【正文】 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ALE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。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/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)。EA/VPP：當(dāng)EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），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）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。最小系統(tǒng)包括單片機及其所需的必要的電源、晶振、復(fù)位等部件，能使單片機始終處于正常的運行狀態(tài)。電源、晶振等電路是使單片機能運行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，通過對其進行存儲器擴展、A/D擴展等，使單片機完成較復(fù)雜的功能。AT89C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。用AT89C51單片機構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機接上晶振電路和復(fù)位電路即可，結(jié)構(gòu)如圖33所示，由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。時鐘電路復(fù)位電路AT89C51I/0口圖33 單片機最小系統(tǒng)原理框圖1. 時鐘電路在AT89C51單片機內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機的XTAL1(18)和XTAL2(19)引腳外接石英晶體(簡稱晶振)，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容選30pF，晶振頻率選擇12MHz。由石英晶體構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生的脈沖頻率很穩(wěn)定且速率很高，且電路簡單。單片機時鐘電路的設(shè)計原理圖如圖34所示圖34 AT89C51內(nèi)部時鐘電路2. 復(fù)位電路復(fù)位是單片機的初始化操作，除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵以重新啟動。單片機復(fù)位電路設(shè)計的好壞，直接影響到整個系統(tǒng)工作的可靠性。AT89C51芯片的第9腳RESET是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號時高電平有效，有效時間應(yīng)持續(xù)2個機器周期以上，若使用頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間超過2181。s才能完成復(fù)位操作。圖35為上電自動復(fù)位電路，只要VCC上升時間不超過1ms，通過在VCC和RESET引腳之間加一個10181。F的電容，上電瞬間，電容充電電流最大，電容相當(dāng)于短路，RESET端為高電平，自動復(fù)位；電容兩端的電壓達到電源電壓時，電容充電電流為零，電容相當(dāng)于開路，RESET端為低電平，程序正常運行。圖35 AT89C51復(fù)位電路DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體器件公司推出的單總線數(shù)字化智能集成溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 ms和750 ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源，因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單可靠性更高。他在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。 DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集現(xiàn)場溫度，經(jīng)過單片機處理后顯示當(dāng)前溫度值，并與設(shè)定溫度值的上下限值作比較，若高于設(shè)定上限值或低于設(shè)定下限值則控制風(fēng)速進行調(diào)整。圖36 DS18B20溫度采電路本電路的顯示驅(qū)動模塊是由74HC573芯片來完成的，74HC573包含八路D 型透明鎖存器，每個鎖存器具有獨立的D 型輸入，以及適用于面向總線的應(yīng)用的三態(tài)輸出。所有鎖存器共用一個鎖存使能（LE）端和一個輸出使能（OE）端。本電路的顯示模塊主要由一個4位一體的7段LED數(shù)碼管構(gòu)成，用于顯示測量到的溫度及當(dāng)前的檔位。每一位數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連接在一起，用于接收單片機的P0口產(chǎn)生的顯示段碼。S1，S2，S3，S4引腳端為其位選端，用于接收單片機的P2口產(chǎn)生的位選碼。本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描方式。掃描方式是把所有數(shù)碼管的8個比劃段a~g和dp同名端連在一起，而每一個數(shù)碼管的公共極COM各自獨立地受I/O線控制。CPU從字段輸出口送出字型碼時，所有數(shù)碼管接收到相同的字型碼，但究竟是哪個數(shù)碼管亮，則取決于COM端。COM端與單片機的I/O接口相連接，由單片機輸出位位選碼到I/O接口，控制何時哪一位數(shù)碼管被點亮。