【正文】 路、 LED 串行顯示及顯示驅動。 簽名： 注：此表用于指導教師 在學生畢業(yè)論文（設計）初稿完成后對學生執(zhí)行任務書情況進行中期檢查時用，由指導教師填寫。 論文大部分內容已經(jīng)完成。利用課余時間到圖書館和網(wǎng)絡上查閱資料，并虛心向老師請教和同學進行學習交流，保障畢業(yè)設計的順利完成 。 D 研究方法： （ 1） 理論準備階段 ， 理解題目，研究題目所涉及到的內容，能夠較好的掌握有關題目的知識 ； （ 2） 確定系統(tǒng)各個模塊，理清各個模塊之間的關系。 數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比， 也 具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確 的優(yōu)勢。荷蘭人華倫海特在 1709 年利用酒精，在 1714 年又利用水銀作為測量物質，制造了更精確的 溫度計。 本數(shù)字溫度計設計采 用美國 DALLAS 半導體公司繼 DS1820之后推出的一種改進型智能溫度傳感器 DS18B20 作為檢測元件，可以直接讀出被測溫度 值 ，而且采用三線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。 B 文獻查閱指引 ： [1] 樓然苗，李光飛 ． 51 系列單片機設計實例 ． 北京 ： 航天航空大學出版社 . [2] 梅麗鳳 ． 單片機原理及接口技術 ． 北京： 清華大學出版社 . [3] 何立民 ． 單片機應用系統(tǒng)設計 ． 北京 ： 航空航天大學出版社 . [4] 陳杰 ． 傳感器與檢測技術 ．北京： 高等教育出版社 ． [5] Transistors:fundamentals for the integratedcircuit engineer[M].New York : 畢業(yè)論文（設計）進度安排 1． 月 1 月 收集相關資料，完成開題報告 ； 2． 月 3 月 確定設計方案，編寫程序并進行調試； 3． 月 4 月 撰寫論文 ； 4． 2020 年 5 月 定稿，準備答辯。本設計包括搭建硬件電路和軟件設計。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉換成對應的溫度 ， 需要比較多的外部硬件支持，硬件電路復雜 ， 軟件調試 也 復雜 ， 制作成本 較 高 。這種溫度計，受外界大氣壓強等環(huán)境因素的影響較大，所以測量誤差大。它具有技術效果好，經(jīng)濟效益高，維修方便等許多優(yōu)點。 主要內容： （ 1） 功能要求 和方案設計 ； （ 2） 系統(tǒng)硬件電路的設計 ； （ 3） 系統(tǒng)程序的設計 ； （ 4） 調試及性能分析 。聯(lián)系本組設計成員及畢業(yè)設計指導導師，尋求有關畢業(yè)設計信息，確定設計課題方向與設計內容；二是虛心學習。 進行資料的整理。 參考文獻要按照學校的規(guī)范寫，在正文出現(xiàn)的位置標出。 學 生 簽 名： 200 年 月 日 指導教師簽名： 200 年 月 日 指導內容 記錄（三 ) 確定 系統(tǒng)的設計方案的，分模塊設計，建議查找資料去完成 控制核心芯片的選擇，顯示電路及電源電路的設計。 學 生 簽 名： 200 年 月 日 指導教師簽名： 200 年 月 日 指導內容 記錄 (七 ) 論文初稿的修改，論文中圖表標注的規(guī)范性，及引用的參考文獻在文中應全部標出。該系統(tǒng)可以應用于發(fā)面、菜窖溫度控制及保健等領域。 英 文 摘 要 This paper developed by Digital Timing is a temperature control system based on singlebus digital temperature sensor DS18B20,microcontroller chip as the core to the system..The system has the temperature of the realtime detection,realtime calendar clock,temperature and time of setting numerical and other system can be applied to Famian,Caijiao temperature control and health and other fields. In this paper,the temperature measurement technology,the status of temperature control technology was introduced,the various control theory,the programme carried out a simple analysis and parison。 