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智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

2023-02-26 10:16:09 时间

# 智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

一、效果展示

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128
智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128
智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

二、设计目的

介于现在许多家庭出于种种原因,家里的窗户在下雨或者是在白天不在家时都没有及时关闭,这样会带来很多不必要的麻烦,所以设计的这个系统,主要完成的任务是,能根据窗外的实时情况来调整窗户的开与关。这个模型结合MC9S12XS128中的周期中断定时器PIT、脉冲宽度调制器PWM、A-D转换器、串行通信接口SCI等基本模块,精确控制步进电机正转、反转来完成开窗、关窗动作。以此来巩固所学的知识,并应用于日常生活中。
当然这个也是我课程设计内容,做一些记录,给大家参考学习,如果有说的不对的,还望指正

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三、设计思想

通过开启锁相环时钟,让总线时钟达到40MHz,使能PWM通道,用来输出占空比50%、周期1ms的脉冲,从而控制步进电机转动角度,开启PIT定时器模块,用来对PWM通道输出脉冲计数;使能ATD模块,AD的两个通道分别连接雨水传感器及光敏电阻,连续采样,获取电压值,将两个参量数值与所设定的阈值比较,来控制步进电机是否正转、反转;同时从DS18B20来获取当前的温度值,通过LCD12864液晶来刷新显示每个参数当前值以及窗户状态;使能SCI串行通信模块,连接HC-05蓝牙,通过PC机连接HC-05蓝牙或者手机自带的蓝牙,发送指令给MC9S12XS128,返回当前参数各个值。

四、设计条件

名称 数量
MC9S12XS128单片机开发板 1
DC24V-4A适配器(给步进电机驱动器供电) 1
DC12V-1A适配器(开发板供电) 1
TB6600步进电机驱动器 1
42步进电机 1
HC-05蓝牙模块 2
USB转TTL 2
下雨传感器 1
PC机 1
Android手机 1
面包板杜邦线 若干

五、智能避雨感光窗户模型功能框图

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

六、软件流程图

1、基本流程图

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

2、中断流程图

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

七、单片机定量分析

1、锁相环时钟

一般常用内部振荡的方式为MCU提供时钟源,振荡器时钟二分频后作为MCU内部总线时钟。MC9S12XS128通常外部采用16MHz石英晶体,即

$$ f_{BUSCLK}=f_{OSCCLK}/2 $$

根据分频因子、倍频分频因子、后分频因子有

$$ f_{REFCLK}=f_{OSCCLK}/left( REFDV+1 right) $$

$$ f_{VCOCLK}=2f_{OSCCLK}left( SYNR+1 right) /left( REFDV+1 right) $$

$$ f_{PLLCLK}=f_{VCOCLK}/left( 2times POSTDIV right) $$

开启锁相环时钟,并设置为系统时钟,则此时系统总线时钟有

$$ f_{BUSCLK}=f_{PLLCLK}/2 $$

$$ begin{cases} > REFDV=7\ > SYNR=19\ > POSTDIV=0\ >end{cases} $$

则此时,总线时钟为

$$ f_{BUSCLK}=f_{PLLCLK}/2=f_{VOCCLK}/2 \ =2f_{OSCCLK}left( SYNR+1 right) /left( REFDV+1 right) /2 \ =2times 16MHztimes left( 19+1 right) /left( 7+1 right) /2 \ =40MHz $$

2、PIT定时器模块

PIT模块为模-数递减计数器,通过设定其计数寄存器初值,每个总线时钟8位微计数器做一次减1操作,当8位微计数器自减为0时,触发被控端16位计数器一次减1操作,然后8位微计数器再次自减直至为0,并再次触发16位计数器做一次减1操作,以此类推,直至16位计数器自减为0产生溢出。如果允许该定时器溢出中断,可以产生相应的中断申请。通过对总线时钟进行计数可以实现PIT定时功能,以触发外围模块或唤醒周期性中断。
4路24位定时器/计数器,每路可以分别打开和关闭,均可产生超时中断,定时周期可为总线时钟的1~2倍。例如,某个定时器通道使用的8位微计数器和16位计数器对应的加载寄存器的值为M和N,MCU内部总线时钟频率为f_Busclk,则该通道的定时周期为