在輪流點亮數(shù)碼管的位掃描過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間極為短暫。但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，給人的印象就是一組穩(wěn)定顯示的數(shù)碼。動態(tài)方式的優(yōu)點是十分明顯的，即耗電省，在動態(tài)掃描過程中，任何時刻只有一個數(shù)碼管是處于工作狀態(tài)的。具體原理圖如圖41所示圖37 數(shù)碼管顯示電路風(fēng)扇的驅(qū)動采用的是兩個三極管，三級管將信號放大，然后傳輸?shù)斤L(fēng)扇。下圖是該模塊電路：圖38 風(fēng)扇驅(qū)動模塊本設(shè)計選用獨立式鍵盤接法，實現(xiàn)方法是利用單片機I/O口讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下。將常開按鍵的一端接地，另一端接一個I/O 口，程序開始時將此I/O口置于高電平，平時無鍵按下時I/O口保持高電平。當(dāng)有鍵按下時，此I/O 口與地短路迫使I/O 口為低電平。按鍵釋放后，單片機內(nèi)部的上拉電阻使I/O口仍然保持高電平。在軟件中通過軟件延時來消除按鍵的機械抖動。圖39 按鍵模塊電路圖第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計要實現(xiàn)根據(jù)當(dāng)前溫度實時的控制風(fēng)扇的狀態(tài)，需要在程序中不時的判斷當(dāng)前溫度值是否超過設(shè)定的動作溫度值范圍。由于單片機的工作頻率高達12MHz，在執(zhí)行程序時不斷將當(dāng)前溫度和設(shè)定動作溫度進行比較判斷，當(dāng)超過設(shè)定溫度值范圍時及時的轉(zhuǎn)去執(zhí)行超溫處理和欠溫處理子程序，控制風(fēng)扇實時的切換到關(guān)閉、弱風(fēng)、大風(fēng)三個狀態(tài)。顯示驅(qū)動程序以查七段碼取得各數(shù)碼管應(yīng)顯數(shù)字，逐位掃描顯示。主程序流程圖如圖41所示。開始程序初始化調(diào)用DS18B20初始化函數(shù)調(diào)用DS18B20溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)用溫度讀取函數(shù)調(diào)用按鍵掃描函數(shù)調(diào)用數(shù)碼管顯示函數(shù)調(diào)用溫度處理函數(shù)調(diào)用風(fēng)扇控制函數(shù)結(jié)束圖41 主程序流程圖先對DS18B20初始化，再進行ROM操作命令，最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。DS18B20每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時序和通信協(xié)議。如主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預(yù)定的操作。圖42 DS18B20程序流程圖程序?qū)崿F(xiàn)的功能是將從DS18B20讀取的二進制溫度值轉(zhuǎn)換為七段碼在LED上顯示出來。顯示方式采用的是動態(tài)掃描的方式，先給位選信號，再給段選信號，然后延時一下。具體流程圖如圖43第一位送位選給低第一位送形延時10ms顯示第二位送位選給低第三位送位選給低第四位送位選給低第二位送形第三位送形第四位送形延時10ms顯示延時10ms顯示延時10ms顯示結(jié)束圖43 數(shù)碼管顯示電路流程圖硬件設(shè)計上為通過3個按鍵，由按鍵掃描子程序KEYSCAN子程序提供軟件支持。按下一次設(shè)置鍵K1，進入溫度上限設(shè)置，此時按下“加”鍵K2，加一，按下“減”鍵K3，減1。再按一次設(shè)置鍵K2，進入溫度下限設(shè)置狀態(tài)，此時按下“加”鍵K2，加一，按下“減”鍵K3，減1。下限動作溫度值TL和上限動作溫度值的設(shè)置范圍為10100攝氏度，滿足一般使用要求。再按一次設(shè)置鍵K3退出上下限溫度設(shè)置狀態(tài)。判斷設(shè)置鍵是否按下設(shè)置按鍵按下延時去抖判斷當(dāng)前設(shè)置模式設(shè)置上限設(shè)置下限退出設(shè)置判斷加、減鍵是否按下修改設(shè)置的閥值結(jié)束NYYN圖44按鍵程序流程圖第五章 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試中為驗證DS18B20是否能在系統(tǒng)板上工作，將手心靠攏或者捏住芯片，即可發(fā)現(xiàn)LED顯示的前兩位溫度也迅速升高，驗證了DS18B20能在系統(tǒng)板上工作。在本系統(tǒng)中風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速可實現(xiàn)兩級調(diào)速。通過溫度傳感器檢測的溫度與系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度值的比較，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速變換。當(dāng)外界溫度低于設(shè)置溫度時，電機不轉(zhuǎn)動或自動停止轉(zhuǎn)動；當(dāng)外界溫度高于設(shè)置溫度時，電機的轉(zhuǎn)速升高或是自動開始轉(zhuǎn)動。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單片機系統(tǒng)檢測環(huán)境溫度的變化，然后根據(jù)環(huán)境溫度和設(shè)置的閥值來控制風(fēng)扇直流電機輸入占空比的變化，從而產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)動速度，亦可根據(jù)鍵盤調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，再由環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值來控制電機。