【正文】 ,432,436DW 438,439,440,442,444DW 445,446,449,450,452DW 438,440,442,446,448DW 450,452,453,455,456DW 458,461,463,465,468DW 468,470,472,475,478DW 480,480,482,485,485
。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了對待知識，走向社會的思考方式。單片機產(chǎn)品手冊[ED/OL]，[15] 趙娜，趙剛， 單片機的溫度測量系統(tǒng)[J]. 微計算機信息，2007，12：146148 致 謝 在四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。 通過本次的設(shè)計，是我感覺到單片機的應(yīng)用會越來越廣泛，而且，在醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展中，單片機也會越來越重要。 目前，測溫控溫系統(tǒng)得到快速的發(fā)展，國外的測量控制系統(tǒng)已經(jīng)成熟，產(chǎn)品也較多。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔心精度達不到了。大學生活雖然結(jié)束了，但我們的學習還沒有結(jié)束，只有不斷學習，用知識充實自己的頭腦，才能在未來社會有一席之地，才能為社會的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻，一句話：學無止境。硬件設(shè)計包括繪制電路原理圖，生成圖后制作電路板、插件焊件、再做硬件測試。PROM的AT89C51單片機控制傳感器的自動化溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 第5張 總結(jié)與展望 總 結(jié) 近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，這意味著我們的大學生活也要結(jié)束了，但我們的學習沒有結(jié)束，在本次設(shè)計中，我們所學過的理論知識接受了實踐的檢驗，增強我的綜合運用所學知識的能力及動手能力，為以后的學習和工作打下了良好的基礎(chǔ)。在綜合調(diào)試的最后階段，應(yīng)在目標系統(tǒng)的晶振頻率工作，使系統(tǒng)全速運行目標程序，實現(xiàn)了預(yù)定功能技術(shù)指標后，便可將軟件固化，然后在運行固化的目標程序，成功后目標系統(tǒng)便可脫機運行。如果用于測試的數(shù)據(jù)沒有全部覆蓋實際計算的原始數(shù)據(jù)的類型，調(diào)試沒有發(fā)現(xiàn)錯誤可能在系統(tǒng)運行過程中暴露出來。根據(jù)計算程序的功能，事先準備好一組測試數(shù)據(jù)。這類錯誤大多是由于計算程序中的錯誤引起的。2．不響應(yīng)中斷CPU不響應(yīng)中斷或不響應(yīng)某一個中斷這種錯誤的現(xiàn)象是連續(xù)運行時不執(zhí)行中斷任務(wù)程序的規(guī)定操作，當斷點設(shè)在中斷入口或中斷服務(wù)程序中時碰不到斷點。 軟件調(diào)試 軟件電路故障及解決方法設(shè)計軟件部分出現(xiàn)這種錯誤的現(xiàn)象：1．當以斷點或連續(xù)方式運行時，目標系統(tǒng)沒有按規(guī)定的功能進行操作或什么結(jié)果也沒有，這是由于程序轉(zhuǎn)移到意外之處或在某處死循環(huán)所造成的。第二步是加電后檢查各個插件上引腳的電位，仔細測量各點電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機插座上的各點電位，若有高壓，聯(lián)機時將會損壞仿真器。本設(shè)計中就出現(xiàn)電源故障經(jīng)過一個穩(wěn)壓電路才使其正常工作。解決方法：在設(shè)計過程中要明確各元器件的工作條件，嚴格按照制作要求進行操作，損壞的元器件要及時更換，以免損壞其他元件或影響電路功能的實現(xiàn)。 硬件調(diào)試單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試是交叉進行的，但通常是先排除樣機中明顯的硬件故障，尤其是電源故障，才能安全地和仿真器相連，進行綜合調(diào)試。主要是通過對傳輸過來的信號進行顯示后，給操作者提供提示。初 始 化處理按鍵、顯示設(shè)定值啟動A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值處理顯示實際溫度比較設(shè)定溫度值和實際溫度值是否大于？加 熱開 始停 止圖31主程序流程圖 中斷子程序流程圖 圖32為中斷子程序的流程圖，這個主要是為了保障整個軟件程序在運行時可以達到中斷，從而使系統(tǒng)進一步達到完善。圖217 數(shù)碼管顯示電路 調(diào)節(jié)執(zhí)行單元 調(diào)節(jié)執(zhí)行單元，如圖218所示，采用實時控制的方法，由光電耦合器MOC3041（光電耦合器）和可控硅SCR組成。圖217為AT89C51最小系統(tǒng)以及一個四位共陰數(shù)碼管，DIG0、DIGDIGDIG3分別與單片機的P2P2P2P24相連，每一個都擁有一個共陰的位選端。