【正文】 鍵及顯示、報(bào)警電路、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)?；魻栐哂畜w積小，頻率響應(yīng)寬度大，動(dòng)態(tài)特性好，對(duì)外圍電路要求簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉等特點(diǎn)， 電源要求不高，安裝也較為方便。 6 方案二： 采用直流伺服電機(jī)，直流伺服電機(jī)具有優(yōu)良的速度控制性能，它輸出較大的轉(zhuǎn)矩，直接拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行，同時(shí)它又受控制信號(hào)的直接控制進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，在很多方面具有優(yōu)越性，但是直流伺服電機(jī)價(jià)格昂貴，且不易購(gòu)買(mǎi)。綜合比 較方案一與方案二，方案二更為適合于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)于溫度傳感器的選擇。（ ℃ + |t|）。 鉑的物理、化學(xué)性能極穩(wěn)定，耐氧化能力強(qiáng)，易提純，復(fù)制性好，工業(yè)性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用于工業(yè)檢測(cè)中高精密測(cè)溫和溫度標(biāo)準(zhǔn)。 溫度傳感器的選擇 方案一：采用熱電阻溫度傳感器。 設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是： 溫度濕度模塊設(shè)計(jì) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 顯示 電路設(shè)計(jì) 流程圖及程序的設(shè)計(jì) 5 第 2 章 方案論證與比較 當(dāng)將單片機(jī)用作測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測(cè)信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。消費(fèi)者 可以量身挑選適合自己 的。 顯示電路的設(shè)計(jì) ............................................... 17 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) ............................................... 19 按鍵電路的設(shè)計(jì) ............................................... 20 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 ..................................................... 21 軟硬件的調(diào)試 ................................................. 21 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................. 21 總 結(jié) .............................................................. 24 致 謝 .............................................................. 25 參 考 文 獻(xiàn) ......................................................... 26 附 錄 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。采用軟件校正，提高了測(cè)量精度和整機(jī)的可靠性。系統(tǒng)由單片機(jī)、溫度檢 測(cè)電路、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 、報(bào)警電路以及顯示電路構(gòu)成。由芯片 AT89S52控制溫濕度傳感器檢測(cè)到的溫濕度值進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換，從而在顯示電路中數(shù)碼管中顯示出來(lái)。實(shí)際使用表明，極大的提高了安全性 、可靠性和準(zhǔn)確度。 4 第 1 章 概述 選題背景 帶液晶顯示屏的暖風(fēng)機(jī)，越來(lái)越受到用戶的歡迎，配合液晶屏顯示，可 顯 示環(huán)境溫度及設(shè)定狀態(tài) ，大大方便了產(chǎn)品的使用。 設(shè)計(jì)過(guò)程及工藝要求 一、基本功能 ~ 吹出恒定的暖風(fēng) ~ 檢測(cè)溫度 ~ 顯示溫度 ~ 過(guò)限報(bào)警 二、 主要技術(shù)參數(shù) ~ 溫度檢測(cè)范圍 ： 0℃ +50℃ ~ 測(cè) 量 精 度 ： ?℃ ~ 檢 測(cè) 精 度 ： ?1%RH ~ 顯 示 方 式 ： 溫度：二位顯示 濕度：四位顯示 ~ 報(bào) 警 方 式 ： 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè) 暖風(fēng)機(jī) 系統(tǒng)，可以應(yīng)用于 溫濕度有一定要求的區(qū)域。對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測(cè)信號(hào)是其核心任務(wù)；而對(duì)測(cè)控系統(tǒng)來(lái)講，對(duì)被控對(duì)象狀態(tài)的測(cè)試和對(duì)控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場(chǎng)影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。銅電阻的溫度系數(shù)比鉑電阻大，價(jià)格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質(zhì)中使用穩(wěn)定性差。 電機(jī)選擇 與論證 方案一：采用步進(jìn)電機(jī)， 步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是具有快速啟停能力 ，如果負(fù)荷不超過(guò)步進(jìn)電機(jī)所能提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩值，就能夠立即使步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)。 方案三 : 采用普通的直流電機(jī)， 直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)整范圍廣；過(guò)載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí) 現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；能滿足各種不同的特殊運(yùn)行要求 ，且價(jià)格實(shí)惠，容易購(gòu)買(mǎi)。霍爾開(kāi)關(guān)只對(duì)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)起作用，抗干擾能力強(qiáng)，因此可以在車(chē)輪上安裝小磁鐵，而將霍爾器件安裝在固定軸上，通過(guò)對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)進(jìn)行車(chē)速測(cè)量。見(jiàn)圖 所示： 圖 系統(tǒng)總體框圖 本設(shè)計(jì)由信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào)處理三個(gè)部分組成的。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 ：地。