【正文】 對象移至新位置后，松開鼠標，完成移動操作。 圖 33 查找元件 在“ Results”欄中的列表項中，雙擊“ AT89C51”，則可將“ AT89C51”添加至對象選擇器窗口。發(fā)光二極管工作時需要電流 , 設(shè)計時考慮了相應(yīng) 的控制電路。 ⑶ 鍵盤設(shè)定電路：輸入設(shè)定的溫度 , 必須依靠鍵盤 , 這里利用單片機的 P2口連接矩陣式鍵盤 , 采用掃描方式讀鍵值， 以實現(xiàn)溫度設(shè)定。該軟件由以下幾部分組成： μVision IDE 集成開發(fā)環(huán)境、 C51 編譯器、 A51 匯編器、 LIB51庫管理器、 BL51 連接 /定位器、 OH51 目標文件生成器以及 Monitor5 RTX51 實時操作系統(tǒng)。第四章簡單講述了程序的編寫及 Keil 與 Proteus 聯(lián)調(diào)顯示的結(jié)果，具體程序見附錄。 本設(shè)計主要內(nèi)容 本課題是基于單片機的電熱爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，要求實現(xiàn)溫度自動控制，同時顯示實際溫度值和設(shè)定溫度值， 并控制實際溫度值與設(shè)定溫度值相差不超過 2 度，超過 范圍時自動報警并作出相應(yīng)的動作。溫度是電熱爐需要控制的主要參數(shù)。在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損 壞、錯誤率，也方便于更換。 單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機在 醫(yī)用設(shè)備中的用途相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。選用 Proteus軟件繪制電路原理圖，同時選用軟件 Keil進行編程編譯，并將 Keil與 Proteus聯(lián)調(diào)，在 Proteus中查看仿真結(jié)果，實現(xiàn)溫度的自動控制。 溫度控制對于電熱爐是至關(guān)重要的。 為了更好地控制溫度、提高控制質(zhì)量，選用單總線芯片 DS18B20作為溫度傳感器 ，進行了基于單片機 AT89C51的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真。 關(guān)鍵詞：單片機、溫度控制、 Keil、 Proteus 仿真 2 第 1 章 緒 論 單片機的應(yīng)用 單片機具有體積小、可靠性高、功能強、使用方便、性能價格比高、容易產(chǎn)品化等特點。 在工業(yè)過程控制、機床控制、機器人控制、汽車控制以及飛行器制導(dǎo)系統(tǒng)等方面得到廣泛應(yīng)用。 在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 某些專用單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 單片機在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于 CAN 總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器， GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)， ABS 防抱死系統(tǒng)，制動系統(tǒng)等等。 在傳統(tǒng)的電熱爐溫度控制系統(tǒng)中，爐溫控制采用溫度儀表監(jiān)視和人工調(diào)節(jié)相結(jié)合的方式， 電熱爐的電源通斷大多采用交流接觸器來控制。溫度的控制圖如圖 11 所示。 本課題基于編程軟件 Keil 和硬件電路仿真軟件 Proteus，在 Keil 軟件中程序編譯成功后與 Proteus 軟件的原理圖聯(lián)調(diào)，仿真實現(xiàn)課題要求。 圖 22 Keil界面 keil μvision2 編寫程序一般步驟如下 ： 新建工程 新建源程序文件，可以是 C 語言或匯編語言等 把源程序添加到工程中 編譯并生成 Hex 文件 繪制原理圖及編寫程序過程見第三章、第四章，本章不再敘述。 ⑷ 溫度顯示電路： 采用 LCD顯示器，電路比較簡單，且在軟件設(shè)計上也相對簡單，具有低功耗功能，能夠滿足設(shè)計最優(yōu)的要求。 Proteus 原理圖設(shè)計 本設(shè)計采用 AT89C51 作為控制系統(tǒng)， DS18B20 溫度傳感器采集、轉(zhuǎn)換溫度，顯示器 LM016L 顯示溫度，用 proteus 畫的原理圖如圖 31 所示： 圖 31 原理圖 6 電路圖的繪制過程如下： 將所需元器件添加到對象選擇器窗口。同理，添加 LM016L、 DS18B LED、 DS1302 等其他涉及的元器件至對象選擇器窗口。同理放置其他元器件，如圖 35 所示。如圖 36 所示。將鼠標置于圖形編輯窗口的欲標標簽的導(dǎo)線上，跟著鼠標的指針就會出現(xiàn)一個“”號，如圖 37 所示。同理，可以標注其它導(dǎo)線的標簽。 至此，電路圖基本繪制完成。作為輸出口用時，每位以吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫 “ 1” 時，可作為高阻抗輸入端用。 和 還可以分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入 (） 和輸入 ()。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。復(fù)位電路如圖 312 所示。震蕩電路如圖 313 所示。 DS1302 內(nèi)部有一個 31 8 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。但是，如果在系統(tǒng)中采用時鐘芯片 DS1302，就能很好地解決這個問題。本設(shè)計采用 DS18B20。 （ 2）在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。 （ 6）內(nèi)部有溫度上、下限報警設(shè)置。如圖 316 所示。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 13 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換 必須經(jīng)過三個步驟：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。