【正文】 度子程序，計(jì)算溫度子程序、按鍵處理程序、 LCD、 LED 顯示程序以及直流電機(jī) PWM 程序等。 L298。從而來(lái)控制溫度，但是對(duì)于 這 些 控制對(duì)象慣性大 ，滯后 性 嚴(yán)重 ，而且還 存在 有許 多不定 的 因素 ，從 而根本 難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 。 隨著電子信息技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。使用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制的技術(shù)也油然而生。像化工、電力、冶金、石油、機(jī)械制造、航空航天、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等。但它只可以適用于一般的溫度控制系統(tǒng) ，難于控制 、復(fù)雜、滯后、時(shí)變的溫度控制系統(tǒng)。因此大多需要依靠人為的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定控制的參數(shù)。 本論文 設(shè)計(jì)內(nèi)容 在本次的設(shè)計(jì)研究當(dāng)中，本次設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)一個(gè) 數(shù)字溫度計(jì)控制的電機(jī)。通過(guò)人為的設(shè)置溫度警戒值的上下限，來(lái)適用于不同場(chǎng)合的需要。 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 首先 由 DS18B20 溫度傳感器進(jìn)行采 集當(dāng)前溫度，然后傳輸?shù)?STC89C52 單片機(jī)中，再由 LCD1602 液晶顯示器顯示出，當(dāng)測(cè)溫超出本次設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的警告值時(shí)，電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)并且電機(jī)的轉(zhuǎn)速最終控制在一百 。 (1) 方案一 由于是測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)，所以可以用熱敏電阻之類的器件。感溫電路不僅比較麻煩。而且它的物理和化學(xué)性都很穩(wěn)定， 更加適用于做工業(yè)測(cè)溫。關(guān)鍵 DS18B20 的最大的特點(diǎn)之一就是它采用了單總線形式的數(shù)據(jù)傳輸。而且它體積小、硬件實(shí)現(xiàn)方便、組合安裝簡(jiǎn)單。從而滿足多方面的設(shè)計(jì)要求。所以在最終的對(duì)比下選擇方案二。它是由 CPU、 RAM 存儲(chǔ)器、 ROM 存儲(chǔ)器、I/O 接口，還有可能包括定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口、顯示電路（ LCD 和 LED 電路）、脈寬調(diào)制電路、模擬轉(zhuǎn)換器等多種 電路均集成在了同一個(gè)單塊芯片之上，從而，構(gòu)成了一個(gè)最小但完善的單片機(jī)任務(wù)。因?yàn)樗菍儆谛酒奈⑿陀?jì)算機(jī)，所以每個(gè)功能部件在芯片上的布局與結(jié)構(gòu)都得到最優(yōu)化，使得工作也相對(duì)穩(wěn)定。 單片機(jī) 的 基本結(jié)構(gòu) 運(yùn) 算器 運(yùn)算器 是將來(lái)自于累加器和數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算或者邏輯運(yùn)算。其主要功能有： (1) 從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。考慮到 52 型有更強(qiáng)大的功能， ROM 和 RAM 有更大的存儲(chǔ)空間等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)， 52 型還兼容51 型指令系統(tǒng)。擁有 8 位 CPU 和可編程 Flash， 使得 STC89C52 在 控制 系統(tǒng) 提供 使用范圍廣 、有效的方案。最高運(yùn)作頻率 35MHz。 ISP/IAP， 不需要專門的 編程器，可 直接 通過(guò) 串口直接 燒 程序， 下載非常的快速。 STC89C52的引腳 STC89C52 共有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出 (I/O)端口， 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器， 2 個(gè)外中端口， 2 個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫口線。 VSS(20 引腳 )：接地。 在訪問(wèn)外部和 16 位地址存儲(chǔ)器時(shí)， P2 端口 送出高 8 位地址。 P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流方式 )4 個(gè) TTL 輸入?？撮T狗計(jì)時(shí) 之 后， RST 引腳 隨后 輸出 具有 96 個(gè)晶振周期的高電 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 表 32 P3 端口的復(fù)用功能 引腳號(hào) 復(fù)用功能 RXD XD (外部中斷 0) (外部中斷 1) T0(定時(shí)器 0 的輸入 ) T1(定時(shí)器 1 的輸入 ) (寫選通 ) (讀選通 ) 平 有效 。 