【正文】 設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我和同學(xué)的關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法 也 有助于 我們更好的理解知識(shí)， 同時(shí)同學(xué)之間的友誼也進(jìn)一步的增加了 ， 所以在這里 同樣 非常感謝幫助 過(guò) 我的 所有同學(xué)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì) 之 前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)大學(xué)幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。 因?yàn)樾酒撬芰戏庋b，所以對(duì)溫度的感應(yīng)靈敏度不是相當(dāng)高，需要一個(gè)很短的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定。系統(tǒng)自帶測(cè)試表格數(shù)據(jù)，觀察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。 24 第 五 章 產(chǎn)品調(diào)試 測(cè)試環(huán)境及工具 測(cè)試溫度： 0~100 攝氏度。 通過(guò)掃描鍵盤(pán)讀取鍵值，流程圖如圖 所示： 22 圖 鍵盤(pán)掃描程序流程圖 當(dāng)電路開(kāi)始工作時(shí) ,鍵盤(pán)開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行掃描。PROM 建立的關(guān) 系表中從 (n 1) 8開(kāi)始的單元取出 ROM 代碼發(fā)送到總線(xiàn) ,去掉第 8步 ,其余和上面步驟相似即可。 (7)進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理后送 LCD 顯示器顯示。 (4)發(fā)匹配 ROM 命令 55H。 系統(tǒng)軟件 主 流程如圖 所示 ： 圖 主程序 20 多點(diǎn)溫度的巡回測(cè)量 開(kāi)關(guān) K1 打開(kāi) ,將 T 斷開(kāi)處接上。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。電路如圖 所示： 17 圖 蜂鳴器原理圖 顯示 電路設(shè)計(jì) 顯示部分采用的是 LED 數(shù)碼管顯示塊， LED 顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示器，它有 7 段和“米”字段之分。這樣，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。 在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵 來(lái)連通。辨別是否有哪一行按鍵按下的方法同上。然后通過(guò)輸入口讀取各行的電平。然后讀取行的電平，辨別第 0列是否有鍵按下。 c）判別按下鍵的鍵號(hào)。 矩陣式鍵盤(pán)按鍵的識(shí)別 上面是一個(gè) 4x4的鍵盤(pán)，公用 4+4=8條接口線(xiàn)，如果按下鍵 7，則第一行的線(xiàn)與第一列的線(xiàn)接通，當(dāng)前第一行如果是低電平則第一列也輸出低電平，而其他沒(méi)有的列輸出為高電平，根據(jù)行列線(xiàn)的電平，就可以判斷按下的鍵的行位置。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤(pán)是合理的。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視 . 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中要求實(shí)現(xiàn)的功能，我選擇了 4X4=16個(gè)鍵盤(pán)的矩陣鍵盤(pán)，此鍵盤(pán)符合設(shè)計(jì)要求，所以我選擇此鍵盤(pán)完成本設(shè)計(jì)。采用這種DS18B20 尋址技術(shù)，使系統(tǒng)硬件電路更加簡(jiǎn)單。 DS18B20 是智能溫度傳感器，它的輸入 /輸出采用數(shù)字量，以單總線(xiàn)技術(shù)，接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù) DS18B20 內(nèi)部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度以串口發(fā)送給主機(jī)。 (2)ROM 操作命令 總線(xiàn)主機(jī)檢測(cè)到 DS18B20 的存在便可以發(fā)出 ROM 操作命令 。但是該限制對(duì)于搜索 ROM 命令和報(bào)警搜索命令例外，在執(zhí) 13 行兩者中任何一條命令之后，主機(jī)不能執(zhí)行其后的功能命令，必須返回至第一步。 的工作過(guò)程及時(shí)序 DS18B20 工作過(guò)程中的協(xié)議由四個(gè)部分組成 :初始化 ,ROM 操作命令 ,存儲(chǔ)器操作命令 ,處理數(shù)據(jù)。 DS18B20 的 ROM 如表 43 所示，每個(gè)ROM 命令都是 8 bit 長(zhǎng)。 a． 初始化： DS18B20 所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開(kāi)始。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼 （ CRC ） 。 64 位 ROM存儲(chǔ)器件獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。 ? 測(cè)量溫度范圍在 － 到 ＋ 之間。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單，在一根通信線(xiàn)，可以?huà)旌芏噙@樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。轉(zhuǎn)換完成之后 ,該溫度數(shù)據(jù)存放在高速暫存存儲(chǔ)器的溫度寄存器中 ,占用2 字節(jié) ,并且 DSl8B20 返回到空閑狀態(tài)。 （ 6）用戶(hù)可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值。 （ 3）可用數(shù)據(jù)線(xiàn)供電，電壓范圍： +~ + V。復(fù)位有兩種方式：上電復(fù)位和按鈕復(fù)位。 機(jī)器周期：?jiǎn)纹瑱C(jī)完成一次完整的具有一定功能的動(dòng)作所需的時(shí)間周期。另外一種是外部時(shí)鐘方式，即將 XTAL1 接外部時(shí)鐘， XTAL2 腳懸空，如圖（ ）所示。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 89S51 的晶振與復(fù)位電路 (1)振蕩 器特性 : XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 I/O 口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線(xiàn)經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線(xiàn)上面圖中的兩個(gè)三角形表示的就是輸入緩沖器 CPU 將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作這是由硬件自動(dòng)完成的不需要我們操心 1 然后再實(shí)行讀引腳 操作否則就可能讀入出錯(cuò)為什么看上面的圖如果不對(duì)端口置 1 端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q^為 1 加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為 1 該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗 ,此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為 1也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的 1信號(hào)讀入后不一定是 1若先執(zhí)行置 1 操作則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作所以這類(lèi) I/O口被稱(chēng)為準(zhǔn)雙向口 89C51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口接下來(lái)讓我們?cè)倏戳硪粋€(gè)問(wèn)題從圖中可以看出這四個(gè)端口還有一個(gè)差 別除了 P1口外P0P2P3 口都還有其他的功能 RST：復(fù)位輸入。 