【正文】 單 片機的控制功能較弱， CPU 一次只能處理 4 位二進制數(shù)。從此，單片機開始迅速發(fā)展，應用范圍也在不斷擴大，現(xiàn)已成為微型計算機的重要分支。 從 20 世紀 70 年代開始，半導 體廠商把微型機最基本的部件制作在一個硅片內(nèi)，于是就出現(xiàn)了以一個大規(guī)模集成電路為主組成的微型計算機 —— 單片微型計算機（ single chip microputer），簡稱單片機。 LED 發(fā)光管電路設計 ............................................... 23 第四章 程序設計 ...................................................... 25 第五章 Protel 99 SE 設計原理圖 ....................................... 25 第 六 章 系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................... 25 硬件調(diào)試 ........................................................ 32 軟件調(diào)試及綜合調(diào)試 .............................................. 32 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 4 頁 共 45 頁 結(jié) 束 語 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 Acquisition。 現(xiàn)在電機的發(fā)熱是導致電機損壞的主要原因，所以需要設計一款能及時顯示電機的當前溫度，并能及時進行控制的控制器。江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 1 頁 共 45 頁 電機 控制系統(tǒng) 摘 要 ： 現(xiàn)代科學技術眾多領域中，自動控制技術起著越來越重要的作用。 由于本人水平有限，加之時間倉促，論文中難免會有錯誤和不足之外，懇請指導老師和各位專家老師批評指正。 Motor 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 3 頁 共 45 頁 目 錄 第一章 前言 ........................................................... 5 單片機的分類和發(fā)展 ............................................... 5 單片機的應用 ..................................................... 7 設計的任務與意義 ................................................. 8 第二章 系統(tǒng)總體分 析與設計 ........................................... 9 系統(tǒng)分析 ......................................................... 9 系統(tǒng)總體設計 ..................................................... 9 第三章 系統(tǒng)硬件設計 ................................................. 11 單片機模塊的設計 ................................................ 11 單片機的功能介紹 ........................................... 11 時鐘電路 ................................................... 14 復位電路 ................................................... 15 顯示模塊 ........................................................ 16 LED 顯示器的結(jié)構(gòu) ........................................... 16 動態(tài) 顯示的原理 ............................................. 17 溫度測量電路 .................................................... 18 DS18B20 簡介 ............................................... 18 測溫電路設計 ............................................... 23 電機控制電路 設計 ................................................ 23 電路的設計 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄 .................................................................... 38 附錄 1 電路原理圖 ..................................................... 38 附錄 1 程序 ........................................................... 38 參考文獻 .............................................................. 45 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 5 頁 共 45 頁 第一章 緒論 現(xiàn)代的計算機都是大規(guī)模集成電路計算機，具有功能強、結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)可靠等特點 。由于單片機面向控制性應用領域，裝入到各種智能化產(chǎn)品之中，所以又稱為嵌入式微控制器（ embedded microcontroller）。 一、 單片機的分類 20 世紀 80 年代以來，單片機有了新的發(fā)展，各半導體器件廠商也紛紛推出各自的產(chǎn)品系列。這類單片機通常用于計算器、各種形態(tài)的智能單元以及作為家用電器中的控制器。特別是 8 位機中的高性能增強型單片機，除片內(nèi)增加了 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器以外，還集成有定時器捕捉 /比較寄存器、監(jiān)視定時器（ Watchdog）、總線控制部件和具體振蕩電路等。這類單片機主要用于過程控制、智能儀表、家用電器以及作為計算機外部設備的控制器。