在 大多數(shù)情況下 ， ALE 的輸出脈沖固定頻率為晶振六分之一 ， 具有 作為 時(shí)鐘 或 外部定時(shí)器 使用 的功能 。就用 52系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)應(yīng)該包括單片機(jī)和晶振電路還有復(fù)位電路。它的溫度測(cè)量范圍在 55~+125℃，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，特別是在 10℃ ~+85 ℃范圍之間，精度更能達(dá)到177。 DS18B20 具體特性如下： (1) DS18B20 采用了單總線技術(shù)，可通過(guò)串行 口 線，也可通過(guò)其他 I/O 口線與微機(jī)直接接傳感器 就能 直接輸出被測(cè)溫度值。 (5) “ 0”功耗待機(jī)。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)大體是由： 64 位光刻 ROM、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 與 TL、配置寄存器 與 高速暫存器 這 4 個(gè)部分組合而成。 復(fù)位時(shí)，先得取得單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)線 下拉 500μs再釋放，待 DS18B20 取到命令信號(hào)，等待 15~60μs左右后，再發(fā)出 60~240μs的存在低脈沖，最后主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。如果為低電平，就再延時(shí) 480 微秒。寫“ 1”時(shí)序：主機(jī)先輸出 低電平，延時(shí) 2 微秒后釋放總線再延時(shí) 60 微秒。一切讀時(shí)序至少要 60 微秒，而在兩次獨(dú)立的讀時(shí)序當(dāng)中至少需要 1 微秒的恢復(fù)時(shí)間。 溫度 顯示器 模塊 LCD1602 可以顯示為 162 的數(shù)字和字符內(nèi)容，即能夠顯示兩行，每一行具有 16 個(gè)液晶模塊。 LED 顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“ LED”。了解 LED 的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。 L298N 提供兩個(gè)使能輸入端，可以在不依賴于輸入信號(hào)的情況下，使能或禁用 L298N 器件 [15]。當(dāng) ENA 為高電平的時(shí)候 IN1 和 IN2 的信號(hào)輸出才是有效的。具體功能整理后如下表 33 所示： 表 33 L298N 功能表 IN1 IN2 ENA 電機(jī)狀態(tài) X X 0 停止 1 0 1 順時(shí)針 0 1 1 逆時(shí)針 0 0 0 停止 1 1 0 停止 直 流電機(jī) 本設(shè)計(jì)采用直流電機(jī)， 直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 本設(shè)計(jì)中， PWM 的斬波周期為 1ms，那也就是說(shuō)斬波頻率為 1KHz， 在理論上能達(dá)到 1‰線性可調(diào)，也就是能以 %的調(diào)節(jié)精度來(lái)調(diào)節(jié) PWM占空比。 系統(tǒng)硬件原理圖 溫度采集和檢測(cè)由主單片機(jī)進(jìn)行控制，并且通過(guò)單片機(jī)的 和 與另外一個(gè)單片機(jī)進(jìn)行通信，來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加和減小 ， 控制原理圖如圖 313 所示： 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 圖 313 溫度控制原理圖 電機(jī)轉(zhuǎn)速和數(shù)碼管控制由另一個(gè)單片機(jī)控制，并且通過(guò) 和 和主單片機(jī)進(jìn)行通信。 C 語(yǔ)言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡(jiǎn)易的方式編譯、處理低級(jí)存儲(chǔ)器、產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)圖 41 程序流程圖 開(kāi)始 調(diào)用初始化子程序 液晶顯示當(dāng)前溫度 判斷溫度是否超過(guò)設(shè)定值？ 判斷溫度是否低于設(shè)定值？ 超過(guò)設(shè)定溫度，電機(jī) 轉(zhuǎn)速增加 低于設(shè)定溫度，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低 結(jié)束 Y Y N N 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 行的編程語(yǔ)言。 Keil uVision4軟件界面如圖 42所示。已廣受單片機(jī)開(kāi)發(fā)愛(ài)好者的親睞。 Proteus 軟件界面如下圖 43 所示： 圖 43 Protues 軟件仿真界面 系統(tǒng)調(diào)試 Proteus 仿真調(diào)試 在經(jīng)過(guò)對(duì)電路的硬件設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)后，便可以使用 Protues 對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。