【正文】 成的匯編代碼，就能明顯體會(huì)到 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率是非常之高的，多數(shù)語句生成的匯編代碼都很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。Proteus軟件是由英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好應(yīng)用最廣的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛剛起步，但已經(jīng)受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的老師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科研工作者的青睞。Proteus是世界上著名的仿真軟件，從原理圖布圖、程序調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路的協(xié)同仿真，一鍵切換至PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品上的完整設(shè)計(jì)。Proteus是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)。在編譯方面，它也支持Keil、IAR和MPLAB等多種編譯器。 Visual Basic是一種由微軟公司開發(fā)的包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動(dòng)編程語言。它源自于BASIC編程語言。從任何標(biāo)準(zhǔn)來說，VB都是世界上使用人數(shù)最多的語言——不僅是盛贊VB的開發(fā)者還是抱怨VB的開發(fā)者的數(shù)量。同時(shí)VB擁有快速應(yīng)用程序開發(fā)（RAD）系統(tǒng)和圖形用戶界面（GUI），可以輕易的使用RDO、DAO、ADO連接數(shù)據(jù)庫，還可以輕松的創(chuàng)建ActiveX控件。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。VB的程序可以包含一個(gè)主窗體和多個(gè)子窗體，或者是一個(gè)或多個(gè)窗體，類似于操作系統(tǒng)的樣子。VB的組件既可以擁有用戶界面，也可以沒有。有很少功能的對(duì)話框窗口（比如沒有最大化和最小化按鈕的窗體）可以用來提供彈出功能。這樣一來，服務(wù)器端程序就可以處理增加的模塊。 主程序設(shè)計(jì)原理 軟件設(shè)計(jì)流程圖，本設(shè)計(jì)程序流程可分為以下幾個(gè)主要部分：首先初始化，聲明子函數(shù)、全局變量，并且打開、設(shè)定相關(guān)中斷，設(shè)置波特率。然后溫度采集，建立DS18B20的溫度采集協(xié)議，將DS18B20采集到的實(shí)時(shí)溫度保存到數(shù)組中。接下來進(jìn)行按鍵掃描，若沒有按鍵按下，直接顯示實(shí)時(shí)溫度。若點(diǎn)設(shè)定溫度鍵，顯示設(shè)定溫度值，并且選定的那一位閃爍，通過按鍵可對(duì)選定位加1，減1，左移，右移；再點(diǎn)確定鍵，返回正常顯示狀態(tài)，顯示實(shí)時(shí)溫度值。然后再判斷實(shí)時(shí)溫度是否超過設(shè)定溫度的門限范圍，若超過則報(bào)警，然后返回溫度采集子程序，如此循環(huán)執(zhí)行，若沒有超過則直接返回溫度采集進(jìn)行循環(huán)。 溫度采集子程序流程圖 溫度采集子程序流程圖 如上圖所示，由于通過單線總線端口訪問DS18B20必須遵守一定的協(xié)議，因此該子程序的設(shè)計(jì)也必須嚴(yán)格按照協(xié)議步驟的順序?qū)崿F(xiàn)。首先初始化，定義子程序變量，調(diào)用復(fù)位子程序，復(fù)位DS18B20準(zhǔn)備采集溫度。然后調(diào)用寫字節(jié)子程序，執(zhí)行ROM操作命令，將其跳過。然后再次調(diào)用寫字節(jié)子程序，執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換，這里需要一個(gè)延時(shí)，等待程序轉(zhuǎn)換完成后，便可將采集到的溫度值的各位對(duì)應(yīng)的寫入存放實(shí)時(shí)溫度的數(shù)組num1[]。接下來再次初始化、執(zhí)行ROM操作命令，然后執(zhí)行存儲(chǔ)器操作命令，將溫度值讀出并計(jì)算，從而得到實(shí)時(shí)溫度值的每一位數(shù)值。 RS232串口通信的程序流程圖 串口通信RS232控件的程序流程圖上位機(jī)使用RS232控件與下位機(jī)通信，程序中使用該控件的OnComm事件，使整個(gè)子程序循環(huán)執(zhí)行，不斷接收下位機(jī)傳上來的數(shù)據(jù)。，首先進(jìn)行初始化，設(shè)置通信端口、波特率等參數(shù)，建立通信協(xié)議，然后接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換。當(dāng)收到的數(shù)據(jù)為接收標(biāo)志位時(shí)，則清空數(shù)據(jù)，等待接收數(shù)據(jù)，然后返回接收轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，接收完四個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)值型，最后顯示在對(duì)應(yīng)的文本框中，然后還要再次返回接收數(shù)據(jù)，不斷循環(huán)，以保證顯示溫度為當(dāng)前的溫度值。