【正文】 單片機(jī)的電路，要想顯示“7”，須a、b、c這3個(gè)顯示段發(fā)光（即這3個(gè)字段為高電平）只要在P0口輸入00000111（07H）即可。單片機(jī)上的XTAL1和XTAL2用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接單片機(jī)內(nèi)OSC的定時(shí)反饋回路。系統(tǒng)上電后，進(jìn)入按鍵掃描子程序，以查詢的方式確定各按鍵，完成溫度初值的設(shè)定。其中前3位數(shù)碼管DSDSDS3用于顯示溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測采集到的溫度，顯示范圍為0～；后2位數(shù)碼管DSDS5用于顯示系統(tǒng)設(shè)置的初值溫度，只能顯示整數(shù)的溫度值，顯示范圍為0～99攝氏度。低溫系數(shù)振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)通過由高溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的門周期而被計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器預(yù)先設(shè)置有與55℃相應(yīng)的一個(gè)基權(quán)值。DS18B20在使用時(shí)，一般都采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。按鍵控制設(shè)置溫度，通過軟件向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令，經(jīng)過ULN2803驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇直流電機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與啟停的自動(dòng)控制。本系統(tǒng)中單片機(jī)I/O口輸出的TTL信號(hào)為5V，因此此風(fēng)扇電機(jī)可以用ULN2803來驅(qū)動(dòng)。主程序流程圖如圖41所示。 } while(!key1)。}while(!key2)。amp。amp。amp。 dinum=0。早使用時(shí)要先建立一個(gè)工程，然后再添加文件并編寫程序，編寫好后在編輯調(diào)試。它還能配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器來顯示和輸出，如示波器、邏輯分析儀等，效果很好。圖43 Proteus使用主界面 本設(shè)計(jì)基于Proteus的仿真首先啟動(dòng)Proteus軟件并建立一工程，然后根據(jù)原理圖調(diào)出相應(yīng)的元件，再根據(jù)要求改變各元件的屬性并把各個(gè)元件按原理圖連接起來。點(diǎn)擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時(shí)間穩(wěn)定后，觀察到此時(shí)風(fēng)扇直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速為+ r/s，如圖44所示。點(diǎn)擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時(shí)間穩(wěn)定后，觀察到此時(shí)風(fēng)扇直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速為+ r/s，如圖46所示。當(dāng)然，在此沒有實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇直流電機(jī)的無極調(diào)速，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的是電機(jī)在隨環(huán)境溫度變化的四個(gè)等級的速度變化，環(huán)境溫度在一定小范圍內(nèi)變化時(shí)，風(fēng)扇直流電機(jī)轉(zhuǎn)速是不變的，只有超過了設(shè)定的某一界限時(shí)轉(zhuǎn)速才會(huì)變化。因此必須在按鍵掃描程序中加入消抖部分，即在按鍵按下與松手時(shí)加入延時(shí)判斷，以檢測按鍵是否真的按下或已完全松手。 傳感器DS18B20溫度采集部分調(diào)試由于數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的高度集成化，為軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來了極大的方便，體積小、低功耗、高精度為控制電機(jī)的精度和穩(wěn)定提供了可能。這樣為程序的編寫帶來了方便。本系統(tǒng)中風(fēng)扇直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)四級調(diào)速。調(diào)試過程中出現(xiàn)了當(dāng)按鍵時(shí)間過長時(shí)，設(shè)置的溫度值不是增一或者減一，而是增加后減少了及幾個(gè)值，出現(xiàn)這種情況的主要原因可能是按鍵的去抖動(dòng)延時(shí)時(shí)間過長造成，改進(jìn)方法為將對應(yīng)的按鍵去抖動(dòng)延時(shí)時(shí)間適量增加，但也不應(yīng)過長，否則將出現(xiàn)按鍵無效的情形。系統(tǒng)調(diào)試中為驗(yàn)證DS18B20是否能在系統(tǒng)板上工作，將手心靠攏或者捏住芯片，即可發(fā)現(xiàn)LED顯示的前兩位溫度也迅速升高，驗(yàn)證了DS18B20能在系統(tǒng)板上工作。系統(tǒng)采用的直流電機(jī)為12V的額定電壓，而驅(qū)動(dòng)電路在采用單片機(jī)電源時(shí)的輸出電壓最高不過5V，因此在調(diào)試過程中只采用了5V的直流電機(jī)來調(diào)試，且得到了可觀的控制效果。 系統(tǒng)功能分析系統(tǒng)總體上由五部分組成，即按鍵與復(fù)位電路、數(shù)碼管顯示電路、溫度檢測電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，以溫度傳感器DS18B20檢測環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)不同的風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，在一定范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)，LED數(shù)碼管能連續(xù)穩(wěn)定的顯示環(huán)境溫度與設(shè)置溫度，并能通過兩個(gè)獨(dú)立的按鍵調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，從而改變環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值，進(jìn)而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。綜上所述，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在我們的日常生產(chǎn)和生活中將有著重要的意義。