因為連接 DS18B20 的總線電纜是有長度限制的。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。公共陰極接低電平（一般接地）當某個陽極接高電平，則該數(shù)碼 管并點亮。即采用掃描式讀鍵值。當實際溫度達到上限或下限時，相關(guān) 二極管發(fā)光、蜂鳴器報警；實際溫度低于設(shè)定溫度 時，發(fā)光二極管點亮報警。首先新建工程（ Projectnew project），如圖 41 所示。 16 圖 43 選擇單片機類型 這時工程管理窗口的文件頁（ Files）會出現(xiàn)“ Target1”，將其前面 +號展開，接著選擇 Source Group1，右擊鼠標彈出快捷菜單，選擇“ Add File to Group ‘ Source Group1’”，如圖 44 所示。忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 發(fā)送溫度變換命令。如下： ① 44H— 溫度轉(zhuǎn) 換。 ③ 4EH— 寫暫存器。 ds=0。 i=4。 在編寫具體的程序時，首先要對 DS18B20 進行復(fù)位初始化，其次編寫讀一位數(shù)據(jù)函數(shù)、讀一個字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)、寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)、溫度的獲取轉(zhuǎn)換程序、讀溫度程序等子程序。寫命令包括使液晶的光標顯示 /不顯示，需 /不需要移屏，在液晶的什么位置顯示等等，寫數(shù)據(jù)是寫要顯示的內(nèi)容。 例如，寫控制字程序如 下： write_(0X01)。 寫一個字符后地址指針自動加 1 write_(0x80)。i0。 //選擇寫模式 E=0。 } 19 本設(shè)計顯示程序包括 LCD 清屏程序、寫入控制命令子程序、寫入數(shù)據(jù)子程序、初始化程序等，具體程序見附錄。 到目前為止， 對本設(shè)計涉及的硬件的使用已基本掌握，如 DS18B顯示器 LM016L的使用及相關(guān)程序的編寫，實現(xiàn)了溫度顯示，未能很好的實現(xiàn)溫度的自動控制。隨著單片機的不斷發(fā)展，用單片機控制電熱爐的溫度已被廣泛采用，控制精度、可靠性等都不斷提高。只需通過程序控制各個 DS18B20 的使用情況。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)定溫度的范圍會比較廣泛，相應(yīng)的實際溫度范圍可能也比較寬泛， DS18B20 溫度范圍窄有可能不適合，需要選用其他適合的溫度傳感器。 本設(shè)計初步實現(xiàn)了溫度的控制功能，在此基礎(chǔ)上可以提高控制精度及顯示精度，擴大溫度控制范圍，實現(xiàn)更多的控制報警功能，并可根據(jù) 本設(shè)計制作出硬件電路板。 [3]. 郭天祥 . 51 單片機 C 語言教程 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2021: 124258。 [7]. 劉淑榮、丁錄軍 . 基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng) . 微計算機信息 , 2021,7(2):5657。 [11]. 張俊芳、張忠民、劉利民 . 智能單片機溫度控制系統(tǒng) . 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報 , 2021,6(23):6971。 [15]. 深圳中源單片機發(fā)展有限公司 .AT89C51 中文資料 .深圳中源單片機發(fā)展有限公司。 [19]. 王海寧 . 基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的研究 . 合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2021。 sbit RW=P1^2。 sbit led3=P3^2。 uint warn_l=10。 uint count=0。 char code tab[3][4]={ {39。,39。}, {39。,39。}, {39。,39。}}。x) for (y=110。 ds=0。 i=4。 ds=0。 i++。 return(dat)。i=8。 } void tempwritebyte(uchar dat) //向 DS18B20 寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù) { uint i。j=8。 if (testb) //寫 1 { ds=0。 i=8。 while(i0)i。 } } } void tempchange(void) //DS18B20 開始獲取溫度并進行轉(zhuǎn)換 { dsreset()。 //寫溫度轉(zhuǎn)換指令 } uint get_temp() //讀寄存器中的溫度 { uchar m,n。 tempwritebyte(0xbe)。 temp=8。 f_temp=f_temp+。 if(P2!=0x0f) 24 delay(5)。 case 0x0d:lie=1。 case 0x07:lie=3。 switch(P2amp。break。 while(P2!=0x0f)。 } //以下是 lm016l 的顯示程序 void cls(unsigned char da) //LCD 清屏 { delay(1)。 E=1。i0。 //選擇寫模式 E=0。 } void write_data(unsigned char d) //寫入數(shù)據(jù)的子程序 { int i。 RS=1。 E=1。 REAL[9]=k/10+48。 } else if(count==2) { SET[9]=kbscan()。 if(t0warn_l) //小于 10 度 { P3=0x11。 //第二個燈亮 } else if(t0settemp+2) //高于設(shè)定溫度超過 2 度 { P3=0x08。 write_(0X01)。 //寫一個字符后地址指針自動加 1 cls(1)。} else count=count+1。i++) { a=SET[i]。 for(i=0。 } deal(temp)。 UE9aQGn8xp$Ramp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ks v*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 849Gx^