系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試經(jīng)過Keil C和Proteus的仿真調(diào)試之后，我們將程序下載到了單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行硬件仿真，基本實(shí)現(xiàn)了和軟件仿真接近的結(jié)果，但是仍然有一些問題：第一，數(shù)碼管總有一位不能點(diǎn)亮，但其位選標(biāo)志P03口控制的LED燈是亮的。用萬用表對(duì)連接在數(shù)碼管上的三極管進(jìn)行導(dǎo)通測(cè)量，發(fā)現(xiàn)三極管不能導(dǎo)通，換了一個(gè)三極管后，那位數(shù)碼管還是不能點(diǎn)亮，再用萬用表檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)是由于那塊焊盤挨得比較緊密，焊接時(shí)不小心使相鄰兩個(gè)三極管相連，導(dǎo)致PNP不能正常工作。第二，鍵盤和單片機(jī)I/O口連線不正確，導(dǎo)致鍵盤不能起作用。后面結(jié)合原理圖和程序重新連好線即可。由于我們用了報(bào)警電路，在按鍵選用的時(shí)候，導(dǎo)致報(bào)警電路不能正常工作，蜂鳴器就鳴叫，這個(gè)問題修改按鍵的控制端口即可。第三，液晶不能顯示。調(diào)節(jié)W2即液晶的背光調(diào)節(jié)即可正常顯示。程序主要包括按鍵掃描，溫度采集，LED數(shù)碼管顯示掃描，報(bào)警子程序以及串口通信發(fā)送、接收子程序。在程序設(shè)計(jì)初期遇到很多設(shè)計(jì)錯(cuò)誤上的問題，通過反復(fù)整理思路，修改程序流程圖，更正這些錯(cuò)誤。在設(shè)計(jì)后期，程序調(diào)試的過程中，又遇到了幾個(gè)可靠性和穩(wěn)定性方面的問題，經(jīng)過仔細(xì)地研究、反復(fù)地推敲和不斷地嘗試，也逐一解決了這些問題，是整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。下面介紹一下在整個(gè)調(diào)試過程中遇到的問題，以及我們解決的方法。第一，按鍵時(shí)LED非正常閃爍。最初設(shè)計(jì)的按鍵掃描程序在調(diào)試的時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題——每按下一次按鍵，LED就會(huì)閃爍一次；若按下按鍵不松開，則LED會(huì)不顯示，直到松開按鍵才會(huì)重新顯示。這是由于先前設(shè)計(jì)的程序中在執(zhí)行按鍵功能之后有一個(gè)while語句判斷按鍵是否松開，即while((P1amp。0xe2)!=0xe2)。若所以當(dāng)按鍵按下到松開按鍵的時(shí)間內(nèi)，整個(gè)程序一直在這里停留，所以不會(huì)顯示或者執(zhí)行其他子程序，從而就使得每按鍵一次LED顯示閃爍一次。解決方法：設(shè)置一個(gè)按鍵標(biāo)志位z，按前z=0，按下后按鍵子程序只講將z置為1，然后跳出，繼續(xù)執(zhí)行其他子程序。下一次掃描按鍵子程序的時(shí)候，先判斷z的值，若為0，則不執(zhí)行按鍵功能程序，若為1，則執(zhí)行按鍵功能程序，并將z重新置為0，等待下一次按鍵的到來。這樣，按鍵子程序不會(huì)進(jìn)入while語句的死循環(huán)，因此LED顯示在按鍵時(shí)也就不會(huì)閃爍，使得整個(gè)顯示更加穩(wěn)定、流暢。第二，閃爍顯示時(shí)按鍵不靈敏。在LED閃爍顯示設(shè)定溫度時(shí)，按鍵不夠靈敏，有時(shí)有效有時(shí)無效。這是由于LED閃爍顯示是由兩個(gè)90次的循環(huán)程序完成的。因此該子程序的延時(shí)會(huì)相對(duì)較大，所以導(dǎo)致按鍵時(shí)程序可能正在執(zhí)行該循環(huán)，并沒有掃描到按鍵，從而按鍵變得不靈敏。解決方法：解決這個(gè)問題的方法很簡(jiǎn)單，只需要在LED閃爍顯示程序的每一次循環(huán)中都調(diào)用一次按鍵子程序Getch()，判斷是否有鍵按下。這樣整個(gè)系統(tǒng)的按鍵會(huì)更加可靠、更加靈敏。第三，串口通信下位機(jī)接收錯(cuò)位。上位機(jī)通過串口向下位機(jī)發(fā)送設(shè)定溫度時(shí)，下位機(jī)接收到的數(shù)據(jù)錯(cuò)開一位。這是由于上位機(jī)每一次發(fā)送4個(gè)數(shù)，而下位機(jī)程序卻判斷、接收了5次，因此錯(cuò)開一位。解決方法：將原程序中的while語句改成do..while語句并設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位t,以判斷4個(gè)數(shù)是否接收完畢。以下是修改前的串口通信下位機(jī)接收子程序（左）和修改后的串口通信下位機(jī)接收子程序（右）的對(duì)比。void R_temp(){ unchar k。 if(RI) { for(k=0。k4。k++) { while(!RI)。 num[k]=SBUF。 RI=0。 } }}void R_temp(){unchar k=0。 do {if(RI) { num[k]=SBUF。 RI=0。 k++。 t=1。 if(k==4) { t=0。 ES=0。 } } } while(t)。第四，延時(shí)問題。DS18B20器件對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格，之前由于延時(shí)問題，導(dǎo)致出現(xiàn)溫度不能正常采集的情況。溫度傳感器DS18B20的延時(shí)首先是一個(gè)480～960微秒的低電平脈沖，然后釋放總線變?yōu)楦唠娖?，并在隨后的480微秒時(shí)間內(nèi)對(duì)總線進(jìn)行檢測(cè)，如果有低電平出現(xiàn)說明總線上有器件已做出應(yīng)答。若無低電平出現(xiàn)一直都是高電平說明總線上無器件應(yīng)答。做為從器件的DS18B20在一上電后就一直在檢測(cè)總線上是否有480－960微秒的低電平出現(xiàn)，如果有，在總線轉(zhuǎn)為高電平后等待15－60微秒后將總線電平拉低60－240微秒做出響應(yīng)存在脈沖，告訴主機(jī)本器件已做好準(zhǔn)備。若沒有檢測(cè)到就一直在檢測(cè)等待。寫周期最少為60微秒，最長(zhǎng)不超過120微秒。而完成一個(gè)讀時(shí)序過程，也至少需要60us才能完成等等，對(duì)延時(shí)都有嚴(yán)格的要求，否則溫度不能正常顯示。溫度采集仿真圖如下：上位機(jī)顯示圖如下：系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 系統(tǒng)功能溫度采集模塊會(huì)實(shí)時(shí)地采集當(dāng)前溫度，按鍵模塊判斷是否有按鍵按下，并實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能，顯示模塊能顯示正常狀態(tài)下的實(shí)時(shí)溫度和設(shè)定狀態(tài)下的目標(biāo)溫度，報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)越限報(bào)警功能，串口通信發(fā)送模塊將采集到的實(shí)時(shí)溫度值發(fā)送給上位機(jī)顯示出來，串口通信接收模塊能接收上位機(jī)發(fā)送下來的設(shè)定溫度值。 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo)本系統(tǒng)主要是對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。所以測(cè)試系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)時(shí)主要是對(duì)溫度值的測(cè)試。 溫度測(cè)量變化值測(cè)定次數(shù)123456LED顯示手溫變化（℃）本系統(tǒng)只實(shí)現(xiàn)了主要的溫度測(cè)控功能，對(duì)于比較完善的系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)則還有比較大的差距。本設(shè)計(jì)只能按鍵設(shè)定目標(biāo)溫度，不能設(shè)定目標(biāo)溫度的門限范圍，即門限范圍只能是目標(biāo)溫度177。2℃，使用者無法通過按鍵設(shè)定這值。設(shè)計(jì)中可以把下位機(jī)采集到的實(shí)時(shí)溫度通過串口發(fā)送給上位機(jī)顯示，上位機(jī)也能把設(shè)定溫度通過串口發(fā)送給下位機(jī)，但是當(dāng)下位機(jī)通過按鍵設(shè)定目標(biāo)溫度時(shí)，不能將設(shè)定的溫度發(fā)送給上位機(jī)顯示，所以程控部分還有待改善。上位機(jī)通過串口發(fā)送設(shè)定溫度給下位機(jī)的VB程序中的延時(shí)，從10ms～1000ms,經(jīng)過反復(fù)調(diào)試最終設(shè)定為30ms，雖已能滿足要求，但是不能在下位機(jī)顯示設(shè)定溫度狀態(tài)下發(fā)送數(shù)據(jù)，否則接收錯(cuò)誤。并且對(duì)于該延時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響仍不清楚，有待進(jìn)一步的分析和思考。結(jié)論在本次設(shè)計(jì)中，基本完成了本設(shè)計(jì)的主要的要求及功能。在設(shè)計(jì)開始前我對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)過程中，相互協(xié)調(diào)，積極請(qǐng)教參與完成各個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)。本設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)報(bào)警溫控器設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)溫度是通過DS18B20采集的，按鍵可以設(shè)定目標(biāo)溫度，實(shí)時(shí)溫度超出設(shè)定的門限范圍，LED燈點(diǎn)亮報(bào)警。VB界面能接收和顯示下位機(jī)傳上來的實(shí)時(shí)溫度值，也能將設(shè)定溫度值（一個(gè)4位的數(shù)組）發(fā)送給下位機(jī)，這是本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，也是一個(gè)很大的創(chuàng)新點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程測(cè)控的功能，在VB程序中我們?cè)O(shè)置了通信端口選擇，這并不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)橥ㄐ哦丝诘牟煌荒軐?shí)現(xiàn)測(cè)控的情況，從而使上位機(jī)與下位機(jī)之間能夠相互通信，遠(yuǎn)程測(cè)控功能對(duì)溫度值有嚴(yán)格要求的系統(tǒng)來說是非常方便的。