宠物定时喂⾷器设计与开发毕业论⽂宠物定时喂⾷器设计与开发毕业论⽂ ⽬录
1引⾔ (1)
1.1研究背景 (1)
1.3社会意义 (1)
2.1总体设计⽅案构思 (2)
2.2系统组成模块设计 (2)
2.2.1单⽚机芯⽚的选择 (2)
2.2.3时钟芯⽚的选择 (3)
2.2.4温度传感器的选择 (4)
3系统硬件设计 (5)
3.1 AT89S52单⽚机简介 (5)
3.2 单⽚机模块设计 (8)
3.2.1单⽚机主控系统 (8)
3.2.2单⽚机的复位电路 (9)
3.2.3时钟电路 (10)
3.3主要模块功能 (10)
3.3.1液晶显⽰模块LCD12864 (10)
3.3.2按键模块 (12)
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3.3.3蜂鸣器模块 (13)
3.3.4照明灯 (13)
3.3.5 DS1302 (13)
轴承起拔器3.3.6 DS18B20温度测试模块 (15)
3.3.7电机控阀门 (16)
3.4电源电路设计 (18)
3.4.1电源电路原理 (18)
3.4.2电源电路模块设计思路 (18)
4系统软件设计 (20)
4.1主程序流程图 (20)
4.1.1主流程概述 (20)
4.1.2设计思想 (21)
at89s52最小系统4.2程序设计软件概述 (21)
4.3软件调试 (22)
5系统调试 (23)
5.1硬件调试⽅法 (23)
5.2硬件调试技巧 (23)
5.3调试遇到问题 (24)
结论 (25)
参考⽂献 (26)
致谢 (27)
附录1 电路原理图 (28)
附录2 主程序 (29)
附录3 实物图 (44)
1引⾔
1.1研究背景
宠物⾃动喂⾷器是⼀种⾮常有实⽤价值的设备，它的应⽤给宠物爱好者和⼩型饲养企业带来了很⼤的便利。传统的喂养⽅式不⽅便，不可靠，造成⼈⼒的⼤量浪费，饲养动物的数量⾃然受到很⼤的限制，这样就严重影响了中⼩型动物饲养企业的发展，⽆法满⾜现代⼈的需求。所以在这⾥我们提出⼀种由单⽚机控制的宠物⾃动喂⾷器，以步进电机为执⾏元件，其结构简单，价格便宜。具有安全、稳定、可靠、简单、实⽤特点，并增加了许多新功能，如温度测试功能和万年历，能更加⽅便记录宠物的⽣长周期。 随着科学技术的发展，⼈民⽣活⽔平的⽇益提⾼，宠物爱好者也越来越多了，宠物也步⼊了⼀个上流阶段，因此对宠物饲养管理逐渐⾛进市场，成为⼴⼤市民及民营企业家的致富⼿段甚⾄成为⼤型国有企业的经营⽅式。基于此，我们设计实现智能控制的宠物⾃动喂⾷器。
1.2功能概述
利⽤单⽚机的定时功能设计⼀个宠物⾃动喂⾷器的电路，要求：系统利⽤单⽚机（AT89S52）对各个模块进⾏控制，通过键盘设定喂⾷时间，LCD12864显⽰定时时间。到达这个时间时，发光⼆极管发光，蜂鸣器发出响声，吸引宠物过来进⾷并⾃动投放⾷物。加⼊的万年历和温度传感器，⽅便记录宠物的⽣长周期。
1.3社会意义
在竞争⽇益激烈的今天，各⾏各业为提⾼竞争⼒，纷纷推出了各种新、奇的事物来吸引消费者。经过长时间的市场调查，发现⼴⼤市民及民营企业家⼤多还采⽤传统的⼈⼯喂养⽅式，这种⽅式不但耗费了⼤量的⼈⼒资源，⽽且由于现在的⼈⼒成本的不断增加，⼤⼤增加了企业的投⼊成本。此外还会由于饲养⼈员长时间的从事单调重复的⼯作，造成对⼯作的热情锐减，也不能使宠物的饮⾷规律得到保障。本设计就是为了同时满⾜这些需要⽽设计的智能宠物⾃动喂⾷器。
合约众筹
2系统⽅案设计
2.1总体设计⽅案构思
设计⼀个宠物⾃动喂⾷器要想实现⾃动控制、正常显⽰时间、温度测试和闹钟提⽰的功能，就要细分到各个模块去实现。⾸先要具备⼀个主控系统控制整个电路正常⼯作，可以由通过单⽚机担任这样的
