【正文】 LE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1 AT89C51X1 CRYSTALC1 22pFC2 22pF+5VR1 10k+5VR101.5k32.0DQ2VCC3GND1U2 DS18B20R114.7K+5VC3 22uF30.0DQ2VCC3GND1U3 DS18B20R124.7K+5VR2 220D1LEDBLUEQ1 NPNR3 1kLS1SPEAKER消警 加一 減一+5V 28 附錄二：系統(tǒng)原理圖 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND20212223242526272829ALE/30313233343536373839VCC40U1 STC89C5210UFC110KR1VCC1GND1 2Y130pFC2 30pFC3GND123624自鎖開(kāi)關(guān)VCC110UFC4104C5Vss1Vdd2V03RS4R/W5E。 首先，我要向付老師和其他老師致以由衷的感謝和誠(chéng)摯的敬意，老師們?yōu)槲覀兲峁┝嗽S多巧妙的設(shè)計(jì)思想。 從剛確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以來(lái)，我首先是查找一些相關(guān)的書(shū)籍及資料，然后分析設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況擬定設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到優(yōu)化方案。以前所做的一些設(shè)計(jì)主要是根據(jù)相關(guān)的課本及老師給的資料去完成的，有一定的參照性，所以相對(duì) 而言比較簡(jiǎn)單，不能完全達(dá)到鍛煉自己動(dòng)手能力的目的。該程序經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試和修改，雖然能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，但是還有很多地方需要修改完善，如開(kāi)始仿真時(shí)機(jī)器會(huì)掃描錯(cuò)誤代碼而使電路報(bào)警，還可以利用剩余的輸入 /輸出口掛接更多的 DS18B20等。 24 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)在大學(xué)中所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行了綜合的銜接和運(yùn)用。從設(shè)計(jì)的結(jié)果可以看出，利用 PROTEUS進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)可以極大地簡(jiǎn)化單片機(jī)程序在目標(biāo)硬件上的調(diào)試工作，大幅度節(jié)省制作電路板的時(shí)間和成本，對(duì)于提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率、降低開(kāi)發(fā)成本等有重要的意義。 （ 4）如圖 55 所示，為調(diào)整溫度上限之后的顯示數(shù)據(jù)，如果溫度在 30 以下 單片機(jī)不會(huì)發(fā)出報(bào)警命令，只要平均溫度大于 30，單片機(jī)就會(huì)發(fā)出報(bào)警命令，蜂鳴器響起，發(fā)光二極管發(fā)光，然后做出相關(guān)的操作 。 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1X1CR Y S T A LC12 2 p FC22 2 p F+ 5 VR11 0 k+ 5 VR 1 01 .5 k3 2 .0DQ2V C C3G ND1U2DS 1 8 B 2 0R 1 14 .7 K+ 5 VC32 2 u F3 0 .0DQ2V C C3G ND1U3DS 1 8 B 2 0R 1 24 .7 K+ 5 VR22 2 0D1L E D B L U EQ1NP NR31kL S 1S P E A K E R消警加一減一+ 5 V 圖 51 系統(tǒng)電路仿真圖 （ 2）如圖 52 是溫度傳感器所檢測(cè)的溫度值，經(jīng)過(guò)單片機(jī) STC89C52 的處理，送LCD1602 液晶顯示器顯示的值。進(jìn) 行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)各個(gè)部分的子程序及他們的流程圖有很清楚的認(rèn)識(shí)，這樣才能達(dá)到很好的效果，然后進(jìn)行 C 語(yǔ)言編程，這就要求我們不說(shuō)對(duì)它精通吧，但是要有一定的 C 語(yǔ)言功底，這樣在編程的時(shí)候才能很好地運(yùn)用和在編程過(guò)程中查找出錯(cuò)誤 。} while(!key2)。 if(key1==0) 基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 20 {value3=value3+1。 具體程序如下： void keyscan() { if(key==0) //S1 消警 { delay(10)。 溫度測(cè)量程序設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)的要求，單片機(jī)不僅要能接收到溫度信號(hào)，還要將溫度信號(hào)顯示出來(lái)，使系統(tǒng)一目了然。主機(jī)的功能的命令發(fā)出之前，必須發(fā)出適當(dāng) ROM 命令。這些命令與從機(jī)的唯一 64 位代碼有著密切的聯(lián)系。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于命令搜索 ROM 與命令告警搜索除外，在執(zhí)行命令后，主機(jī)要求不執(zhí)行隨后的功能命令，必須返回到第一步。當(dāng)然，搜索 ROM 命令和告警命令搜索在執(zhí)行一個(gè)命令后返回單片機(jī)的初始化。若檢測(cè)到返回鍵為低電平，則回到原來(lái)的測(cè)溫狀態(tài)，此時(shí)的報(bào)警上限的設(shè)定值已經(jīng)修改，系統(tǒng)根據(jù)此設(shè)定值和主程序，判斷是否需要調(diào)用報(bào)警子程序和蜂鳴器響起子程序，如圖 43所示。然后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，先基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 16 搞清楚各個(gè)部分的子程序及他們的流程圖，然后進(jìn)行 C 語(yǔ)言編程，最后將它們系統(tǒng)的編程，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的流程圖，如圖 41 所示。 (3) 根據(jù)程序模塊的功能，寫(xiě)出過(guò)程，一般需要寫(xiě)一個(gè)具體的功能描述。綜合以上的分析得知，畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用C 語(yǔ)言進(jìn)行編程。 