【正文】 件調(diào)試經(jīng)過(guò)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(wèn)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。接下來(lái)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。 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(guò)單線總線端口訪問(wèn)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)。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。VB的組件既可以擁有用戶界面，也可以沒(méi)有。從任何標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，VB都是世界上使用人數(shù)最多的語(yǔ)言——不僅是盛贊VB的開(kāi)發(fā)者還是抱怨VB的開(kāi)發(fā)者的數(shù)量。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)。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。Keil C51 軟件提供豐富的函數(shù)庫(kù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全新Windows界面?！? ●溫度計(jì)分辨率可選擇為9～12位 ●最多在750ms內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字 ●用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 ●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件 ●與DS1822兼容的軟件 DS18B20實(shí)物圖軟件設(shè)計(jì) 本節(jié)主要介紹系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)原理及KeilC、Proteus及VB軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。 89C52單片機(jī)模塊本系統(tǒng)中主要使用了DS18B20此功能器件。在復(fù)位電路中復(fù)位高電平有效，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，RST端接地，為低電平。電阻R10起到限流的作用，保護(hù)LED燈。ATmega8單片機(jī)帶有一個(gè)通用同步/異步全雙工串行收發(fā)模塊 USART，其主要特點(diǎn)如下：支持同步或異步操作；全雙工操作；同步操作時(shí)，可主機(jī)時(shí)鐘同步，也可從機(jī)時(shí)鐘同步；支持8和 9位數(shù)據(jù)位，1 位或2 位停止位的串行數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；獨(dú)立的高精度波特率發(fā)生器，不占用定時(shí)/計(jì)數(shù)器；由硬件支持的奇偶校驗(yàn)位發(fā)生和校驗(yàn)；數(shù)據(jù)溢出檢測(cè)；幀錯(cuò)誤檢測(cè)；包括錯(cuò)誤起始位的檢測(cè)的噪聲濾波器和數(shù)字低通濾波器；三個(gè)完全獨(dú)立的中斷，TX發(fā)送完成、TX 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空、TX接收完成； 支持多機(jī)通信模式； 支持倍速異步通信模式。2 ℃范圍時(shí)，使LED發(fā)光二極管發(fā)光。DS18B20為單總路線芯片，單片機(jī)通過(guò)對(duì)芯片二管腳的時(shí)序控制，來(lái)啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換和寫(xiě)入溫度上下限，讀出溫度轉(zhuǎn)換值等一系列操作，并將溫度轉(zhuǎn)換的值存入單片機(jī)中，單片機(jī)通過(guò)串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中，通過(guò)VB的控件MSCOMM1來(lái)接收數(shù)據(jù)，并用文本框TEXT顯示出來(lái)。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫(huà)發(fā)光。（5） S6：確定鍵（顯示實(shí)時(shí)溫度）。各個(gè)按鍵功能是：（1） S2：設(shè)定狀態(tài)下對(duì)選定位加1。檢查各行線輸入電平是否為全“1”。 按鍵輸入電路本設(shè)計(jì)采用行列式鍵盤(pán)，行列式鍵盤(pán)用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列交叉點(diǎn)上，也稱矩陣鍵盤(pán)，相對(duì)于獨(dú)立式鍵盤(pán)更加節(jié)省硬件資源。單元模塊設(shè)計(jì)本節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、以及各個(gè)單元模塊之間的聯(lián)接關(guān)系；同時(shí)本節(jié)也會(huì)對(duì)相關(guān)電路中的參數(shù)計(jì)算、元器件選擇、以及核心器件進(jìn)行必要說(shuō)明。設(shè)計(jì)直接用單片機(jī)編程，用硬件電路搭建方便，通過(guò)STC89C52單片機(jī)編寫(xiě)程序，來(lái)控制LED的亮滅以及與PC機(jī)通信。首先以外置的雙極型二極管去感知外部的溫度變化并且轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)；然后將電流信號(hào)傳送給溫度傳感器進(jìn)行ADC 轉(zhuǎn)換；最后通過(guò)CPLD 完成數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)化，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到LED。 （4）實(shí)時(shí)溫度超過(guò)設(shè)定溫度的某一個(gè)門(mén)限范圍時(shí)，空調(diào)自動(dòng)開(kāi)啟（用報(bào)警電路模擬即可）。該器件采用單線接口方式，DS18B20在與單片機(jī)連接時(shí)僅需要一條接口線就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與DS18B20的雙向通訊，便于單片機(jī)處理和控制。