓電路主要是經(jīng)過最后一次穩(wěn)壓，從而使輸出的直流電壓在電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流發(fā)生變化時保持穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)我使用了7805和7905的三端穩(wěn)壓集成電路。其中7805和7905的1腳（vin）和3腳（vout）分別接個0.1uf的電容到地，旁路電容，作用時抑制電路中可能產(chǎn)生的自激振蕩。2.2.3可控硅控制電路使用moc3061系列的光電雙向可控硅驅(qū)動器來驅(qū)動雙向可控硅8t44ha從而實(shí)現(xiàn)用直流低電壓、小電流來控制交流高電壓、大電流。moc3061 芯片

14、是一種集成的帶有光電耦合的雙向可控硅驅(qū)動電路。它內(nèi)部集成了發(fā)光二極管、雙向可控硅和過零觸發(fā)電路等器件?？煽毓柙谛阅苌喜粌H具有單向?qū)щ娦?，而且還具有比硅整流元件（俗稱“死硅 ”）更為可貴的可控性。它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)對高電壓的控制。moc3061芯片由輸入和輸出兩部分組成。輸入部分是一個砷化鎵發(fā)光二極管, 在515ma 正向電流的作用下發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光線去觸發(fā)輸出部分。輸出部分包括一個硅光敏雙向可控硅和過零觸發(fā)器。在紅外光線的作用下, 雙向可控硅可雙向?qū)? 與過零觸發(fā)器一起輸出同步觸發(fā)脈沖, 去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)外部的雙向可控硅。2.2.4 氧電極運(yùn)放電路和ds18b20溫度芯片先

15、通過氧電極傳感器電解空氣中的水分生成的氧氣，來讀取氧氣濃度的參數(shù)，由于信號的功率很小，需要經(jīng)過兩級運(yùn)算放大器來適當(dāng)放大信號，然后把放大后的信號送入avr芯片中的adc口（pa口）進(jìn)行處理。該設(shè)計(jì)中還采用了運(yùn)放電源保護(hù)電路。運(yùn)算放大器采用集成運(yùn)放tl084cn來提供，電路中采用2級放大，從而實(shí)現(xiàn)所需的放大倍數(shù)。每一級放大器都含有一個滑動變阻器，可以通過改變它的阻值適當(dāng)?shù)馗淖兎糯蟊稊?shù)。其中滑動變阻器上并聯(lián)的小容量電容，主要起相位補(bǔ)償作用，提高電路的穩(wěn)定性，可以得到一個穩(wěn)定的放大值。放大的值從pa0（adc0）送入avr中進(jìn)行信號處理。ds18b20的測溫原理如下圖所示，其主要由斜率累加器、溫度系數(shù)

16、振蕩器、減法計(jì)數(shù)器、溫度寄存器等功能部分組成。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)值；溫度系數(shù)振蕩器用來產(chǎn)生一個減法技術(shù)脈沖信號，低溫度的可產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送入減法計(jì)數(shù)器1；而高溫度產(chǎn)生的變化脈沖送入減法計(jì)數(shù)器2。最后進(jìn)行比較，得到的溫度送入溫度寄存器。2.2.5外設(shè)電路本設(shè)計(jì)中需要蜂鳴器報(bào)警和報(bào)警指示燈，還有l(wèi)cd12864，矩陣鍵盤。蜂鳴器電路，讓蜂鳴器響是通過控制一個三極管pnp（s8050）的導(dǎo)通，而使蜂鳴器接通。三極管的基極通過一個4.7k的電阻連接到單片機(jī)的pd2口，三極管的集電極接蜂鳴器的負(fù)極，蜂鳴器的正極接電源的+5v，三極管的發(fā)射極

17、接地gnd。給pd2一個高電平，使三極管導(dǎo)通，則蜂鳴器導(dǎo)通。報(bào)警指示燈電路，發(fā)光二極管的陽極接vcc，負(fù)極通過一個1k的電阻接到單片機(jī)的pd6引腳。要使發(fā)光二極管導(dǎo)通，要使陽極接電源，陰極接地。給pd6一個低電平時，則發(fā)光二極管導(dǎo)通，發(fā)光。lcd12864的電路，12864有20個引腳8個數(shù)據(jù)口db0db7，rs、讀寫控制端r/w、使能端en、其中vout、vo和vdd之間接一個滑動變阻器，這樣能調(diào)節(jié)lcd背光的亮度。本設(shè)計(jì)我把dbodb7連接到單片機(jī)的pc0pc7。矩陣鍵盤電路如下，使用avr單片機(jī)的8個引腳來控制16個按鍵、每個按鍵和兩個不同的引腳相連接，當(dāng)按鍵按下去時，按鍵相當(dāng)于一條導(dǎo)線