上述兩種語(yǔ)言為 低級(jí)語(yǔ)言。這樣就有了另一種編程語(yǔ)言匯編語(yǔ)言。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。當(dāng)使用總線(xiàn)電纜換為雙絞線(xiàn)帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線(xiàn)帶屏蔽電纜時(shí)，正常情況下的通訊長(zhǎng)度可以得到改善。 （ 2） 在 DS18B20的有關(guān)資料中都沒(méi)有提到單總線(xiàn)上需要掛接傳感 DS18B20數(shù)量問(wèn)題，致使讓人們誤理解可以連接無(wú)窮多個(gè) DS18B20，事實(shí)上并非如此。按鍵與單片機(jī)連接電路如圖 36 所示。三極管控制蜂鳴器和二極管的電路通斷，并且三極管高電平導(dǎo)通。 如圖 34 所示，在外部電源供電方式下， DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，其 VDD 端用 3V～ 5． 5V 電源供電，此時(shí) I/O 線(xiàn)不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問(wèn)題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線(xiàn)上理論可以?huà)旖尤我舛鄠€(gè) DS18B20 傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。 GND1DQ2VDD3U3DS18B20 圖 33 DS18B20 原理圖 (1) DS18B20 與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) DS18B20 溫度測(cè)量系統(tǒng)有一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)溫精度高，方便連接。 DS18B20 是數(shù)字溫度傳感器，它的輸入 /輸出采用數(shù)字量，以單總線(xiàn)技術(shù)，接受主機(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，把轉(zhuǎn)換的溫度以串口發(fā)給主機(jī)。 考慮到靈敏度、頻率響應(yīng)特性、穩(wěn)定性、線(xiàn)性范圍、精度等這些因素，如果測(cè)量目的為定性分析，選擇一個(gè)重復(fù)精度高的傳感器就可 以了，不推薦使用絕對(duì)精度高的傳感器；如若為了得到定量分析，必須獲得準(zhǔn)確的測(cè)量，精度等級(jí)應(yīng)選擇滿(mǎn)足要求的傳感器。測(cè)量結(jié)果的是否可行在很大部分上要取決于所選擇的傳感器能否滿(mǎn)足要求。內(nèi)部振蕩器模式獲得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定。XTAL1和 XTAL2引腳連接外部晶體振蕩器，可以構(gòu)成內(nèi)部振蕩器方式。由于電容器充電，使復(fù)位持續(xù)為一段高電平。復(fù)位操作通常是一個(gè)上電和開(kāi)關(guān)復(fù)位。 （ 2） STC89C52 內(nèi)帶 EEPROM，可以斷電后保存資料，比如，溫度告警的上限，但是 AT89C51 要實(shí)現(xiàn)斷電保存就得另外擴(kuò)展存儲(chǔ)器。 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在快速發(fā)展的時(shí)代，今天的新科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越受到人們的重視，它被廣泛用于家電、醫(yī)療、儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域等 [10]。整個(gè)系統(tǒng)由STC89C52 單片機(jī)控制，能夠接收傳感器 DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)并通過(guò) LCD1602 液晶顯示器顯示出來(lái)，可以從三個(gè)按鍵輸入命令，系統(tǒng)根據(jù)命令，選擇對(duì)應(yīng)的溫度傳感器，并由 LCD1602 液晶顯示器對(duì)溫度顯示。近年來(lái) ,各種 新型溫度傳感器和測(cè)量方法大量出現(xiàn)并成功應(yīng)用。 綜上所述，畢業(yè)設(shè)計(jì)采用方案三對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)試，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類(lèi)消費(fèi)電子產(chǎn)品等。它具有獨(dú)特的單總線(xiàn)接口，僅需要占用一個(gè)通用 I/0端口即可完成與微處理器的通信。 方案一采用模擬溫度傳感器 AD590，轉(zhuǎn)換結(jié)果需要經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換器傳送給處理器。 方案的比較與選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)采用 2 個(gè) DS18B20 對(duì)各點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)溫范圍為 55 OC～ +128 OC，精度為 177。 優(yōu)點(diǎn)：畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的 STC89C52 單片機(jī)作為控制的核心，和 AT89C51 單片機(jī)的區(qū)別在于： STC89C52 單片機(jī)是一種帶有 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器。供電范圍為 ～ 。 （ 4）測(cè)量溫度在 55OC～ +128 OC 之間。 缺點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)復(fù)雜， 44 鍵盤(pán)模塊電路容易發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象，電路中采用 4 個(gè)DS18B20 對(duì)多點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，電路繁瑣。 設(shè)計(jì)方案二 這個(gè)方案使用 AT89C51 單片機(jī)作為控制的核心，以數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 為溫度的測(cè)量元件，在這個(gè)電路中采用 4 個(gè) DS18B20 對(duì)各點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò) 4 4鍵盤(pán)模塊對(duì)正常溫度進(jìn)行設(shè)置，顯示電路采用 LCD1602 模塊，如圖 22 所示。 (4)