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時，電機停止轉(zhuǎn)動；當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)置溫度時，單片機對應(yīng)輸出口輸出不同占空比的PWM信號，控制電機開始轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)還能動態(tài)的顯示當(dāng)前溫度和當(dāng)前的檔位，并能通過鍵盤調(diào)節(jié)當(dāng)前的設(shè)置溫度。系統(tǒng)總體上由四部分來組成，即按鍵電路、數(shù)碼管驅(qū)動顯示電路、溫度檢測電路、風(fēng)扇驅(qū)動電路。首先考慮的是溫度檢測電路，該部分是整個系統(tǒng)的首要部分，首先要檢測到環(huán)境溫度，才能用單片機來判斷溫度的高低，然后通過單片機控制直流風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速；其次是電機驅(qū)動電路，該部分需要使用外圍電路將單片機輸出的PWM信號轉(zhuǎn)化為平均電壓輸出，根據(jù)不同的PWM波形得到不同的平均電壓，從而控制電機的轉(zhuǎn)速，電路的設(shè)計中采用了兩個三極管組成復(fù)合管驅(qū)動，實現(xiàn)較好的控制效果；再次是數(shù)碼管的動態(tài)顯示電路，該部分的功能實現(xiàn)對環(huán)境溫度和檔位的顯示，其中DS18B20采集環(huán)境溫度，按鍵實現(xiàn)不同設(shè)置溫度的調(diào)整，實現(xiàn)了對環(huán)境溫度和檔位的及時連續(xù)顯示?？偨Y(jié)本次畢業(yè)設(shè)計的課題為智能溫控風(fēng)扇，本次課題是專業(yè)知識與實際很好的一次結(jié)合，為了更好的完成這次畢業(yè)設(shè)計，我們查閱了大量的關(guān)于溫度控制類書籍、學(xué)術(shù)論文等相關(guān)資料。我們從一開始的無從下手到后來的慢慢理解，通過這中間的經(jīng)歷的確讓我們學(xué)習(xí)到了很多。本次設(shè)計的系統(tǒng)以單片機為控制核心，以溫度傳感器DS18B20檢測環(huán)境溫度，實現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)不同的風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速，LED數(shù)碼管能連續(xù)穩(wěn)定的顯示環(huán)境溫度和檔位，并能通過三個獨立按鍵調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，從而改變環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值，進而改變電機轉(zhuǎn)速。實現(xiàn)了基于單片機的溫控風(fēng)扇的設(shè)計。本系統(tǒng)設(shè)計可推廣到各種電動機的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)生活中，本系統(tǒng)可用于簡單的日常風(fēng)扇的智能控制，為生活帶來便利；在工業(yè)生產(chǎn)中，可以改變不同的輸入信號，實現(xiàn)對不同信號輸入控制電機的轉(zhuǎn)速，進而實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，如在電力系統(tǒng)中可以根據(jù)不同的負荷達到不同的電壓信號，再由電壓信號調(diào)節(jié)不同的發(fā)電機轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)發(fā)電量，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化調(diào)節(jié)。綜上所述，該系統(tǒng)的設(shè)計和研究在社會生產(chǎn)和生活中具有重要地位。致謝本次畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，首先要衷心地感謝曹校長和田老師一直以來對我們的指導(dǎo)和幫助。正是在老師耐心的指導(dǎo)和熱情的幫助下，我們才能順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。在這段時間里，老師嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分敬佩，老師的指導(dǎo)也是我受益匪淺。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我深刻地認識到學(xué)好專業(yè)知識的重要性，也理解了理論聯(lián)系實際的含義，并且檢驗了這四年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次畢業(yè)設(shè)計中對于知識的運用和銜接還不夠熟練，但是我會在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力，不斷完善。這段時間的設(shè)計是對過去所學(xué)知識的系統(tǒng)提高和擴充的過程，為今后的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。參考文獻[1] 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