18、導(dǎo)通，它兩端直接連接起來，所以兩端的電平狀態(tài)一致。按下圖設(shè)計(jì)鍵盤的思路是，pb0pb3控制矩陣鍵盤的行，pb4pb7控制矩陣鍵盤的列。每個按鍵對應(yīng)于唯一的行和列的組合。對pb0pb7的端口電平進(jìn)行處理，可以得到相應(yīng)的行列組合信息，從而可判斷哪個鍵按下了。第3章 程序的設(shè)計(jì)3.1程序設(shè)計(jì)原理為了實(shí)現(xiàn)所需的功能，而且能更好地管理程序，方便修改和調(diào)試，而且這樣做能讓編程的思路清晰。我把程序設(shè)計(jì)分為部分：主程序、矩陣鍵盤程序、lcd12864顯示程序、處理信號程序。其中主程序包含警報(bào)程序、按鍵設(shè)置控制參數(shù)、控制開關(guān)等程序。先把各個子程序?qū)懗鰜恚缓笤僦鞒绦蛑姓{(diào)用。總體思路如下：先在主程序里設(shè)置好警報(bào)的

19、最高的氧氣濃度和溫度，當(dāng)超過這個參數(shù)時，啟動報(bào)警器和報(bào)警指示燈。設(shè)置用按鍵可調(diào)的最低氧氣濃度和溫度，然后從溫度芯片ds18b20讀取發(fā)酵池的溫度參數(shù)和用氧電極傳感器來采集氧氣濃度，把采集到的數(shù)據(jù)送入avr內(nèi)部進(jìn)行ad轉(zhuǎn)化，把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，從而能對數(shù)字信號進(jìn)行處理（按一定的比率公式來計(jì)算），把相應(yīng)的參數(shù)通過lcd12864顯示出來。把采集到的數(shù)據(jù)和開閘的條件參數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)符合這條件時，通過pa1口來控制電閘的開閉。3.2 程序的編寫為了方便調(diào)試、提高程序的可讀性和移植性，還有成學(xué)的準(zhǔn)確性，我采用了分步編寫程序的辦法，寫完一步程序就對這一步程序進(jìn)行調(diào)試。每一步都通過后，才把各部分程序連

20、起來。3.2.1矩陣鍵盤的工作原理和掃描確認(rèn)方式單鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少對i/o口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，也稱為行列鍵盤。這是一種常見的連接方式。矩陣鍵盤接口如下圖所示，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。當(dāng)按鍵按下時，其交點(diǎn)的行線和列線接通，相應(yīng)的行線或列線上的電平發(fā)生變化，mcu通過檢測行或列線上的電平變化就可以確定哪個按鍵按下。例如上圖，先把pb0pb3的口賦予可寫，向pb0pb3按順序先后寫入高電平，然后再設(shè)定pb4pb7口的狀態(tài)是可讀，再讀取pb4pb7口的電平狀態(tài)，但有按鍵按下時，pb4pb7口將有一個電平狀態(tài)改變，從8個引腳的狀態(tài)判斷是哪個按鍵按下。4

21、*4有16種組合，列出一個表包含16個數(shù)字，最后就可以通過按鍵調(diào)用所使用到的按鍵。3.2.2 模擬信號處理adc轉(zhuǎn)換操作avr內(nèi)部自帶的adc原理：由獨(dú)立的專用模擬電源引腳avcc供電。它里面包含采樣保持電路，以確保輸入電壓在adc轉(zhuǎn)換過程中保持恒定。adc通過逐次比較方式，將輸入端的模擬電壓轉(zhuǎn)換成10位的數(shù)字量。最小值代表地，最大值為aref引腳上的電壓值減1個lsb?？梢酝ㄟ^admux寄存器中refsn位的設(shè)置，選擇a/d轉(zhuǎn)換的參考電壓。模擬輸入通道和差分增益的選擇是通過admux寄存器中的mux位設(shè)定。通過設(shè)置adcsra中的adc使能位aden來使能adc。adc將10位轉(zhuǎn)換結(jié)果放在a