4．編碼是將量化后的信號編碼成二進制代碼輸出。實際上，由于模數(shù)轉(zhuǎn)換器器件的非線性失真、量化噪聲及接收機噪聲等因素的影響采樣速率一般取fs=。圖215 溫度采樣單元 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分 模數(shù)轉(zhuǎn)換是將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為N位二進制數(shù)字輸出信號的技術(shù)。圖213 電源電路原理框圖 單片機控制單元 單片機控制單元，如圖214所示，包括按鍵控制電路，其中按鍵控制電路這一模塊設(shè)置了：“設(shè)置”、“加1”、“右移”、“確定”四個按鍵，來實現(xiàn)人機對話。根據(jù)以上這些特性而從中受益的應(yīng)用包括：HVAC環(huán)境控制、室內(nèi)，設(shè)備或者機器內(nèi)部的溫度監(jiān)測系統(tǒng)、過程監(jiān)控和控制系統(tǒng)。C。C的工作溫度范圍，在10176?？偩€與中央微處理器通信，僅需要單根數(shù)據(jù)線(或地線)。在實際的溫度測量過程中被廣泛應(yīng)用，同時也取得了良好的測量效果。靜態(tài)顯示時取10MA為宜，動態(tài)掃描顯示可加大脈沖電流，但一般不超過40MA。當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相應(yīng)的段被顯示。 LED數(shù)碼管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，它是由若干個發(fā)光二極管組成的。MR接+5V，不清除。由于，集成運放的共模抑制比要求較高，這是缺點。1．反相比例放大器 如圖24所示，集成運放的同相輸入端通過電阻R接地，電阻與信號源串聯(lián)，另一端接到運放的反相輸入端，運放的輸出端與反相輸入端之間接有電阻，為保證集成運放輸入級兩邊對稱， （21）比例電路輸出電壓與輸入電壓之間的函數(shù)關(guān)系為： （22） （23）圖29 反向比例電路 注意：反相比例電路的特點是深度電壓并聯(lián)負反饋電路。它的性能特點是短跑保護輸出、真差動輸入級、底偏置電流為最大100mA、每封裝含四個運算放大器、具有內(nèi)部補償?shù)墓δ堋⒐材７秶鷶U展到負電源、行業(yè)標準的引腳排列、輸入端具有靜電保護功能。 運算放大器LM324 本次設(shè)計所用的運算放大器是LM324，而LM324的系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。OE=產(chǎn)生的正脈沖信號用于打開三態(tài)輸出鎖存器。1） 查詢方式 ADC0809與單片機AT89C51的硬件接口如圖所示圖27 ADC0809與單片機AT89C51的硬件接口電路由于ADC0809具有三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，其8位數(shù)據(jù)輸出端可以與數(shù)據(jù)總線相連。其地址碼與輸入通路的對應(yīng)關(guān)系如表24所示。CLK：時鐘信號輸入端。~：8位數(shù)字量輸出端。圖25 8255A和AT89C51的連接 ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809是位A/D轉(zhuǎn)換芯片，它是采用逐次逼近的方法完成A/D轉(zhuǎn)換的。8255A的控制信號和傳輸動作之間的關(guān)系如表23所示 表23 8255的控制信號和傳輸動作對應(yīng)關(guān)系 傳輸說明0 0 00 0 10 1 00 0 00 0 10 1 00 1 11 0 1 10 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 11 1A口數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)總線B口數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)總線C口數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線→A口數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線→B口數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線→C口數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線→控制寄存器～進入高阻態(tài)非法～進入高阻態(tài) AT89C51和8255A的接口：8255A可以直接與MCS51總線接口，其接口電路如圖26所示圖27中，8255A的片選信號及口地址選擇線A0、所以，8255A的A口、B口、C口及控制口的地址分別為6000H、6001H、6002H、6003H。RESET：復位信號，輸入，高電平有效。3） 控制線：讀信號，輸入，低電平有效。：片選信號，輸入，低電平有效。對于方式1和方式2，因為都要用到控制信號，所以必須設(shè)置兩個控制字，即設(shè)置方式選擇控制字和C口復位控制字。6264可以直接和存儲器的地址線并聯(lián)，數(shù)據(jù)地址線也同樣可以并聯(lián)連接。 