任务，还要有显⽰时间的模块电路，闹钟的设置可以通过按键随意更改，电机控制门阀⾃动投放⾷物。电源电路的模块给整个电路供电，喂⾷过程中伴随照明灯的点亮。
分析设计，根据要求之后确定了本系统的整体的设计原理框图如下图2-1所⽰。其中包括：单⽚机最⼩系统、显⽰电路、时钟电路、电源电路、电机控阀门、按键电路、温度测试、照明灯和闹钟提⽰。
图2-1 系统整体设计原理框图
2.2系统组成模块设计
2.2.1单⽚机芯⽚的选择
⽅案⼀：采⽤89C51芯⽚作为主控系统，Flash ROM的内部有4KB ROM的存储空间，能在3V的低压下⼯作，且和MCS-51系列的单⽚机完全兼容，但在电路设计由于它没有ISP在线编程技术的功能，当进⾏电路调试时，对程序的进
⾏修改或对程序的新增功能程序时，可能会使芯⽚烧坏。
⽅案⼆：若使⽤AT89S52，其⽚内ROM是Flash ROM，能在3V的超低压正常⼯作，⽽且和MCS-51系列单⽚机也是兼容的，此芯⽚内部有8KB ROM的存储空间，也有89C51的功能和在线编程可擦除技术，
封盾
进⾏电路调试时，由于需要随时要对程序进⾏修改和新增⼀些程序的功能，因此选择AT89S52作为主控系统。
2.2.2时钟显⽰电路
⽅案⼀：时钟显⽰可以采⽤多位七段LED数码管显⽰，七段LED数码管的显⽰位数有限制，且耗能多，增加⼀位都要在硬件和程序设计⽅⾯增加很多⼯作量，不利于电路的扩展，⽽且⽆法显⽰年、⽉、⽇、星期这些汉字，使显⽰不够直观、灵活。但是这种设计⽅案在显⽰位数⽐较少的时候性价⽐很⾼，价格也很便宜。
⽅案⼆：若采⽤点阵式数码管显⽰，由于点阵式数码管是由⼋⾏⼋列的发光⼆极管组成，对于显⽰⽂字较适合，但本课题设计中的显⽰数字多字符很少，且这种⽅案耗能多，不符合现代⼈的节能理念，也不适宜采⽤此种⽅案。
⽅案三：若采⽤LCD液晶显⽰器显⽰，LCD液晶显⽰不但耗能少，⽽且能够显⽰年、⽉、⽇和星期等汉字，在显⽰⽅⾯变得更加灵活，当需要改变显⽰时，只要改变软件设计就可以，不⽤改变硬件电路的设计，电路的功能很容易扩展，另外，这种设计硬件也很简洁。当显⽰位数很少时采⽤LCD液晶显⽰的⽅案，价格显得昂贵。
根据以上三种⽅案能够看出⽅案三的耗能少、显⽰灵活、易于电路的扩展，⽽且软件设计和硬件设计都⽐较简单，所以采⽤⽅案三，即采⽤LCD12864液晶显⽰。
2.2.3时钟芯⽚的选择
⽅案⼀：采⽤单⽚机定时计数器来提供秒信号，使程序实现年、⽉、⽇、星期、时、分、秒计数的功能。此⽅案虽然减少芯⽚的数⽬，节约成本，但会产⽣较⼤的时间误差，因此不适合此⽅案。
⽅案⼆：采⽤DS1302芯⽚实现时钟，DS1302芯⽚可以⾃动对秒、时、分、周、⽉、年、以及闰年补偿的年进⾏计数。它是⼀种⾼性能的芯⽚，⽽且精度也很⾼，⼯作电压在2.5V-5.5V之间，因此，选择DS1302作为时钟芯⽚。
2.2.4温度传感器的选择
⽅案⼀：选⽤热敏电阻为传感器，根据热敏电阻的阻值随温度变化的特性，⽤热敏电阻和⼀个相应电阻串联实现分压，并进⾏A/D转换。此⽅案要通过A/D 转换电路，使得硬件的成本增加。⽽且热敏电阻的感温特性曲线不是线性的，会使测量误差较⼤。
⽅案⼆：采⽤数字式传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器⽽且进⾏数据传输只需要⼀条数据，与单⽚机连接很容易，可除去A/D模块，减少硬件的成本，进⽽使系统电路更加简化。另外，数字
式温度传感器不但测量范围⼴，⽽且测量精度⾼。
3系统硬件设计
3.1 AT89S52单⽚机简介
