【正文】 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 芯片介紹 ......................................................................錯誤 !未定義書簽。 集成溫度傳感器 DS18B20.............................................錯誤 !未定義書簽。 液晶顯示器 LCD1602 ....................................................錯誤 !未定義書簽。 溫度報警電路 ...............................................................錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)完整程序 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 溫度正常時的測試 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。在生活環(huán)境過程中，溫度起到非常的重要的作用。 鑒于溫度對工農(nóng)業(yè)、生活上如此的重要，溫度傳感器的發(fā)展從而得到了推進。在控制的領(lǐng)域中，溫度的被監(jiān)控有極為重要的作用。從而能夠很大程度上提升產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量。 [6] 21世紀之后，溫度控制器更偏向智能化、安全性及高可靠性等。它是在芯片上集成一個系統(tǒng)，集成度達到 108～ 109 元件 /片，這給 IC產(chǎn)業(yè)的前進鼓足的動力。微型計算機的誕生給人們的生活帶來了質(zhì)的飛躍，它 促進著現(xiàn)代科技研發(fā)的進步，也給現(xiàn)代智能溫度測控技術(shù)帶來了全新的更新。 把單片機應用到溫度檢測控制中。在生活領(lǐng)域中 ，廣泛被利用在各個角落，在人們看得見的地方或是一些人們不宜接觸的地方使用。所以電子技術(shù)的發(fā)展，都牽動著社會的進步，帶來非常有效的動力，讓其大步向前邁進。不僅僅帶來不好的影響，更是給人們帶來物種上的不可代替的損失。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 前言 3 該溫度報警器是用熱敏電阻來設(shè)計的，檢測溫度后傳感到開關(guān)，溫度低于 或者超過預定值，使報警器發(fā)出報警信號，這時的發(fā)聲、發(fā)光的報警裝置可以選擇一些比較合適的方案。利用所學的理論知識，設(shè)計基于單片機的溫度報警系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計方案。 如果當前溫低于或高于設(shè)定值的時候，則警報燈亮光、蜂鳴器報警。 AT89S52的主要性能參數(shù)： 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器； 與 MCS51單片機產(chǎn)品兼容； 32個可編程 I/O口線； 1000次擦寫周期； 單 片 機 顯示模塊 測溫模塊 復位模塊 報警模塊 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 5 三級加密程序存儲器； 全靜態(tài)操作 :0Hz33MHz； 8個中斷源； 1000次擦寫周期； 16位定時、計數(shù)器有 3個； 1000次擦寫周期； 低功耗空閑和掉電模式；全雙工 UART串行通道； 掉電后中斷可喚醒； 1掉電標識符。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復用。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 6 P1口 P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， p1輸 出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL邏輯電平。對 P2 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 7 ALE/PROG 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。 EA/VPP 外部訪問允許，欲使 CPU僅訪問外部程序存儲器（地址 0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。 XTAL1 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 如果 復位 ， 位都 將是“ 0”。 雙數(shù)據(jù)指針寄存器 有 2 路 16 位數(shù)據(jù)指針寄存器。必須軟件清“ 0”。 RLCLK 串行口接收數(shù)據(jù)時鐘標志位。 EXEN2 外部允許標志位。 TR2=1，定時器 2開始工作。當 EXEN2=1 時， CP/RL2=1， T2EX出現(xiàn)負脈沖，會引起捕捉操作；當定時器 2 溢出或 EXEN2=1時 T2EX 出現(xiàn)負跳變，都會出現(xiàn)自動重載操作。 DISRTO 復位輸出標志位 Reset 輸出“ 1”， 0看門狗定時結(jié)束 。 掉電標志位 掉電標志位 (POF)位于特殊寄存器 PCON 的第四位()。地址為：0000H~1FFFH。 看門狗定時器的復位需要軟件的編寫來控制； UART、定時器 0和定時器 1的操作與單片機 C51/C52一樣；定時器 2相當于是一個定時計數(shù)器，它有三種工作模式：波特率發(fā)生器、向下或向上計數(shù)、捕捉方式。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 10 表 10： IE功能 符號 位地址 功能（允許控制位） EA 中斷總允許控制位。 內(nèi)部時鐘電路如圖 3所示，它是由 C C2 兩個電容，再并聯(lián)上一個石英體振蕩器，組成一個并聯(lián)諧振回路。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 11 芯片上的 XTAL1 和 XTAL2 分別為振蕩電路的輸入端和輸出端。使用溫度特性好的電容，可以提供溫度穩(wěn)定性。然后還原到初始時候的狀態(tài)進行按鍵操作。當單片機開始工作的時候， RST 端口得到高電平。它由 C3 電容并聯(lián)一個 1kΩ 的 R1 電阻 ，外接電源后再并聯(lián)一個下拉 的 電阻 R2，構(gòu)成的一個復位電路。