$$ text{定时周期}=left( M+1 right) left( N+1 right) /f_{BUSCLK} $$

通过操作PIT模块相关寄存器,设定定时器通道0、1定时周期分别为1ms,100ms,定时器通道0使用微计数器0,定时器通道1使用微计数器1,即

$$ left( M_0+1 right) left( N_0+1 right) =1times 10^{-3}times 40times 10^6=40times 1000 $$

$$ left( M_1+1 right) left( N_1+1 right) =1times 10^{-1}times 40times 10^6=200times 20000 $$

3、脉冲宽度调制器PWM

MC9S12XS128内置的PWM模块包括8路具有可编程周期和占空比的PWM通道,亦可以通过设置变为4个16位PWM通道。每个PWM通道由独立运行的8位通道计数器、通道周期寄存器和占空比寄存器等组成。通过设置各寄存器的参数设置,确定PWM信号波形的输出周期和占空比,设置每个通道PWM输出波形的极性和对齐方式,从4个时钟源(A,B,SA,SB)为通道选择时钟源。
控制步进电机转动需要设置脉冲周期1ms,占空比为50%。PWM通道0、1级联,PWM通道使用SA时钟源,

$$ text{时钟}A=text{总线时钟}/PCKA \ =40MHz/8=5MHz $$

$$ text{时钟}SA=text{时钟}A/left( 2times PWMSCLA right) \ =5MHz/left( 2times 5 right) =0.1MHz $$

PWM采用左对齐模式输出,输出电平先低后高,则有

$$ PWM01text{周期}=SAtext{时钟周期}times PWMPER01 \ =frac{1}{0.5MHz}times 500=frac{500}{500K}=1ms $$

$$ text{占空比}=left( PWMPER01-PWMDTYN01 right) /PWMPER01times 100% \ =left( 500-250 right) /500times 100%=50% $$

4、A-D转换器

MC9S12XS128内置A-D转换模块,模拟输入通道16路,转换位数可选(8位/10位/12位),具有数据对齐方式,单次/连续转换,转换结果比较等多种转换方式。通过操作A-D相关寄存器,可以设置通道数、转化位数、结果存放方式、A-D转换时钟频率以及选择A-D转换模式,如单通道单次转换模式、多通道单次转换模式、单通道序列转换模式、多通道序列转换模式等。
在智能避雨感光窗户模型中,需要采集光敏电阻以及下雨传感器的模拟电位值,则可以通过A-D转换器,设置为8位精度,两通道连续采样转换。

ATDCTL1

BIt7 6 5 4 3 2 1 0
ETRIGSEL SRES1 SRES0 SMP_DIS ETRIGCH3 ETRIGCH2 ETRIGCH1 ETRIGCH0
0 0 0 0 0 0 0 0

设置ATDCTL=0x00
选择8位转换精度

ATDCTL2

BIt7 6 5 4 3 2 1 0
—— AEFC ICLKSSTP ETRIGLE ETRIGP ETRIGE ASCIE ACMPIE
0 1 0 0 0 0 0 0

设置ATDCTL2=0x40
打开CFF快速清零、

ATDCTL3

BIt7 6 5 4 3 2 1 0
DMJ S4C S3C S2C S1C FIFO FRZ1 FRZ0
0 0 0 0 0 0 0 0

设置ATDCTL3=0x10
数据左对齐,non-FIFO,转换序列长度为2

ATDCTL4

BIt7 6 5 4 3 2 1 0
SMP2 SMP1 SMP0 PRS4 PRS3 PRS2 PRS1 PRS0
0 0 1 1 0 0 1 0

设置ATDCTL4=0xE3
采样时间为24个ATD时钟周期,ATDCLK=40MHz/8=5MHz(总线时钟40MHz)