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可推廣到各種電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。電路的設(shè)計(jì)中采用了達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803，實(shí)現(xiàn)較好的控制效果；再次是數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示電路，該部分的功能實(shí)現(xiàn)對環(huán)境溫度和設(shè)置溫度的顯示，其中DS18B20采集環(huán)境溫度，按鍵實(shí)現(xiàn)不同設(shè)置溫度的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境溫度和設(shè)置溫度的及時(shí)連續(xù)顯示。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)置溫度時(shí)，單片機(jī)對應(yīng)輸出口輸出不同占空比的PWM信號(hào)，控制電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并隨著環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值的增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸升高。 電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路部分調(diào)試系統(tǒng)本部分的設(shè)計(jì)中重在軟件設(shè)計(jì)，因?yàn)橥鈬尿?qū)動(dòng)電路只是將送來的PWM信號(hào)放大從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。且LED的顯示效果很好，很穩(wěn)定。當(dāng)檢測到的溫度比預(yù)設(shè)的溫度每增加5攝氏度，風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速增加一級。通過達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過軟件中程序設(shè)定，根據(jù)不同溫度輸出不同的PWM波，從而得到不同的占空比控制風(fēng)扇直流電機(jī)。通過軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境溫度的連續(xù)檢測，由于硬件LED個(gè)數(shù)的限制，只顯示了預(yù)設(shè)溫度的整數(shù)部分。應(yīng)在系統(tǒng)中加入鎖存器，或是在程序中設(shè)定存儲(chǔ)段碼的空間。經(jīng)過編譯沒有出錯(cuò)，但在仿真調(diào)試時(shí)，數(shù)碼管顯示的只是亂碼，沒有正確的顯示溫度，按鍵功能也不靈的，當(dāng)按鍵按下時(shí)，顯示并不變化。 圖47 仿真效果圖四通過以上仿真可以看出，直流風(fēng)扇電機(jī)在系統(tǒng)設(shè)定的溫度一定情況下，其轉(zhuǎn)速隨著環(huán)境溫度（溫度傳感器檢測到的溫度）的增加而增大。點(diǎn)擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時(shí)間穩(wěn)定后，觀察到此時(shí)風(fēng)扇直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速為+ r/s，如圖45所示。最后再根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能分布進(jìn)行仿真。其內(nèi)部元件庫含有豐富的元件，支持總線結(jié)構(gòu)以及智能化的連線功能；支持主流CPU（如ARM、8051/5AVR）及通用外設(shè)模型的實(shí)時(shí)仿真等，為單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用等帶來極大的便利。圖42 Keil C51的使用界面 用Proteus進(jìn)行仿真 Proteus簡介Proteus軟件是來自英國Labcenter electionics公司的EDA工具軟件。隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前使用較多的MCS51系列單片機(jī)開發(fā)的軟件。 dinum=1。 dinum=2。 dinum=3。 dinum=4。 if(key2==0) { sheding。 if(key1==0) { sheding++。圖38 電路總圖第四章 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)置程序設(shè)計(jì)部分主要包括主程序、DS18B20初始化函數(shù)、DS18B20溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)、溫度讀取函數(shù)、按鍵掃描函數(shù)、數(shù)碼管顯示函數(shù)、溫度處理函數(shù)以及風(fēng)扇電機(jī)控制函數(shù)。電路圖如圖37所示，風(fēng)扇電機(jī)的一端接12V電源，另一端ULN2803的OUT7引腳，由此控制風(fēng)扇直流電機(jī)的速度與啟停。其與單片機(jī)的連接如圖36所示。此時(shí)溫度寄存器中的值即為被測溫度值，這個(gè)值以16位二進(jìn)制的形式存放在存儲(chǔ)器中，通過主機(jī)發(fā)送存儲(chǔ)器讀命令可讀出此溫度值，讀取時(shí)低位在前，高位在后，依次進(jìn)行。5位數(shù)碼管的位選W1～～，～，則選中與該位相連的數(shù)碼管。其連線圖如圖34所示。其中電容CC2為33pF，C3為10uF，電阻RR3阻值為10k，晶振頻率為12MHz。字形與段選碼的關(guān)系見表31所示。共陰極結(jié)構(gòu)把8個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起，共陽極結(jié)構(gòu)是把8個(gè)發(fā)光二極管陽極連接在一起。XTAL1和XTAL2：片內(nèi)震蕩電路輸入線，這兩個(gè)端子用來外接石英晶體和微電容，即用來連接單片機(jī)片內(nèi)OSC的定時(shí)反饋回路。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。ALE/：地址鎖存允許/編程線，當(dāng)訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，～，其下降沿用于把這個(gè)片外存儲(chǔ)器低8位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，～。在一些型號(hào)的單片機(jī)中，P2口還可以配合P1口傳送內(nèi)部EPROM的12位地址中的4位地址。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部含有上拉電阻的8位雙向I/O口。P0口：～，這組引腳共8條。當(dāng)輸入TTL信號(hào)為5V或CMOS信號(hào)為6～15V時(shí)，輸出的最大電壓為50V，最大電流為500mA，工作溫度范圍為0～70℃。在本系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路