這里設(shè)計(jì)的數(shù)字溫度測(cè)控系統(tǒng)具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫精確，數(shù)字顯示，串口通信，適用范圍寬等特點(diǎn)。而溫度傳感器是各式各樣的傳感器中經(jīng)常使用的一種，如今溫度傳感器的外形都非常小巧，這樣更為我們的生活提供了許多功能和便利，并且也讓它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中。目 錄前言 1總體方案設(shè)計(jì) 2 2 2 3 3單元模塊設(shè)計(jì) 4 4 按鍵輸入電路 4 LED數(shù)碼管顯示電路 5 溫度采集電路 7 報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 7 串口通信模塊設(shè)計(jì) 8 9 89C52單片機(jī)模塊 10 11 DS18B20器件介紹 11軟件設(shè)計(jì) 13 13 13 KeilC、Proteus及VB軟件介紹 13 14 主程序設(shè)計(jì)原理 14 溫度采集子程序流程圖 15 RS232串口通信的程序流程圖 16系統(tǒng)調(diào)試 17 硬件調(diào)試 17 17系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 21 系統(tǒng)功能 21 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo) 21 21結(jié)論 22總結(jié)與體會(huì) 23 23 23 23 24參考文獻(xiàn) 25附錄一：相關(guān)設(shè)計(jì)圖與源程序 261．系統(tǒng)的原理電路圖 262．系統(tǒng)PCB圖 273．源程序代碼 28附錄二：外文資料翻譯 38前言溫度測(cè)控系統(tǒng)是比較常見(jiàn)的和典型的過(guò)程系統(tǒng)，溫度是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要的被控參數(shù)之一，在冶金、機(jī)械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐，對(duì)工件的處理溫度等均需要對(duì)溫度嚴(yán)格測(cè)量控制。21世紀(jì)以來(lái)，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、高可靠性及安全性、總線標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)傳感器和開(kāi)發(fā)虛擬傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。本文所研究和開(kāi)發(fā)的課題是溫度測(cè)控的仿真設(shè)計(jì)，目的在于模擬空調(diào)的溫度測(cè)控及自動(dòng)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。總體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的溫度測(cè)控的方法,以模擬空調(diào)的溫度測(cè)控及自動(dòng)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，要求： （1）能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)溫度，并能在空調(diào)主機(jī)和遙控器上顯示出來(lái)。方案一：由單片機(jī)STC89C52來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，外圍電源采用+5V電源供電，通過(guò)DS18B20溫度傳感器采集實(shí)時(shí)溫度，由按鍵電路設(shè)定目標(biāo)溫度，LED數(shù)碼管可顯示正常狀態(tài)下的實(shí)時(shí)溫度和設(shè)定狀態(tài)下的目標(biāo)溫度，中央處理器由STC89C52單片機(jī)來(lái)完成，可通過(guò)串口與PC機(jī)通信，并在超出門(mén)限值時(shí)報(bào)警（模擬空調(diào)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制）。成批采集結(jié)束中斷處理程序地址發(fā)生器產(chǎn)生地址信號(hào) 存儲(chǔ)器地址選擇器控制器MAX232 A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采集 CPLD實(shí)現(xiàn)的原理框圖通過(guò)方案一和方案二的比較，可以看出方案一的設(shè)計(jì)使用單片機(jī)，而直接用單片機(jī)編程，用硬件電路搭建方便，通過(guò)STC89C52單片機(jī)編寫(xiě)程序，來(lái)控制LED的亮滅以及與PC機(jī)通信。這樣可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低材料的成本。經(jīng)過(guò)以上所述的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求的分析，可以將主要電路分為以下幾部分：溫度采集模塊，按鍵模塊，LED顯示模塊，報(bào)警模塊，串口通信系統(tǒng)。按鍵處理方法采用循環(huán)掃描，即直接在主程序中利用循環(huán)掃描查詢和按鍵相連的I/O電平，然后進(jìn)行相應(yīng)處理。如果不是全“1”，則有鍵按下。（2） S3：設(shè)定狀態(tài)下對(duì)選定位減1。（6） S7；設(shè)定溫度（顯示設(shè)定溫度）?？刂葡鄳?yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的數(shù)符數(shù)量也有限，但其控制簡(jiǎn)單，使有也方便。該設(shè)計(jì)對(duì)溫度的測(cè)控是用溫度芯片DS18B20來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 報(bào)警電路 串口通信模塊設(shè)計(jì) MAX232是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，也是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)正式公布的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。 MAX232串口通信原理圖。 