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 4. P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 表 P1 口的第 二功能 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對(duì) P3 端口寫(xiě) “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 表 P3 口的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器寫(xiě)選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。國(guó)際電工委員會(huì) (IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為： “傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào) ”。 傳感器的特性 靈敏度高、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好； 防塵耐濕、耐高低溫、 耐沖擊、耐振動(dòng)等嚴(yán)酷環(huán)境條件； 11 收發(fā)兼用，使用方便。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 把采集到的溫度通過(guò)數(shù)據(jù)引腳傳到單片機(jī)。 其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序，具體工作方法見(jiàn)圖， ， 所示。接著主機(jī)釋放總線， 高，延時(shí) 15～ 60us，并進(jìn)入接受模式，以產(chǎn)生低電平應(yīng)答脈沖，若為低電平，再延時(shí) 480us[12]。寫(xiě) 0 時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí) 60us，然后釋放總線，延時(shí) 2us[8]。主機(jī)在讀時(shí)序期間必須釋放總線，并且在時(shí)序起始后的 15us 之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須用讀 ROM(33H)命令將該 DSl8B20的序列號(hào)讀出。減法計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時(shí)溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器 1 重 新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)， 停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù) 15 值即為所測(cè)溫度。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖 ）→發(fā) ROM 功能命令 → 發(fā)存儲(chǔ)器操作命令 →處理數(shù)據(jù)。179。 若要在特定的時(shí)刻采樣模擬信號(hào)應(yīng)使第 8 個(gè) I/O CLOCK 時(shí)鐘的下降沿與該時(shí)刻對(duì)應(yīng) .因?yàn)樾酒m在第 4 個(gè) I/O CLOCK 時(shí)鐘下降沿開(kāi)始采樣 .卻在第 8 個(gè) I/O CLOCK 的下降沿開(kāi)始保存 。 用單片機(jī)驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。這樣單片機(jī)只要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示發(fā)送的字形。而且軟件譯碼其譯碼邏輯可隨意編程設(shè)定，不受硬件譯碼邏輯限制。 靜態(tài)顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯 示驅(qū)動(dòng)電路，使用的電路硬件較少；動(dòng)態(tài)顯示需要 CPU 時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的 CPU 時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或 不銹鋼片粘在一起。 蜂鳴器電路與單片機(jī)的接口： Q1 的基極接到單片機(jī) P1 口的 引腳， 引腳作為輸出口使用。根據(jù)設(shè)定溫度的不同 ，可適當(dāng)調(diào)整 溫度正常范圍的區(qū)間值。根據(jù)實(shí)際情況可以修改 溫度的 初始范圍 ，以適應(yīng)不同 地方，不同條件下 的 檢測(cè) 需要。該系統(tǒng)的主程序處于鍵控循環(huán)工作方式，當(dāng)按下測(cè)量鍵時(shí)，主程序開(kāi)始調(diào)用 549 讀取子程序、 DS18B20 讀取子程序、鍵處理子程序，并把測(cè)量結(jié)果用顯示子程序在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，從而完成整個(gè)程序過(guò)程。 DS18B20讀取子程序、 549 讀取子程序如圖 和圖 所示。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我的感受很深刻，使我第一次系統(tǒng)全面的回顧了大學(xué)三年所有的課程：模擬電路、數(shù)字電路、編程等等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)大量的查閱資料，認(rèn)真研究教材，對(duì)單片機(jī)有了更為深刻的理解，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，須仔細(xì)的分析硬件電路，畫(huà)出程序流程圖，按著各部分模塊編寫(xiě)程序。從他身上學(xué)到了很多東西，他認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我受益非淺。 [2] 張志良 (2021). 單片機(jī)原理及控制技術(shù)（第 2 版 ） .機(jī)械工業(yè)出版社 。 [6] 賈伯年 (2021).傳感器技術(shù) ． 東南大學(xué)出版社 。 [10] 吉雷 (2021)． Protel99 從入門(mén)到精通 ． 西安電子科技大學(xué)出版社 。 //設(shè)置 sbit jdq =P1^3。 //十位 sbit bwei =P2^2。 //位 sbit fanled =P3^1。 // sbit hotjdq =P1^5。//臨時(shí)保存 百位，十位，個(gè)位，點(diǎn)位，十點(diǎn)位，正負(fù)位，為 1為負(fù)，為 0為正 //sbit TMDAT = P1^0。//共陽(yáng)表 bit xsbz,setbz,setupbz,setdownbz。 //uchar tmpbuf[5]。///*549時(shí)鐘 */ uint adzhi。 uint xianzhi。 //AD相關(guān) // uint tmp。 for (s=0。 TMDAT = 0。 //延時(shí) presence = TMDAT。 if(bitval==1) TMDAT =1。 uchar temp。 temp amp。 } uchar Read_Bit(void) //DS18B20讀一位 { uchar i。 i3。 30 uchar value = 0。 Delay(6)。 Reset_Bus()。 Reset_Bus()。 //DS18B20 讀低字節(jié) TEMP_MSB = Read_Byte()。 if(TEMP0xfffe) tmp=TEMP。0xf0)。 else tmpbuf[5]=0。0xff)。 tmpbuf[2]=tmph%10。 // if(tmpbuf[1]==0) // tmpbuf[1]=10。 else speak=0。hotled=1。fanled=1。(tzhisetmaxt)) {fanjdq=0。}// if(sdzhisetmaxh) {humiled=1。}//加濕 if((setminhsdzhi)amp。(setminhsdzhi)amp。 abcd=sdzhi。 Delay(60)。 Delay(60)。 Delay(60)。} bwei=0。 XSOUTamp。 swei=1。 gwei=1。 Delay(60)。 Delay(60)。 if(setmode==3) abcd=setmaxh。 Delay(60)。 Delay(60)。 if(!set) {setbz=0。(!