ATDCTL5

BIt7 6 5 4 3 2 1 0
—— SC SCAN MULT CD CC CB CA
0 0 1 1 0 0 1 0

设置ATDCTL5=0x32
连续转换,以AN02为起始的2个通道

5、SCI模块

允许数据发送时$left( SCIxCR2_mathrm{TE=}1 right)$,数据寄存器SCIDRH、SCIDRL中的数据通过内部数据总线,送到发送数据寄存器缓冲区,然后数据从发送数据寄存器缓冲区装入发送移位寄存器,TDRE置1,发送移位寄存器得到数据后,在它的低位装入0作为起始位,在最后一位装入1作为停止位,然后按设定的波特率依次传送,经TXD引脚输出出去,发送结束TC置1。发送逻辑自动设置发送数据寄存器缓冲区空(TDHE)和发送结束(TC)标志。
允许数据接收时$left(SCIxCR2_mathrm{RE=}1 right)$,SCI从RXD引脚接收数据,经缓冲后驱动数据恢复模块,数据恢复模块以波特率的16倍的频率进行高速采样,完成发现数据起始位、空闲线探测、噪声探测等工作,并将16次采样中的7、8、9或8、9、10位,按3取2的多数占优逻辑决定送入接收移位寄存器的每一位的值。接到停止位后,接收移位寄存器的数据(自动去掉起始位、停止位)转移到接收数据缓冲区,同时将接收数据寄存器缓冲区满标志(RDRF)置位。当接收数据寄存器缓冲区的数据未被取走,而数据移位寄存器又接收到下一数据时,就会发生溢出。此时,数据移位寄存器中的新数据将会丢失,状态寄存器中溢出标志(OR)置位。
当$IREN=0text{时,}SCItext{波特率}=text{内部总线时钟}/left( 16times SBRleft[ 12:0 right] right)$,则

$$ SBRleft[ 12:0 right] =frac{text{内部总线时钟}}{16times SCItext{波特率}}=frac{40MHz}{16times 9600}approx 260 $$

将HC-05蓝牙模块与MC9S12XS128的SCI0连接,如下图所示,

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6、步进电机定量分析

PWM1通道输出脉冲周期1ms,调节TB6600步进电机驱动器拨码开关设定细分为200(200个脉冲电机转动一圈),假定电机连接的导轨的螺距为10mm(电机转动一圈窗户移动的距离),假设窗户宽度为1.20m,那么

$$ N_{step}=frac{L_{Win}}{l}=frac{1.2m}{10mm}=120 $$

因此,步进电机需要转动120圈才能完成一个开窗或关窗动作,PWM1通道需要输出脉冲$120times 200left( text{个} right)$。
本设计模型用到的电机是两相四线电机,与驱动器接线如下图所示,

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

由于 MC9S12XS128的IO口驱动能力弱,与步进电机驱动器的控制端不能采用共阴极接法,需要采用共阳极接法,示意图如硬件原理图所示。(如果采用共阴极接法,电机始终未动)

八、设计结果验证

1、两个AD采样值逻辑判断

下雨传感器板上干燥,遮住光敏电阻,其阻值迅速减小,并且小于所设定的阈值,当窗户初始状态为:打开 时,电机开始顺时针转动,LCD12864液晶状态显示:活动,当电机转动圈数达到120圈,电机停止转动,LCD12864液晶状态显示:关闭
光敏电阻曝光条件下,在下雨传感器板上,适量滴加清水,当窗户初始状态为:打开 时,观察LCD12864液晶,其AD采样值迅速减小,同时LCD12864液晶状态显示:活动,电机开始顺时针转动,当电机转动圈数达到120圈,电机停止转动, 状态显示:关闭
遮住光敏电阻,同时在下雨传感器板上适量滴加清水,当窗户初始状态为:打开 时,电机开始顺时针转动,当电机转动圈数达到120圈,电机停止转动,LCD12864液晶状态显示:关闭
光敏电阻曝光条件下,同时下雨传感器板上干燥,当窗户初始状态为:关闭 时,电机开始逆时针转动,当电机转动圈数达到120圈,电机停止转动,LCD12864液晶状态显示:打开