電源電路圖 89C52單片機(jī)模塊此模塊主要包含89C52單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。按鍵按下，VCC與R22導(dǎo)通，分壓后RST為高電平，單片機(jī)復(fù)位。下面就此器件的功能特點(diǎn)、主要參數(shù)和使用方法作相應(yīng)說(shuō)明。 以單片機(jī)STC89C52為主控器件，利用DS18B20采集外部溫度，并將溫度值存入一個(gè)4位數(shù)組num1[]，按鍵模塊先判斷是否有按鍵按下，若有，則實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能——對(duì)存設(shè)定溫度值的數(shù)組num[]某一位進(jìn)行加、減、左移、右移等，LED顯示分兩個(gè)狀態(tài)，由按鍵控制，正常狀態(tài)下顯示num1[]中的實(shí)時(shí)溫度，設(shè)定狀態(tài)下顯示num[]中的目標(biāo)溫度（門(mén)限溫度），報(bào)警模塊將數(shù)組num[]和num1[]轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)值并比較，若實(shí)時(shí)溫度超過(guò)設(shè)定溫度的一定范圍，則LED點(diǎn)亮報(bào)警，串口通信發(fā)送模塊將數(shù)組num1[]中的數(shù)不斷發(fā)送給上位機(jī)VB界面顯示出來(lái)，保證顯示的溫度為當(dāng)前溫度，串口通信接收模塊接收上位機(jī)發(fā)送下來(lái)的設(shè)定溫度值。另外重要的一點(diǎn)是，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，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(yǔ)句生成的匯編代碼都很緊湊，容易理解。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。在編譯方面，它也支持Keil、IAR和MPLAB等多種編譯器。同時(shí)VB擁有快速應(yīng)用程序開(kāi)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(kù)，還可以輕松的創(chuàng)建ActiveX控件。有很少功能的對(duì)話框窗口（比如沒(méi)有最大化和最小化按鈕的窗體）可以用來(lái)提供彈出功能。接下來(lái)進(jìn)行按鍵掃描，若沒(méi)有按鍵按下，直接顯示實(shí)時(shí)溫度。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。 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(lái)的數(shù)據(jù)。用萬(wàn)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(wàn)用表檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)是由于那塊焊盤(pán)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。第三，液晶不能顯示。在設(shè)計(jì)后期，程序調(diào)試的過(guò)程中，又遇到了幾個(gè)可靠性和穩(wěn)定性方面的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)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(wèn)題，是整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。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(yǔ)句判斷按鍵是否松開(kāi)，即while((P1amp。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(lái)。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。第三，串口通信下位機(jī)接收錯(cuò)位。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。k++) { while(!RI)。 do {if(RI) { num[k]=SBUF。 if(k==4) { t=0。DS18B20器件對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格，之前由于延時(shí)問(wèn)題，導(dǎo)致出現(xiàn)溫度不能正常采集的情況。若沒(méi)有檢測(cè)到就一直在檢測(cè)等待。 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。2℃，使用者無(wú)法通過(guò)按鍵設(shè)定這值。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。當(dāng)然，在本次設(shè)計(jì)中，還有存在很多不足的地方。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。（2）學(xué)會(huì)了基本的C語(yǔ)言編程，掌握了用C語(yǔ)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。 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。sbit speaker=P3^3。unint temper。void delay_10ms(void)。void get_tem()。void R_temp()。 unint z=0。 unsigned char x,y。 nop()。 TempDelay(8)。 }}void write_byte(unchar date){ unchar i,temp。 for(i=8。 DQ=0。 DQ=1。 for(i=8。 nop()。nop()。nop()。nop()。 TempDelay(2)。 reset()。tempnum0。 num1[2]=a2。 write_byte(0xBE)?！?temper=(int)aaa。 a4=temper%10。i0。}void Getch() { P1=P1|0xE2。 if(y!=0Xe2) { delay_10ms()。0xe2。0xe2。break。break。 break。mark=4。 break。mark=4。 switch(mark) { case 4:for(k=0。 delay1ms()。 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