P3口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門(mén)電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi) 部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 溫度傳感器 溫度傳感器 溫度傳感器 溫度傳感器 單片機(jī) 4 4 鍵盤(pán) LED 顯示電路 報(bào)警電路 4 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)介 單片機(jī)的原理介紹 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。它控制雖然簡(jiǎn)單，但電路復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)對(duì)多點(diǎn)溫度進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控。 2 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì) 方案一：該案由單片機(jī)、模擬溫度傳感器 ds18b運(yùn)算放大器、 AD 轉(zhuǎn)換器、 4 4 鍵盤(pán)、 數(shù)碼 顯示電路、集成功率放大器、報(bào)警器組成。而熱電偶和熱電阻測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，需要比較多的外部硬件支持，硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作成本高。 在國(guó)內(nèi)，由于單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性好、和價(jià)格低廉等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此 ，在智能儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)智能終端、家用電器、兒童玩具等許多方面，都已得到了很好的應(yīng)用，因而受到人們高度重視，取得了一系列科研成果，成為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣闊的發(fā)展前景。最后一章中具體論述了系統(tǒng)的調(diào)試軟件及調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題。本文首先在緒論中介紹了此系統(tǒng)的背景以及功能。 I 摘 要 本課題主要介紹基于 AT89S51 單片機(jī)和 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求 文字要求：說(shuō)明書(shū)要求打印 (除圖紙外 )，不能手寫(xiě)。 第 8 周：畢業(yè)答辯與綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。 第 2 周：設(shè)計(jì)要求說(shuō)明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)，完成圖紙初稿。 2. 《單片機(jī)高級(jí)教程》，何立民，北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 年。 ⑵ 可固定只顯示某一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的編號(hào)及其溫度值。2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、 課題名稱(chēng) ： 基于單片機(jī)的單總線(xiàn)多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng) 二、 指導(dǎo)老師 ： 三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 課題概述 MCU 作為嵌入式系統(tǒng)的低端產(chǎn)品應(yīng)用非常廣泛，電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生掌握了 MCU 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 4. 有兩種顯示方式： ⑴ 每一分鐘顯示一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的編號(hào)及其溫度值，自動(dòng)切換。 7. 硬件電路盡可能簡(jiǎn)單，便于在工程實(shí)踐中布線(xiàn) 三、 設(shè)計(jì)參 考資料 1. 《微機(jī)原理與接囗技術(shù)》，汪吉鵬，高等教育出版社， 2020 年。 6. 7. 8. 四、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容 9. 封面 10. 目錄 11. 內(nèi)容摘要 (200~400 字左右 ，中英文 ) 12. 引言 13. 正文（設(shè)計(jì)方案比較與選擇，設(shè)計(jì)方案原理、計(jì)算、分析、論證，設(shè)計(jì)結(jié)果的說(shuō)明及特點(diǎn)） 14. 結(jié)束語(yǔ) 15. 附錄 (參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等 ) 六 、 設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 第 1 周：資料準(zhǔn)備與借閱，了解課題思路。 第 7 周：第二次檢查設(shè)計(jì)完成情況，并作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 答辯小組質(zhì)詢(xún)課題的關(guān)鍵問(wèn)題，質(zhì)詢(xún)與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。 曲線(xiàn)圖表要求：所有曲線(xiàn)、圖表、線(xiàn)路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫(huà)，必須按國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。該系統(tǒng)采用了 LED數(shù)碼顯示模塊，形象直觀的顯示測(cè)出的溫度值。第四章重點(diǎn)剖析了軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程。s software debugging and missioning. A single bus multipoint temperature control system based on 89S51 microcontroller has its own characters as simple hardware, multipoint temperature testing, reading convenience, high precision. And it is widely used in practical engineering . Keywords: temperature sensor, 89S51 microcontroller, single bus 目錄 摘 要 ...............................