在需要進行復位操作的時候，只需按下按鍵，則電源的電壓便會流入進 RST 接口處。 方案二：輸出用數(shù)字型的溫度傳感器 DS18B20。 在外部連接 VDD 和 GND， 總線連接一個阻值為 的電阻為上拉作用 。分辨率為12 位時，其轉(zhuǎn)換時間在 750ms 內(nèi)； （ 8）輸出為數(shù)字溫度信號，提升了其抗干擾糾錯能力； （ 9）電源接反時不會損壞芯片，但是不能正常工作。它們的不同在于前者受溫度的影響不大，后者則影響很明顯。這個時候算得的數(shù)值就是檢測的溫度。表達方式： ℃ /LSB， S 為符號位。 5. DS18B20 使用中的注意事項 DS18B20 雖然具有很多優(yōu)點，也要注意下面一些問題： ① 必須保證檢測到溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字的時間，否則容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的情況，輸出會一直顯示 85℃。任何時序讀寫的不正確，都會容易導致測得數(shù)據(jù)的錯誤。 VDD 引腳連線接到 GND 的時候，則該小系統(tǒng)使用著內(nèi)部的寄生電源。因為其更具穩(wěn)定性，不擔心外部提供電壓的耗損，也能正常地精準測溫。并不能直接顯示出測得溫度的數(shù)值。 LED 的顯示給人感覺更為直接明了，對 LED 的顯 示編程有動態(tài)顯示、靜態(tài)顯示兩種。要使之正常的顯示，在編程的時候正常定義就可以實現(xiàn)。 液晶顯示器 LCD1602 1602 是顯示的內(nèi)容為 16x2，即可以顯示兩行，每行 16 個字符的液晶模塊。 (一 ) 1602 采用標準的 16 腳接 口及特征和應用： 表 12：接口特征及應用 第 1 腳 VSS 為地電源。 第 4 腳 RS 為寄存器選擇 。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 18 第 6 腳 E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令 。 特性 對比度 能適當 調(diào) 整；元件內(nèi)部自帶 復位 ；有許多功能和控制命令； 有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM； 8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。 進入模式設(shè)置指令（表 15） 指 令 功 能 指令編碼 執(zhí)行時間 /ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 進入模式設(shè)置 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 40 功能：設(shè)定光標的移位方向以及字符的移動。 參數(shù)設(shè)定： D 為 0 時，顯示關(guān)閉；為 1 時，顯示打開。 S/C 和 R/L設(shè)定光標情況： 00的時候，左移 1格， AC 值減 1； 01 的時候，右移 1 格， AC 值加 1； 10 的時候，光標不動顯，字符都向左移動一格； 11的時候，光標不動顯，字符都向右移動一格。 CGRAM 地址指令（表 19） 指 令 功 能 指令編碼 執(zhí)行時間 /ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設(shè)定 CGRAM地址 0 0 0 1 CGRAM的地址（ 6位） 40 功能：設(shè)定下個存入數(shù)據(jù)地址。 數(shù)據(jù)寫入指令（表 22） 指 令 功 能 指令編碼 執(zhí)行時間 /ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 數(shù)據(jù)寫入 DDRAM或 CGRAM 0 1 要寫入的數(shù)據(jù) D7~D0 40 功能：顯示出相對應的字符；把另外設(shè)計的圖形存 入 CGRAM。由于已經(jīng)提供了和單片機完備的接口，所以只需要把 D0~D7 和單片機的 ~ 依次相連接，~ 依次與控制 LCD1602 引腳的 RS、 RW、 E 相連接即可。但是并不完美，倘若相關(guān)人員在忙碌狀態(tài)下，忽略正處于報警 狀態(tài)下的燈在發(fā)光，因為主觀的原因?qū)е虏荒鼙患皶r發(fā)現(xiàn)報警的狀態(tài)，也將給來一定程度上的損失。這種方案和之前討論的顯示模塊很類似，就是并不能知道該系統(tǒng)在正常情況下在正常工作。 對比以上三個方案，方案三最為合適，使用聲光同時報警。 LED 一般用的是低壓電源，其工作電壓的 區(qū)間一般在直流 3~24V能正常運行。分別用紅、黃、綠的 LED 燈代表高于、低于、正常溫度的狀態(tài)。 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第二章 22 圖 11： 光報警 聲報警 當檢測到溫度異常的時候，系統(tǒng)反饋發(fā)出聲光報警信號。 因為蜂鳴器只需要 10mA的電流就能驅(qū)動，只靠單片機的輸出信號不足以直接驅(qū)動蜂鳴器的正常運行的。其中電阻 R1是為限流電阻，設(shè)置為 1kΩ。執(zhí)行則為子程序部分，則是讓各個模塊能自己有效正常的運行工作。然后檢測溫度、判定處理溫度，分為三個部分：溫度大于 35℃；溫度低于 25℃；溫度在 25~35℃之間，其不同情況時候的功能顯示及蜂鳴器的鳴響現(xiàn)象也分別不同。通過數(shù)據(jù)之間的處理，將數(shù)據(jù)傳送到液晶顯示器中顯示出來。i=0？ Y N 東華理工大學畢業(yè)設(shè)計 第四章 27 第四章 系統(tǒng)功能測試 功能測試說明 設(shè)置報警溫度上限為 35℃，超過溫度時，亮紅燈且蜂鳴報警。查看在不同溫度下的 仿真結(jié)果，并做相應的仿真記錄。利用了 proteus 及 keil等仿真軟件，學習了 proteus 的仿真方法、步驟和在 keil的編程方法，再次接觸熟悉個軟件的使用，使仿真實驗成功順利地實現(xiàn)了本次設(shè)計的內(nèi)容，達到預期的效果。當我們遇到問題時候，也是細心地指導，分析論文上不足之處和疑惑的地方。還必須感謝的就是已經(jīng)考上北郵的金立強學長，在專業(yè)上不懂或者忽略的問題，他也能一語道破，給我極大的鼓勵與幫助，告訴我那么一句話“工作可以慢慢找，畢業(yè)設(shè)計就這么一次。住在一個宿舍里，共同生活、學習。 感謝我的父母，永遠不消弱的關(guān)心。對老師們的感覺，對同學的不舍，對校園的