5 能力水平40% 查閱文獻 資料能力 能獨立查閱相關文獻資料，歸納總結本論文所涉及的有關研究狀況及成果。 10 外文應用 能力 能閱讀、翻譯一定量的本專業(yè)外文資料、外文摘要和外文參考書目（特殊專業(yè)除外）體現(xiàn)一定的外語水平。用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量 和單位、各種資料引用規(guī)范化、符合標準。 10 理論意義或 實際價值 符合本學科的理論發(fā)展，有一定的學術意義；對經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的應用性研究中的某個理論或方法問題進行研究，具有一定的實際價值。 10 研究方案的 設計能力 整體思路清晰；研究方案合理可行。 5 寫作水平 論點鮮明；論據(jù)充分；條理清晰；語 言流暢。 5 實評總分 成績等級 評閱教師評審意見： 評閱 教師簽名： 說明：評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分 90— 100 分記為優(yōu)秀， 80— 89 分記為良好， 70— 79 分記為中等， 60— 69 分記為及格， 60 分以下記為不及格。 本文首先對測溫技術、溫度控制技術的現(xiàn)狀進行了介紹，對各種控制理論、方案進行了簡單的分析與比較 ； 其次根據(jù)用戶提出的總體要求和技術指標，從工程應用的角度出發(fā)，以發(fā)面器為主要應用對象進行了硬件部分的設計和選型、軟件的設計與分析，且在實現(xiàn)中遵循了簡單、經(jīng)濟、實用的原則：然后詳細介紹了本系統(tǒng)所用各芯片的特點、工作原理、應用及其與 單片機間的通信協(xié)議。系統(tǒng)能夠隨時測量環(huán)境溫度并且顯示當前的溫度值，因此，研究和開發(fā)經(jīng)濟、實用的定時溫度測控系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義，也有著廣泛的應器上當前室溫的顯示等等。而在要求精度很高的溫度控制中，顯然普通的溫度采集和顯示系統(tǒng)已不能滿足設計的需要。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相 比，它能夠直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 9~12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式，可在 55— +125℃的范圍內測量溫度。此系統(tǒng)具有結構簡單、價格低廉、易于操作及系統(tǒng)擴展、性價比高等特點。硬件方面日趨多樣化， 4 位、 8 位、 16 位、 32 位等型號共同并存，在不同的領域存在，如家電、玩具、工業(yè)設備、儀器、通訊等。自單片機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。通用型單片機有總線型和非總線型或者 8 位和 16 位之分， 總線型設有并行地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線的引腳，便于擴展外圍器件。一些單片機控制系統(tǒng)要求在確定的時刻進行某種檢測與操作，有的控制系統(tǒng)要求在進行某種操作時記下進行操作的具體時間，例如現(xiàn)在各公司廣泛用的員工考勤打卡機，有些網(wǎng)頁的登陸同時記下用戶的登陸時間等。它的定時時間固定不編，一旦定時時間到，就會產生中斷或產生溢出脈沖，使系統(tǒng)復位，為了不然系統(tǒng)復位，我們可以在運行的程序中，插入對看門狗定時器的清零指令，不時對它清零刷新。如果單片機內部沒有看門狗電路，可以用片內多余的定時器通過軟件自行構成。這不僅大大提高了單片機的功能，而且使系統(tǒng)的總體結構也大大簡化了。按結構形式分，單片機 有兩種基本的結構形式：普林斯頓結構和哈佛結構。而哈佛結構是一種將程序指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開的存儲器結構。三核是：數(shù)據(jù)和程序存儲器核，控制器和 DSP 核和外圍用戶專用電路 ASIC。就單片機本身來說，除了 4 位機和 8 位機仍保持巨大的領域之外， 各種新型高性能的機型也在迅速發(fā)展。 51 系列的優(yōu)點諸多，它有完整的按位操作系統(tǒng)，除能進行傳送，置位，清零，測試等操作，還能進行位邏輯操作。