22、dc數(shù)據(jù)寄存器中（adch和adcl）。默認(rèn)情況下，轉(zhuǎn)換結(jié)果為右端對齊，但可以通過設(shè)置admux中adlar位，如果在讀取adcl和adch的過程中正好有一次adc轉(zhuǎn)換完成，則adc的2個數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是不會被更新的，該次轉(zhuǎn)換的結(jié)果將丟失。只有當(dāng)adch寄存器被讀取后，adc才可以繼續(xù)對adcl和adch寄存器操作更新。adc有自己的中斷，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成時，中斷將被觸發(fā)。先設(shè)置pa0為讀取狀態(tài)，讀取傳感器和經(jīng)過運(yùn)放發(fā)來的數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)送入時，啟動adc轉(zhuǎn)換，把模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量，轉(zhuǎn)換完畢后關(guān)閉轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的間隔通過系統(tǒng)時鐘設(shè)置為2s內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換一次，這樣可以更新數(shù)據(jù)。adc轉(zhuǎn)換啟動的流程如下：3.2.

23、3 定時設(shè)計(jì)定時操作主要采用中斷來完成。當(dāng)啟動單片機(jī)時，開啟總中斷和中斷允許位，外部中斷程序開始執(zhí)行，在中斷服務(wù)程序1中，每隔1s對second開始計(jì)數(shù)，進(jìn)行加法運(yùn)算，沒當(dāng)達(dá)到second加到60后，second清零，minu加1。當(dāng)minu達(dá)到60時，minu清零，hour加1。當(dāng)總時間到達(dá)設(shè)定的值，進(jìn)行中斷子程序2，程序2中設(shè)置想要執(zhí)行的操作，例如加熱、開閘等。每個動作給予一定的賦名，可通過按鍵直接設(shè)定要跳轉(zhuǎn)到的操作。3.2.3 液晶lcd12864的驅(qū)動對lcd12864進(jìn)行操作，要先要讀懂寫入指令和寫入數(shù)據(jù)時序圖。其中第4個管腳rs為控制指令和數(shù)據(jù)選擇端，當(dāng)rs=0，db7db0為顯示

24、數(shù)據(jù)。第5個管腳r/w為讀寫控制端。要先把使能端en打開（en=1）。然后寫入控制指令，對lcd12864進(jìn)行初始化操作，例如清屏、行列選擇等等。然后通過讀取指令，讀取12864狀態(tài)，看是否繁忙，若繁忙則等待清閑處理指令。寫入數(shù)據(jù)前，要先通過指令寫入那數(shù)據(jù)所在的地址。對數(shù)據(jù)的操作要根據(jù)下圖的時序圖，第一個是寫數(shù)據(jù)時序圖，第二個是讀取數(shù)據(jù)時序圖。在第一個寫入數(shù)據(jù)時序圖中，先給rs賦值，“1”是寫入指令，“0是寫入數(shù)據(jù)，然后把r/w賦值0”，接著把使能端en置一，延時一段時間，然后向數(shù)據(jù)口寫入數(shù)據(jù)。再延時一段時間把使能端en賦0，關(guān)閉操作。則最終對lcd12864數(shù)據(jù)的寫入完成。 第二個讀取數(shù)據(jù)時

25、序圖和第一個的操作差不多，只是把r/w變?yōu)?，則是讀取數(shù)據(jù)。第4章 整個流程的實(shí)際具體操作先把題目要求讀懂，把整個設(shè)計(jì)按一定順序分為n部分，設(shè)計(jì)每部分的原理圖。用protel 99se創(chuàng)建個工程，再創(chuàng)建原理圖文件，在里面畫出原理圖，有些元件沒有原理圖包裝，創(chuàng)建個原理圖數(shù)據(jù)庫lib，自己畫出包裝。原理圖畫完后，去購買所需的元件。創(chuàng)建pcb文件和pcb數(shù)據(jù)庫，在pcb數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建沒有元件的封裝。通過原理圖生成網(wǎng)表，通過網(wǎng)表生成pcb圖。然后在pcb中對元件進(jìn)行布局和連線，此時要考慮是否能裝進(jìn)模具里、使用是否方便等因素。pcb畫完后，在蠟紙上打印pcb，對電路板進(jìn)行腐蝕，打孔，把元件焊接上去。接下來