當(dāng)然，在本次設(shè)計(jì)中，還有存在很多不足的地方。比如，下位機(jī)設(shè)定的目標(biāo)溫度不能發(fā)送給上位機(jī)顯示，這在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)中是一個(gè)很大的不足，另外，上位機(jī)VB程序的延時(shí)與下位機(jī)接收之間的問題也有待改善，這些不足希望可以在以后的設(shè)計(jì)中加以改善，使系統(tǒng)更加完善?？偨Y(jié)與體會(huì)在本次設(shè)計(jì)中，我遇到了很多不明白的地方，在尋求幫助的情況下，最終完成了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)難免出現(xiàn)問題，但是出現(xiàn)問題最重要的就是學(xué)會(huì)解決，利用軟、硬件的調(diào)試，將整個(gè)設(shè)計(jì)完善到最好。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)我達(dá)到了，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的基本要求。本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，通過對(duì)系統(tǒng)主程序的流程進(jìn)行分析，編寫了系統(tǒng)程序，同時(shí)說明了各模塊的功能，利用軟件仿真、調(diào)試和硬件調(diào)試，最終設(shè)計(jì)出了具有報(bào)警功能的溫控器，基本實(shí)現(xiàn)了其要求。通過本次的智能化設(shè)計(jì)，不論是理論方面，還是實(shí)踐方面，我都獲益匪淺，歸納起來，有以下幾個(gè)方面的收獲:（1）學(xué)習(xí)與掌握了STC89C52單片機(jī)的基本原理及其應(yīng)用，對(duì)它的各種硬件接口與軟件設(shè)計(jì)方法有更加深入的認(rèn)識(shí)和理解。尤其是對(duì)串口通信有了更深的了解。（2）學(xué)會(huì)了基本的C語言編程，掌握了用C語言編程控制51單片機(jī)的方法以及它的具體程序?qū)崿F(xiàn)步驟；（3）進(jìn)一步鞏固了VB知識(shí)，學(xué)會(huì)了用VB界面對(duì)電路系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)控。（4）對(duì)利用萬用表檢測(cè)、調(diào)試硬件電路的方法有了非常大的認(rèn)識(shí)與掌握，對(duì)利用萬用表判斷電路導(dǎo)通截止的方法也有了充分的掌握；（5）在這次設(shè)計(jì)中，充分認(rèn)識(shí)到與人協(xié)作和與人交流是非常重要的，對(duì)電路各個(gè)板塊有些不熟悉，但在遇到問題相互討論交流才使問題能得以解決。由于時(shí)間、條件和個(gè)人水平及經(jīng)驗(yàn)所限，本次設(shè)計(jì)還有許多不足，需要改進(jìn)。下位機(jī)設(shè)定的目標(biāo)溫度不能發(fā)送給上位機(jī)顯示，這在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)中是一個(gè)很大的不足，另外，上位機(jī)VB程序的延時(shí)與下位機(jī)接收之間的問題也有待改善，這些不足希望能在以后的學(xué)習(xí)中改進(jìn)。 在老師的辛勤指導(dǎo)下，在實(shí)驗(yàn)室同學(xué)的友好幫助下，我積極參與討論和思考，完成本此畢業(yè)設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)，使我受益匪淺。我很珍惜有這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，感謝電氣信息學(xué)院各位老師的幫助。在本次設(shè)計(jì)中，我要特別感謝陳海川老師及研究生師兄對(duì)我的指導(dǎo)，也要感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助，有了你們的幫助，我才得以順利完成設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1] 張毅剛、[M].北京：高等教育出版社，2003[2] 張海兵、[M]. 北京：人民郵電出版社，2005[3] 李春葆、[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007[4] 楊將新、（第三版）[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2006[5] 魯捷、 2004 電路設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2006[6] 康光華、（第四版）[M].[7] 謝自美 （第二版）[M]．華中理工大學(xué)出版社，2005[8] 康光華、（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社，20