2、串口通信SCI

打开手机蓝牙,搜索关键词HC-05配对,打开手机蓝牙调试助手APP(手机软件商城搜蓝牙调试助手),
发送指令'O',MC9S12XS128返回 “command:open”,发送一次当前单片机三个采样值;
发送指令'A',MC9S12XS128返回“command:Auto_model”,每间隔1s发送当前单片机三个采样值;
发送指令'C',MC9S12XS128返回“command:close”,停止发送采样值;
效果如下图

<img src="http://9i0i.com/pic.php?p=https://img-blog.csdnimg.cn/20210131141531207.png"/><img src="http://9i0i.com/pic.php?p=https://img-blog.csdnimg.cn/20210131141547170.png" />

用USB转TLL将 主机连接至PC机,另一个HC-05从机连接至 建立通信,发送如手机蓝牙调试助手指令,返回相同结果。如下图所示,

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128
智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128

九、设计源代码

/*  * 外部晶振16MHz,开启锁相环时钟,内部总线时钟为40MHz  **/ #include <hidef.h> #include "derivative.h" /*定义步进电机控制端口*/    #define step_DIR    PORTB_PB0 #define step_DIRDDR DDRB_DDRB0 #define step_Buffer PWME_PWME1 #define win_ON     1 #define win_OFF    0 #define step_ON    1 #define step_OFF   0 #define step_cycle 200    //定义步进电机细分每step_cycle个脉冲 #define win_ALL    100       /*定义下雨湿度检测端口*/ #define Rain_value 2000 /*定义温度检测端口*/ #define  DSO       PTJ_PTJ1 #define  DSI       PTIJ_PTIJ1 #define  DSDDR     DDRJ_DDRJ1 /*定义光敏传感端口*/ #define  Light_value 2000 /*定义LCD12864显示屏*/ #define SCL        PTJ_PTJ7         //IIC的时钟线 #define SDA        PTJ_PTJ6         //IIC的数据线 #define CS         PTM_PTM2         //片选信号 #define SCL_dir    DDRJ_DDRJ7 #define SDA_dir    DDRJ_DDRJ6 #define CS_dir     DDRM_DDRM2 #define PSB        PTM_PTM3 #define PSB_dir    DDRM_DDRM3  char flag_1s=0,flag_over=0,flag_state=0; unsigned char flag_win,flag_auto; unsigned int counter0=0,counter1=0,cycle=0; unsigned int Temperature,AD_Rain,AD_Light; unsigned int zhengshu,xiaoshu;   char *symbols[5]={"窗户状态","湿度:","光照:","室温:"};  char *win_state[4]={"*","打开","关闭","活动"}; char Rain_array[7]={'0','.','0','-','0','0','%'}; char Light_array[7]={'0','.','0','-','0','0','%'}; char Temp_array[6]={'0','0','0','.','0','0'}; /**  * @brief   延时函数1(延时时间=(countert*3)ms)  * @param   countert 延时时间长短设置  * @retval  无  */ void delay3ms(unsigned int countert) {     unsigned int i,j;     for(i=0;i<countert;i++)         for(j=0;j<20000;)j++; } /**  * @brief   延时函数2(延时时间近似= s us)  * @param   s 延时时间长短设置  * @retval  无  */ void delayus(unsigned int s)  {     unsigned int m,n;     for(m=0;m<s;m++)          for(n=0;n<7;)n++; } /**  * @brief    PLL锁相环初始化函数(外部晶振16MHz,锁相环时钟80MHz,总线时钟40MHz)  * @param    无   * @retval   无  */ void PLL_init(void) {     SYNR=0X53;     REFDV=0X07;     while(CRGFLG_LOCK==0);  //时钟校正同步     CLKSEL_PLLSEL=1;        //PLL时钟选择为系统时钟 } /**  * @brief    步进电机控制端口初始化函数  * @param    无   * @retval   无  */  void step_init(void) {     step_DIRDDR=1;        //设置控制步进电机旋转方向的端口为输出     step_DIR=win_OFF;     step_Buffer=step_OFF; //停止转动电机     } /**  * @brief    PWM初始化函数(PWM1输出脉冲,PWM7通道控制关闭PWM)  * @param    无   * @retval   无  */ void PWM_init(void) {     PWMCTL_CON01=1;   //通道0、1级联     PWMPRCLK=0x03;    //时钟A的分频系数为8,fA=40/8=5MHz     PWMSCLA=5;        //fSA=5/(2*5)=0.5MHz     PWMCLK=0x02;      //通道PWM1使用SA时钟源     PWMPER01=500;     //周期T=500/500K=1ms     PWMDTY01=250;      //占空比50%     PWMCAE=0x00;      //数据左对齐     PWMPOL_PPOL1=0;   //输出电平先低后高     PWME_PWME1=0;     //关闭通道PWM1 } /*PWM中断服务函数*/ void interrupt 57 PWM(void) {     if(PWMSDN_PWM7IN==1)         PWMSDN_PWMRSTRT=1;          } /**  * @brief    定时器PIT初始化函数(定时器通道0定时周期为1ms)  * @param    无   * @retval   无  */ void PIT_init(void) {      PITCFLMT_PITE=0;  //关闭PIT模块      PITCE_PCE0=0;     //关闭定时器通道0      PITMUX_PMUX0=0;   //定时器通道0使用微计数器0      PITMTLD0=40-1;    //8位定时器初值      PITLD0=1000-1;    //16位定时器初值      PITINTE_PINTE0=1; //定时器通道0中断使能      PITCFLMT_PITE=1;  //使能PIT模块 } /*PIT0中断服务函数,周期为1ms*/ void interrupt 66 PIT0(void) {     PITTF_PTF0=1;//清除标志位     counter0++;     if(counter0==step_cycle)     {         counter0=0;         cycle++;         if(cycle==win_ALL)//窗户完全打开或关闭         {             cycle=0;                      flag_over=1;         }     } } /**  * @brief    A-D转换模块初始化函数(通道AN00、AN01连续采样)  * @param    无   * @retval   无  */ void ATD_init(void) {     ATD0CTL1=0X00;  //选择8位转换精度     ATD0CTL2=0X40;  //打开CFF快速清零     ATD0CTL3=0X10;  //数据左对齐,non-fifo,转换序列长度为2     ATD0CTL4=0XE3;  //采样时间为24个ATD时钟周期,ATDCLK=8MHz/8=1MHz     ATD0CTL5=0X32;  //连续转换,以AN00为起始的2个通道 }  /**  * @brief    SCI模块初始化函数  * @param    无   * @retval   无  */ void SCI_init(void) {     SCI0BD=52;     //Fbusclk=8MHz,9600bps     SCI0CR2=0x2c;  //允许发送,接收,允许接收中断      } /**  * @brief    串行通信发送函数  * @param    c 需要发送到上位机的8位数据   * @retval   无  */ void SCI0_SendChar(char c) {     while(SCI0SR1_TDRE==0);   //等待发送数据为空     SCI0DRL=c;                //发送数据 } /**  * @brief    串行通信接收函数  * @param    无   * @retval   返回从上位机接收的8位数据  */ unsigned char SCI0_GetChar(void) {     while(SCI0SR1_RDRF==0);         return SCI0DRL;  } /**  * @brief    串行通信发送字符串函数  * @param    *putchar为数组或字符串   * @retval   无  */ void send_string(char *putchar) {     while(*putchar!=0x00)  //判断字符串是否发送完成     SCI0_SendChar(*putchar++); } /*SCI接收中断服务函数*/ void interrupt 20 SCI_recieve(void) {     unsigned char tempstr;     if(SCI0SR1_RDRF==1)     {         tempstr=SCI0DRL;         if(tempstr=='O')   //接收到指令'O'(Open)         {             flag_win=win_ON;//窗户标志位为打开             flag_auto=0;             send_string("command:openn");             if(PITCE_PCE0==0)                 send_string("Window is opening...");             else send_string("window is working,Please wait");         }         if(tempstr=='C')   //接收到指令'C'(Close)         {             flag_win=win_OFF;//窗户标志位为关闭             flag_auto=0;             send_string("command:close n");             if(PITCE_PCE0==0)                 send_string("Window is closing...");             else send_string("window is working,Please wait");         }         if(tempstr=='A')   //接收到指令'A'(auto)         {             flag_auto=1;   //窗户自动             send_string("auto_model");         }     } }  /**  * @brief    初始化18B20函数  * @param    无   * @retval   无  */ void init_18B20(void) {  DSDDR=1;  DSO = 1;   delayus(8);  DSO = 0;          //拉低数据线,复位总线;  delayus(504);     //延时504us   DSO = 1;         //提升数据线;  delayus(32);     //延时32us;  DSDDR=0;  while(DSI)       //等待从器件器件应答信号;  {delayus(1);}  DSDDR=1;  delayus(128);     //延时128us;   DSO = 1;          //提升数据线,准备数据传输; } /**  * @brief    向18B20写入数据函数  * @param    cmd   * @retval   无  */ void WR18b20(byte cmd) {     unsigned char k;     for(k=0;k<8;k++)     {         if(cmd & 0x01)        //低位在前;         {             DSO = 0;                 delayus(8);              DSO = 1;          //发送数据;         }                          else          {             DSO = 0;                       delayus(8);           }         delayus(64);    //延时64us等待从器件采样;         DSO = 1;        //拉高总线         delayus(8);               cmd >>= 1;     } } /**  * @brief    由18B20读取数据  * @param    无   * @retval   返回读取的数据  */ unsigned char RD18b20(void) {     unsigned char k;     unsigned char tmp=0;     DSO = 1;       delayus(8);                       //准备读;     for(k=0;k<8;k++)     {       tmp >>= 1;                       //先读取低位       DSO = 0;                         //Read init;       delayus(8);            DSO = 1;                         //必须写1,否则读出来的将是不预期的数据;       delayus(3);                      //延时9us       DSDDR=0;       delayus(1);       if(DSI)                          //在12us处读取数据;       tmp |= 0x80;       delayus(64);                     //延时64us       DSDDR=1;       DSO = 1;         delayus(8);                     //恢复One Wire Bus;     }     return tmp;  } /**  * @brief    由18B20读取温度函数  * @param    无   * @retval   返回温度值  */ unsigned int read_T(void) {     unsigned int t;     unsigned char temp[2];     init_18B20();     WR18b20(0xcc); //忽略ROM地址,直接向DS18B20发温度变换指令      WR18b20(0x44); //启动传感器进行温度转换,结果存入RAM     init_18B20();     WR18b20(0xcc); //忽略ROM地址,直接向DS18B20发温度变换指令     WR18b20(0xbe); //读取RAM中9个字节的内容     temp[0]=RD18b20();     temp[1]=RD18b20();     init_18B20();     t=(temp[1]<<8)|temp[0];     return(t);  } /**  * @brief    LCD液晶接口初始化函数  * @param    无   * @retval   无  */ void INIT_PORT(void)  {     PSB_dir=1; //LCD控制端口设置为输出     SCL_dir=1;     SDA_dir=1;     CS_dir=1;     PSB=0;     SCL=0;     SDA=0;     CS=0; } /**  * @brief    IIC写一个字节的数据  * @param    A需要写入的字节   * @retval   无  */ void write_byte(unsigned char A)  {      unsigned char j;      for(j=0;j<8;j++)             {          if((A<<j)&0x80)SDA=1;          else SDA=0;          SCL=1;         delayus(3);          SCL=0;         delayus(3);      }  }  /**  * @brief    向液晶发送数据   * @param    C 需要发送给LCD的数据   * @retval   无  */ void write_Data(unsigned char C) {     CS=1;      SCL=0;      write_byte(0xFA);      write_byte(C&0xF0);                 //写高四位数据      write_byte(0xf0&(C<<4));            //写低四位数据      CS=0;  } /**  * @brief    向液晶发送指令   * @param    B 需要发送给LCD的指令   * @retval   无  */ void write_command(unsigned char B)  {      CS=1;      SCL=0;      write_byte(0xF8);      write_byte(B&0xF0);             //写高四位数据      write_byte(0xf0&(B<<4));        //写低四位数据      CS=0;  } /**  * @brief    LCD液晶清屏函数   * @param    无   * @retval   无  */ void lcd_clear(void) {     write_command(0x30);//0011,0000 功能设置,一次送8位数据,基本指令集      delayus(80);       //延时80us     write_command(0x03);//AC归0,不改变DDRAM内容      delay3ms(2);        //延时6ms     write_command(0x01);//0000,0001 清DDRAM      delay3ms(2);        //延时6ms     write_command(0x06);//写入时,游标右移动      delayus(80);       //延时80us     write_command(0x0C);//0000,1100  整体显示,游标off,游标位置off     delayus(80);       //延时80us }   /**  * @brief    向LCD液晶发送字符串  * @param    row为写入数据所在的行数  * @param    col为写入数据所在的列数  * @param    *data1为写入的数据  * @retval   无  */ void lcd_string(unsigned char row,unsigned char col,char *data1,unsigned char *array) {     for(;row<4&&(*data1)!=0;row++)     {          for(;col<8&&(*data1)!=0;col++)         {              write_command(array[row*8+col]);             delayus(80);       //延时80us             write_Data(*data1++);              delayus(80);       //延时80us             write_Data(*data1++);              delayus(80);       //延时80us         }         col=0;     } } /**  * @brief    LCD液晶显示函数   * @param    无   * @retval   无  */ void LCD_Play(void) {     unsigned char i,j,k;     delayus(40);     write_command(0x94);  //第二行第四列开始     delayus(80);     for(i=0;i<7;i++)     {         write_Data(Rain_array[i]);         delayus(80);     }     //lcd_string(1,6,Rain_array);      write_command(0x8c);  //第三行第四列开始     delayus(80);     for(j=0;j<7;j++)     {         write_Data(Light_array[j]);         delayus(80);     }     //lcd_string(2,6,Light_array);          write_command(0x9c);  //第四行第四列开始     delayus(80);     for(k=0;k<6;k++)     {         write_Data(Temp_array[k]);     }     write_Data(0XA1);     delayus(80);     write_Data(0XE6);     delayus(80);          //lcd_string(3,6,Temp_array); } /**  * @brief    主函数  * @param    无   * @retval   无  */ void main (void) {   unsigned char m;     char* Symbols[4]={"窗户状态","湿度:","光照:","室温:"};    char* Win_state[4]={"*","打开","关闭","活动"};   unsigned char adress_table[]=                //定义液晶点阵的坐标  {    0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,      //第一行汉字位置    0x90,0x91,0x92,0x93,0x94,0x95,0x96,0x97,      //第二行汉字位置    0x88,0x89,0x8A,0x8B,0x8C,0x8D,0x8E,0x8F,      //第三行汉字位置    0x98,0x99,0x9A,0x9B,0x9C,0x9D,0x9E,0x9F       //第四行汉字位置    };   Rain_array[1]='.',Light_array[1]='.';   Rain_array[3]='-',Light_array[3]='-';   Rain_array[6]='%',Light_array[6]='%';   Temp_array[3]='.';   for(m=0;m<4;m++)    {     symbols[m]=Symbols[m];     win_state[m]=Win_state[m];        }     DisableInterrupts;              //关闭中断     PLL_init();     step_init();     PIT_init();          init_18B20();     PWM_init();     ATD_init();     INIT_PORT();     SCI_init();     EnableInterrupts;               //打开中断     lcd_clear();                    //LCD清屏     for(;;)     {             while(!