目前單片機的發(fā)展趨勢將是向大容量、高性能化、外圍電路內(nèi)裝化的方向發(fā)展。 單片機的應用 目前單片機的應用已深入到國民經(jīng)濟的各個領域，對各個行業(yè)的技術改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代起重要的推動作用。機電一體化產(chǎn)品是指集機械技術、微電子技術、自動化技術和計算機技術于一體，具有智能化特征的機電產(chǎn)品。將測量技術、自動控制技術和單片機技術相結(jié)合，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)處理和實時控制功能，使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。單片機在這種多機系統(tǒng)中，往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，對現(xiàn)場信息進行實時的測量和控 制。目前家用電器幾乎都是單片機控制的電腦產(chǎn)品，例如：空調(diào)、冰箱、洗衣機、微波爐、彩電、音響、家庭報警器、電子寵物等 [2]。 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 9 頁 共 45 頁 第二章 系統(tǒng)總體分析與設計 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能是：（ 1）對 電機表面 溫度 進行實時檢測并用數(shù)碼管顯示檢測的結(jié)果；（ 2） 可以通過鍵盤對電機進行調(diào)節(jié)速度以及正反轉(zhuǎn) ；（ 3） 可以通 過數(shù)碼管觀察調(diào)節(jié)的速度 ；（ 4） 通過紅綠發(fā)光管顯示正反轉(zhuǎn)的狀態(tài) 。另一方面，用單片機來作為控制系統(tǒng)的核心，有著控制穩(wěn)定、成本低廉、可靠性高等優(yōu)點，在實際生產(chǎn)生活 中有一定的實用價值！ 系統(tǒng)總體設計 硬件部分設計是根據(jù)總體設計要求，在 選擇的機型基礎上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設計出系統(tǒng)的原理框圖、電路原理圖。 3．鍵盤及顯示 電路 設計 鍵盤采用軟件查詢的方法來設計。 把兩 個發(fā)光管的共陽極接電源，再分別串限流電阻接單片機的控制管腳。 STC89C52是一種低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 8K bytes的可反復擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash存儲單元， 它 是一種高效微控制器， 兼容 ATMEL的AT89C52單片機， STC89C52單片機為很多嵌入式控 制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 ，可靈活應用于各種控制領域。 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 178。 兩個 16位定時器 /計數(shù)器 178。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 二、 管腳說明： (1)VCC：供電電壓 ； (2)GND：接地 ； 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 45 頁 (3)P0 口： P0 口為一個 8 位漏 極 開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 (4)P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表 3－ 1 所示： 表 31 P3口的第二功能 引 腳 第二功能 信 號 名 稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 INT0 外部中斷 0 請求 INT1 外部中斷 1 請求 T0 定時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)輸入 T1 定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通 P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 (9)/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。 (11)XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應不接。 此外， AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 時鐘電路 時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏。振蕩器工作受 /PD端控制，由軟件置“ 1” PD（即特殊功能寄 存器 ）使 /PD＝ 0，振蕩器停止工作，整個單片機也就停止工作，以達到節(jié)電目的。 圖 32 CMOS 型單片機時鐘電路 框圖 復位電路 計算機在啟動運行時都需要復位，使中央處理器 CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 16 頁 共 45 頁 本次畢業(yè)設計采用的復位方式是 電容 復位方式。 10MHz時約為 1ms， 1MHz時約為 10ms，所以一般為了可靠的復位， RST在上電進應保持 20ms以上的高電平。 圖 33 復位電路 溫度顯示模塊 本次畢業(yè)設計的顯示電路采用 LED動 態(tài)顯示方式，顯示內(nèi)容有 電機的速度 和電機的表面溫度 。常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖 3－ 4（ a）所示。 。一線總線具備能與計算機進行數(shù)字通訊、布線簡煉、接收簡單、使用方便、精度高、性能穩(wěn)定、價格便宜等多方面優(yōu)點，是工業(yè) 現(xiàn)場系統(tǒng)設計的高級境界。 DS18B DS1822 “一線總線”數(shù)字化溫度傳感器 同DS1820 一樣， DS18B20 也 支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55℃ ~ +125℃，在 10~+85℃范 圍內(nèi) ,精度為177。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 DS18B20 可以程序設定 9~12 位的分辨率，精度為177。 DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡化版本。 DS18B20 使電壓、特性及封裝有更多的選擇，可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始