AT89S52是⼀种低功耗、⾼性能的CMOS 8位微控制器，它有8K在线系统可编程的Flash 存储器。使⽤Atmel公司⾼密度存储器技术制造，与⼯业80C51 产品指令和引脚能够完全兼容。⽚上Flash允许程序存储器在系统可编程，适⽤于常规的编程器。具有8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌⼊式控制应⽤系统带来更灵活、有效的解决⽅法。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O ⼝线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，⼀个6向量2级中断结构，全双⼯串⾏⼝，⽚内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降⾄0Hz 静态逻辑操作，⽀持2种软件可选择节电模式。
⼀、主要性能
●与MCS-51单⽚机产品兼容
●1000次的擦写周期
● 8K字节在线系统可编程Flash存储器
●⼯作电压4.0V-5.5V
●全静态地操作：0Hz～33Hz
● 256*8字节的内部数据存储器
● 32个可编程I/O⼝线
●三个16位定时器/计数器
●⼋个中断源
●全双⼯UART串⾏通道
●低功耗空闲和掉电模式
●掉电后中断可唤醒
●看门狗定时器
●双数据指针
●掉电标识符
●快速编程周期
●灵活ISP编程（字节和模式）图3-1AT89S52双列直插式引脚图
⼆、端⼝介绍
P0⼝：它是⼀个8位漏极开路的双向I/O⼝。为输出⼝时，每位能够驱动8个TTL逻辑电平。对P0端⼝写“1”时，引脚⽤作⾼阻抗输⼊。当对外部程序和数据存储器访问时，P0⼝也被作为低8位地址/数据复⽤。在此模式下，P0内部有上拉电阻。在flash编
程时，P0⼝也可以⽤来接收指令字节；对程序校验时，输出指令字节。
P1⼝：P1⼝是⼀个内部有上拉电阻的8位双向I/O⼝，P1⼝输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。当对P1端⼝写“1”时，端⼝被内部上拉电阻拉⾼，此时可以作为输⼊⼝。当为输⼊时，引脚被外部拉低，由于内部电阻的原因，会输出电流（IIL）。
P2⼝：P2⼝是⼀个内部有上拉电阻的8位双向I/O⼝，P2输出缓冲器能够驱动4个TTL逻辑电平。当对P2端⼝写“1”时，端⼝被内部上拉电阻拉⾼，此时可以作为输⼊⼝。当为输⼊时，引脚被外部拉低，由于内部电阻的原因，会输出电流（IIL）。
P3⼝：P3⼝是⼀个内部有上拉电阻的8位双向I/O ⼝，P2输出缓冲器能够驱动4个TTL逻辑电平。当对P3端⼝写“1”时，端⼝被内部上拉电阻拉⾼，此时可以作为输⼊⼝。当为输⼊时，引脚被外部拉低，由于内部电阻的原因，会输出电流（IIL）。P3⼝有AT89S52特殊功能（第⼆功能）。当对flash编程和校验时，P3⼝会收到⼀些控制信号。
三、单⽚机的中断
AT89S52单⽚机有六个中断源：两个外部中断（INT0 和INT1）和⼀个串⾏中断。每个中断源都可通过置位或者清除特殊寄存器IE中的相关中断允许控制位，分别使中断源有效或⽆效。IE还包括⼀个中断允许总控制位EA，它能够⼀次禁⽌所有的中断。
1.中断允许寄存器IE控制CPU对中断源的开放或屏蔽。
中断的开放和屏蔽实现2级控制，⼀个总开关中断控制所有的中断。
IE的格式如下表3-3：
表3-3 IE的格式表
当EA=0时，所有的中断请求被屏蔽，CPU不接受任何请求。
当EA=1时，CPU开中断，此时只要五个中断源中断请求允许为1，则开中断。
压花皮
2.TMOD⼯作⽅式控制寄存器
⽤于选择定时器/计数器的⼯作模式，字节地址为89H,8位分2组，⾼4位控制T1，低4位控制T0，其格式如下：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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