(ATD0STAT0&0X80));   //查询ATD是否完成             AD_Rain=(unsigned int)((unsigned long)ATD0DR0H*5000/255);//下雨检测传感器转换值             Rain_array[0]=AD_Rain/1000+48;//0字符的ASCII码为48             Rain_array[2]=(AD_Rain%1000)/100+48;             Rain_array[4]=(AD_Rain/50)/10+48;             Rain_array[5]=(AD_Rain/50)%10+48;             AD_Light=(unsigned int)((unsigned long)ATD0DR1H*5000/255);//光敏电阻电位转换值             Light_array[0]=AD_Light/1000+48;//0字符的ASCII码为48             Light_array[2]=(AD_Light%1000)/100+48;             Light_array[4]=(AD_Light/50)/10+48;             Light_array[5]=(AD_Light/50)%10+48;             Temperature=read_T();               //读取温度值             if(Temperature<2001)                //温度为0上的温度             {                 Temperature&=0x07ff;                 zhengshu=Temperature/16;              //计算温度的整数部分                 xiaoshu=(Temperature*25/4)%100;       //计算温度的小数部分                 Temp_array[0]=zhengshu/100+48;        //计算温度的各位的字符值                 Temp_array[1]=(zhengshu%100)/10+48;                 Temp_array[2]=zhengshu%10+48;                 Temp_array[4]=xiaoshu/10+48;                 Temp_array[5]=xiaoshu%10+48;             }             else                                 //温度为0下的温度             {                 Temperature=~(Temperature-1);                 zhengshu=Temperature/16;         //计算温度的整数部分                 xiaoshu=(Temperature*25/4)%100;  //计算温度的小数部分                 Temp_array[0]='-';                 Temp_array[1]=zhengshu/10+48;    //计算温度的各位的字符值                 Temp_array[2]=zhengshu%10+48;                 Temp_array[4]=xiaoshu/10+48;                 Temp_array[5]=xiaoshu%10+48;             }                    //关窗信号(上位机发出关窗信号 或 下雨信号 或 光照降到指定程度以下)         if((AD_Rain<Rain_value)||(AD_Light>Light_value))         {             if((step_DIR==win_ON)&&(PITCE_PCE0==0))             {                 step_DIR=win_OFF;                 step_Buffer=step_ON;//打开通道PWM1,输出脉冲                 PITCE_PCE0=1;       //打开定时器通道0,开始计算脉冲个数             }         }         //开窗信号 (无下雨且光照升到指定程度以上 或 上位机发出开窗信号)         if((AD_Rain>=Rain_value)&&(AD_Light<=Light_value))         {             if((step_DIR==win_OFF)&&(PITCE_PCE0==0))             {                 step_DIR=win_ON;                 step_Buffer=step_ON;//打开通道PWM1,输出脉冲                 PITCE_PCE0=1;       //打开定时器通道0,开始计算脉冲个数             }         }         if(flag_over==1)//判断是否开窗或关窗完成         {             flag_over=0;             step_Buffer=step_OFF;//关闭通道PWM1             PITCE_PCE0=0;        //关闭定时器通道0,停止对脉冲计数         }         if(PITCE_PCE0==0)         {             switch(step_DIR)             {                 case win_ON:flag_state=1;break;                 case win_OFF:flag_state=2;break;             }         } else flag_state=3;       delay3ms(100);         lcd_clear();         lcd_string(0,0,symbols[0],adress_table);         lcd_string(0,5,win_state[flag_state],adress_table);         lcd_string(1,1,symbols[1],adress_table);         lcd_string(2,1,symbols[2],adress_table);         lcd_string(3,1,symbols[3],adress_table);         LCD_Play();     } } 

智能避雨感光窗户系统模型设计——基于飞思卡尔MC9S12XS128


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