在 51 單片機系列中，隨著制造工藝的飛速發(fā)展，越來越多新型單片機出現(xiàn)。未定型的程序還可以邊生產邊完善，加快了產品的開發(fā)速度，減少了新產品因軟件缺陷帶來的風險。而單周期既可執(zhí)行本指令功能，同時完成下一條指令的讀取。在 51 系列中，所有的邏輯運算都必須在 A 中進行；而 AVR 卻可以在任兩個寄存器之間進行，省去了不少麻煩，這些比 51 系列強。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅動能力強等特點。 I/O 腳增加了用于設置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器，從而解決了 51 系列 I/O 腳 4 為高電平時同為輸入和輸出的狀態(tài)。最初的單片機，片內只有并行輸入 /輸出接口、定時器 /計數(shù)器，它們的功能較弱，實際應用中往往需要通過特殊的接口擴展功能，從而也增加了應用系統(tǒng)結構的復雜性 ?？傮w框圖見圖 1 所示。 圖 2 DS18B20 外部形狀及管腳圖 DS18B20 的性能特點 （ 1）獨特的單線接口，既可通過串行口線，也可通過其它 I/O 口線與微機接口，無需變換其它電路，直接輸出被 測溫度值。 （ 5）不需備份電源。 （ 8）用戶可定義非易失性的溫度告警設置。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。 圖 3 DS18B20 測溫原理 單片機控制模塊的設計 單片機型號的選擇 隨著計算機技術的發(fā)展，單片機因具有集成度高、體積小、速度快、價格低等特點而在許多領域，如過程控制、數(shù)據(jù)采集、機電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡技術等方面得到廣泛應用，從而使這些領域的技術水平、自動化程度大大提高。 MCS51(8 位機 )系列單片機的型號有 8031， 8051， 8751， 8032， 8052， 80C31， 80C32， 80C52 等。根據(jù)上述及本課題的實際情況，發(fā)酵溫度系統(tǒng)是一個時滯性較大的系統(tǒng)，對控制時間精度要求不需要很高，所以單片機不需采用高速的輸出、輸入口， 51 系列單片機在時間精度方面可以滿足要求。芯片內部帶有 8K 快速擦寫程序存儲器 (可擦寫次數(shù)可達 1000 次 )；運算速度快頻率可達 33 兆赫茲； 32 位 110 口總線：三個 16 位的定時 1 計數(shù)器。而且，從經(jīng)濟性的角度來看， AT89S52 不但硬件結構簡單，而且價格低、功能強、性價比高，符合我國工業(yè)設計制造的要求 [2]。電容通常在 20pF6OpF 之間選擇，通常為 30pF 左右，本電路選 30pF，電容器 C1 和 C2 的大小對振蕩頻率有微小影響，可起頻率微調作用。采用串行顯示方式則只需占用 2 至 3 根口線，節(jié)約單片機大量的 1/O 線，且使用效果很好。具體電路如圖 5 所示。 MAX7219 應連接共陰極數(shù)碼管。為了減少外界的干擾，應在 MAX7219V 十管腳和 GND 管腳 之間加上一個 11 的滌綸電容和一個 470UF 的電解電容。 LED 動態(tài)顯示原理：本文將位選碼和段選碼通過 MAX7219 傳送，位選碼和段選碼通過串行口送到 MAX7219，再利用MAX7219 的串入并出特性送到數(shù)碼管進行顯示。即在某一時刻只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)而其它各位的位選線處于關閉狀態(tài) .同時段選線上輸出相應位要顯示字符的代碼這樣同一時刻 8 位 LED 中只有選通的那一位顯示出字符，而其它位則是熄滅的。系統(tǒng)運行首先向MAX7219 芯片的控制寄存器傳輸控制字，并對 16 位數(shù)字寄存器進行初始化。值得一提的是，當工作于關閉 (SHUTDOWN)方式時，不僅單片機仍可對其傳送數(shù)據(jù)和修改控制方式，而且芯片耗電僅 為 150UA。 MAX7219 的 DIN 為串行數(shù)據(jù)輸入端。 MAX7219 內部寄存器和工作模式 對 MAX7219 的控制操作很方便 ，其片內具有 8 個數(shù)據(jù)寄存器和 6 個控制寄存器，數(shù)據(jù)寄存器存放預顯示的數(shù)碼值，控制寄存器決定 LED 的工作方式。任選，本課題選 0。 (2)亮度調節(jié)寄存器：地址 =XAH；共有 16 級選擇，用于 LED 顯示亮度的 強弱設置。 (4)顯示測試寄存器：地址 =XFH；有兩種選擇用于設置是測試狀態(tài)還是正常操作狀態(tài)：當在