最后在 Protues 中，把本次設(shè)計(jì)的程序?qū)雴纹瑱C(jī)中，便可以進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真 [19]。顯示如圖 4 4 49 所示： 圖 47 溫度高于 34℃ 圖 48 電機(jī)轉(zhuǎn)速增加 圖 49 電機(jī)轉(zhuǎn)速增加至 100 5. 總 結(jié) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了許多書本上無(wú)法學(xué)到的知識(shí) ， 也 讓 我深刻體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛。 同時(shí)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中也存在許多的問(wèn)題，比如電路的焊接存在的問(wèn)題，存在虛焊、漏焊和錯(cuò)焊等問(wèn)題，由于焊接時(shí)大部分是用焊錫焊的，存在著電路之間的相互干擾，從而影響電路的穩(wěn)定。兩個(gè)單片機(jī)之間進(jìn)行通信時(shí)由于焊錫焊接的太近 ，也對(duì)電路有一些影響，我又用兩根跳線進(jìn)行連接，結(jié)果影響消除了。 同時(shí)也 讓我了解到單片機(jī)技術(shù)對(duì)當(dāng)今人們生活的重要性。 我選擇了這一課題來(lái)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我五年知識(shí)的考察，也是對(duì)我應(yīng)用這些能力的考察，我盡力使自己的設(shè)計(jì)減少錯(cuò)誤，但是由于知識(shí)和能力的欠缺，這套設(shè)計(jì)依然不夠完善。從前總感覺(jué)學(xué)的許多科目沒(méi)有實(shí)際意義，到現(xiàn)在才覺(jué)得以前的專業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，從而給自己的設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的麻煩。 //位選口 unsigned char dispbuf[4]={0,0,0,0}。 unint count=0。 void delay()。 void speedup()。 dispbuf[0]=16。 TR0=1。//數(shù)碼管顯示 keyscan()。i) for(j=248。 P1=0xff。0x1f)!=0x1f) { temp=P1amp。 case 0x1d: turn()。 case 0x17: speedup()。 } } } while((P1amp。 dispbitt++。 for(i=0。P0=dispcode[dispbuf[1]]。 P2=0x04。i++)。i700。 dispbuf[3]=tp%10。 P2=dispbitcode[dispbitt]。 if(counttp) P3_7=0。 P3_1=0。 dispbuf[0]=17。 } void speeddown() { if(tp1) tp=0。 sbit Temperature=P2^0。 sbit S3=P2^3。 sbit S7=P2^7。 //溫度值 int Tem_max。 uchar KeyScan()。 void main()。 //讀取溫度值 LCD_DispNum(13,1,(uint)temperature)。 if((key=KeyScan()) !=0x0f) //按鍵掃描，沒(méi)有鍵被按下時(shí)返回值為 0x07 KeyProsess(key)。 //歡迎畫面 DispStaticChar()。 LCD_Disp1Char(15,0,0x01)。 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 32 temp=P0。 if((tempamp。0x0f)!=0x0f) //等待按鍵松開(kāi) temp=P0。0x0f)!=0x0f) temp=P0。 //此時(shí) temp==0x0f } void KeyProsess(uchar choise) { if(choice==0x0e) { flag_ctl^=0x01。39。 if(flag_set2) //設(shè)置完畢正常顯示 { flag_set=0。 if(Tem_max=99) Tem_max=99。 if(Tem_max=Tem_min+1) Tem_max=Tem_min+1。 LCD_DispNum(13,1,Tem_max)。 //溫度計(jì)符號(hào) 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 35 LCD_Disp1Char(15,1,0x00)。} 。Delayms(100)。 LCD_DispNum(13,1,Tem_min)。 if(Tem_min=0) Tem_min=0。 if(Tem_min=Tem_max1) Tem_min=Tem_max1。 LCD_DispStar(0,0,TEMPERATURE)。 Alarm=1。 LCD_Disp1Char(15,0,0x01)。 //返回鍵值 } else return temp。 //按鍵松手去抖 temp=P0。 temp=P0。=0x0f)!=0x0f) { Delayms(10)。 { uchar temp。 Tem_max=33。 { LCD_Initial()。 //溫控功 能啟動(dòng)？ AlarmScan()。 Initial()。 void DispStaticChar()。 //溫度下限 void DispSetData()。 //“設(shè)置”標(biāo)志位 uchar flag_ctl=1。 sbit S