26、就是程序的編寫。我使用icc avr軟件對程序進(jìn)行編寫，然后使用avr studio對avr芯片進(jìn)行程序的燒寫。我先對硬件的每一個部分寫入簡單的測試程序，來檢測各硬件電路是否正常。然后按一個功能對程序進(jìn)行編寫，實(shí)現(xiàn)了這個功能再編寫下一個功能的程序。第5章 總結(jié)本設(shè)計(jì)完成的功能是對avr進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)對發(fā)酵池的氧氣濃度和溫度數(shù)據(jù)讀取，進(jìn)行處理，通過按鍵設(shè)置一些參數(shù)，然后根據(jù)這些條件來控制閘門的打開等。在設(shè)計(jì)過程中既需要用到硬件方面的知識，也需要用到軟件方面的知識，對設(shè)計(jì)者是一種挑戰(zhàn)，也是一種自我超越，自我提高。這次設(shè)計(jì)讓我對avr單片機(jī)i/o口的操作有了初步的了解和掌握。我學(xué)會了使用protel

27、99se、iccavr、avr studio等軟件。我覺得最重要的是我學(xué)會了如何去解決一個自己不太了解的問題（即如何解決問題的能力）。合理有效地利用網(wǎng)絡(luò)和查閱書籍搜集所需的信息和資料來幫助完成畢設(shè)是必不可少的。單片機(jī)的應(yīng)用如今已經(jīng)在工業(yè)、電子等方面展示出了它的優(yōu)越性，利用單片機(jī)設(shè)計(jì)電路逐漸成了趨勢，單片機(jī)以其低成本、易控制、外圍接口電路技術(shù)發(fā)展成熟而在電子業(yè)中占據(jù)重要地位，隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多精彩！參考文獻(xiàn)：1avr的簡介 百度百科2 可控硅 百度百科 3 馬潮編著avr單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐 北京航空航天大學(xué)出版社 2007年10月4

28、陳忠平、曹巧媛、曹琳琳、劉瓊、申曉龍編著單片機(jī)原理及接口 清華大學(xué)大學(xué)出版社 2007年3月5王勇、李若谷、胡啟明編著protel 99se 實(shí)戰(zhàn) 100例 電子工業(yè)出版社 2010年5月6楊素行編著模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程（第三版） 高等教育出版社 2006年5月7譚浩強(qiáng)編著c程序設(shè)計(jì)（第三版） 清華大學(xué)出版社 2005年7月8楊欣、王玉鳳、劉湘黔編著 電子設(shè)計(jì)從零開始 清華大學(xué)出版社 2005年10月致 謝四年的大學(xué)生活即將在這個季節(jié)劃上一個完美的句號，然而我的人生卻只是一個逗號，我將開始新的征程，這四年走得辛苦卻也收獲滿囊，畢設(shè)的完成將是四年的完美句號。經(jīng)過近段時間的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已

29、經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計(jì)是難以想象的。首先要感謝我的導(dǎo)師殷嚴(yán)剛助教，感謝殷老師在百忙之中扔抽空給予一定的指點(diǎn)，在我最困惑毫無思路之際給予點(diǎn)通。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個階段，從查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了殷老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次要感謝身邊的同學(xué)，他們?yōu)槲姨峁┝撕芏鄬氋F的資料和設(shè)計(jì)建議。特別是我的舍友，他們親力相助，把所知的毫無保留地

30、教給我，讓我能在短期內(nèi)掌握某些專業(yè)知識。正是他們的幫助和支持才使我能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)自內(nèi)心的感謝你們。最后感謝母校老師對我四年來給予的教育和關(guān)心，在這里我不僅學(xué)到了專業(yè)知識，還學(xué)到了很多做人的道理。使我明確了以后的方向，樹立了良好的價值觀，在這里學(xué)到的一切都使我終身受益。英文說明: the fermenting tanks oxygen and temperature control design base on mega32 author:fengbinabstract:at present is the rapid development period, new and high science and technology of artificial operation life is gradually electronic control to replace, electronic control has timeliness, stability, a