表22 功能表 口線 第二功能 RXD（串行口輸入） TXD（串行口輸出） （外部中斷0輸入） （外部中斷1輸入） T0（定時器0的外部輸入） T1（定時器1的外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲器“寫”信號輸出） （外部數(shù)據(jù)存儲器“寫”信號輸出） 數(shù)據(jù)存儲器的擴展AT89C51片內(nèi)喊有28字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器RAM，主要用工作寄存器、堆棧、軟件標志和數(shù)據(jù)緩沖器。它是一個復用功能口，作為第一功能使用時，為普通I/O口，其功能和操作方法與P1口相同。～：P2是8位準雙向I/O端口。P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LSTTL負載。單片機商店后，只要在該引腳上輸入24個振蕩周期（2個機器周期）寬度以上的高電平就會使單片機復位；若在RST與Vcc之間接一個10F的電容，則可實現(xiàn)單片機上電自動復位。 XTAL2：接外部晶體的另一端。Vss：接電源地。本設(shè)計采用上電復位電路，所謂上電復位，是指單片機只要一上電，便自動地進入復位狀態(tài)。其中，兩個外部中斷源；兩個片內(nèi)定時器/計數(shù)器（T0、T1）的溢出中斷源TE0和TF1；一個片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源RI或TI。表21 AT89C51的復位、中斷入口地址 入口地址 說明 0000H復位后，PC=0000H 0003H外部中斷 入口 000BH定時器T0溢出中斷入口 0013H外部中斷 入口 001BH 定時器T1溢出中斷口 0023H串行口中斷入口它們具有計數(shù)和定時兩種工作方式以及四種工作模式。在程序存儲器中，有6個地址單元被保留用于某些特定的地址，如下表21所示。2 . I/O口結(jié)構(gòu)：AT89C51單片機有4個8位并行I/O接口，記作P0、PP2和P3，每個端口都是8位準雙向口，共占32根引腳。電容器C1和C2通常都取30pF左右，選用不同的電容量對振蕩頻率有微調(diào)作用。 1）運算器 運算器包括算術(shù)邏輯運算部件ALU、累加器ACCC、B寄存器、暫存寄存器TMP1和TMP程序狀態(tài)寄存器PSW、BCD碼運算調(diào)整電路等。只有VCC電壓恢復到正常工作范圍而且在振蕩器穩(wěn)定振蕩后，通過硬件復位、掉電模式可被終止。間歇模式是由軟件來設(shè)置的, 當外圍器件仍然處于工作狀態(tài)時, CPU可根據(jù)工作情況適時地進入睡眠狀態(tài), 內(nèi)部RAM和所有特殊的寄存器值將保持不變。AT89C51 芯片提供三級程序存儲器鎖定加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段, 能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。它與MCS51系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替MCS51系列單片機，而且能使系統(tǒng)具有許多MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能。 AT89C51系列單片機介紹 AT89C51系列基本組成及特性 AT89C51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。新一代的80C51系列單片機除了上述的結(jié)構(gòu)特性外，其最主要的技特點是向外部接口電路擴展，以實現(xiàn)微控制器（microcontroller）完善的控制功能為己任。 1987年Intel公司又宣布了性能比8096高兩倍的CMOS型80C196，1988年推出帶EPROM的87C196單片機。 1978年下半年Motorola公司推出M6800系列單片機，Zilog公司相繼推出Z8單片機系列。 第2 章 硬件設(shè)計 本設(shè)計系統(tǒng)的基本組成單元包括：主機、溫度采樣單元、單片機控制單元、調(diào)節(jié)執(zhí)行單元四部分，本章將逐一進行介紹。系統(tǒng)框圖如下： 此方案采用89C51單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)。 課題的研究方案 溫度控制系統(tǒng)是比較常見和典型的過程控制系統(tǒng)。 用單片機實現(xiàn)其具體控制功能如下： 1）能夠連續(xù)測量加熱爐的溫度值，用十進制數(shù)碼管來顯示爐內(nèi)的實際溫度。從DS18S20讀出或?qū)懭隓S18S20信息僅需要一根口線，其讀寫及其溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的DS18S20供電，而且不需要額外電源。 加熱爐溫度控制部分，提出了用DS18SAT89C51單片機及LED的硬件電路完成對爐溫的實時檢測及顯示，利用DS18S20與單片機連接由軟件與硬件電路配合來實現(xiàn)對加熱電阻絲的實時控制及超出設(shè)定的上下限溫度的報警系統(tǒng)。 目前國內(nèi)任然有大量的加熱爐停留在簡單的人工控制或者電子