【正文】 GND：正電源端與接地端（ +5V） 。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 該系統(tǒng)板上的單片機(jī)系統(tǒng)把全部的 I/O端口資源提供出來，因此，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，可以靈活地組合成不同的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 在系統(tǒng)中編程中應(yīng)用。對(duì) P2 端口寫 “ 1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口 使用。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對(duì) P3端口寫 “ 1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高 ，此時(shí)可以作為輸入口使用。 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) 在系統(tǒng)中編程 中 應(yīng)用 TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 在系統(tǒng)中編程中應(yīng)用 本器件組成是應(yīng)用于單片機(jī)最小系統(tǒng)，經(jīng)過多方對(duì)比，設(shè)計(jì)單片機(jī)底座，選擇了 AT89S52 單片機(jī)，并且把單片機(jī)連接了開發(fā) 板上，各個(gè)引腳對(duì)應(yīng)如上所訴，方便連接其他器件及各大模塊的鏈接。 AT89S52 單片機(jī)的 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入斷口，高電平有效。復(fù)位電路如圖 所示。在手動(dòng)操作中，通過按鍵的連接，而使 RST 的電流由低變高而達(dá)到上電復(fù)位的效 果。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)大多以熱敏電阻為傳感器，但熱敏電阻可靠性差、測(cè)量溫度準(zhǔn)確率低，且必須經(jīng)過專門的接口電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后才能由微處理器進(jìn)行處理。因此用它來組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 （ 4） 測(cè)量溫度范圍在－ 55。 18 （ 6） 內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。當(dāng)被用著在寄 生電源下，也可以向器件提供電源。 由于 DS18B20是在一根 I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。 對(duì)于 DS18B20寫 0時(shí)序和寫 1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫 0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20能夠在 15us到 45us之間能夠正確地采樣 IO總線上的 “0”電平，當(dāng)要寫 1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us之內(nèi)就得釋放單總線。其中下圖左面畫出了晶振，防止輸入和輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤，右面同上是復(fù)位電路。最后設(shè)計(jì)了一個(gè)工具箱，可以裝載改器件，同時(shí)在外圍設(shè)計(jì)一個(gè)孔，把溫度傳感器連接到工具箱外圍，可以模擬在不同位置測(cè)量溫度。以適應(yīng) AT89S52芯片的輸入要求。這樣， DS18B20傳感器采集 的信號(hào)經(jīng)過放大后就為AT89S52芯片要求的 0~5V，對(duì)于測(cè)量范圍在 55攝氏度到 +125攝氏度的信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后得到的電壓值分別為： 20 0攝氏度對(duì)應(yīng)的電壓值為 100攝氏度對(duì)應(yīng)的電壓值為 表 對(duì)于各個(gè)數(shù)的編程 對(duì)應(yīng)表 為 溫度 / 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 00000111 11010000 07D0H + 0000001 10010001 0191H + 0000000 10100010 00A2H + 0000000 00001000 0008H 0 0000000 00000000 0000H 11111111 11111000 FFF8H 11111111 01011110 FF5EH 11111110 01101111 FE6FH 55 11111100 10010000 FC90H 另外，出于經(jīng)濟(jì)性和數(shù)據(jù)采集特點(diǎn)的考慮，本文決定采用多路 開關(guān)來對(duì) 8路傳感器信號(hào)進(jìn)行分時(shí)采集，這樣可以使 8路信號(hào)公用一個(gè)放大器，而又不影響電路的特性。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔 每行之間也有也有間隔 起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱? 所以他不能顯示圖形。 內(nèi)含復(fù)位電路 。 8個(gè)可由用戶自定義的 5X7的字符發(fā)生器 CGRAM。 圖 1602液晶顯示屏 接口圖 22 表 1602具體原理表格以及引腳對(duì)應(yīng)： 引腳號(hào) 引腳名 電平 輸入 /輸出 作用 1 Vss 電源地 2 Vcc 電源（ +5V） 3 Vee 對(duì)比調(diào)整電壓 4 RS 0/1 輸入 0輸入指令 1輸入數(shù)據(jù) 5 R/W 0/1 輸入 0向 LCD寫入指令數(shù)據(jù) 1從 LCD讀取數(shù)據(jù) 6 E 1 輸入 使能信號(hào)， 1時(shí)讀取信息 1→ 0執(zhí)行指令 7 DB0 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line0（最低位） 8 DB1 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line1 9 DB2 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line2 10 DB3 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line3 11 DB4 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line4 12 DB5 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line5 13 DB6 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line6 14 DB7 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line7（最高位） 15 A +Vcc LCD背光電源正極 16 K 接地 LCD背光電源負(fù)極 1602液晶顯示屏的開發(fā)板的液晶接口： HD44780內(nèi)置了 DDRAM（顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ) RAM）、 CGROM（字符存儲(chǔ) ROM）和CGRAM（用戶自定義 RAM）。但具體的寫入是要按 LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的，后面我會(huì)講到的。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。 由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會(huì)將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性 。 僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。），雙（雙相繞組通電）四拍（ ABBCCDDAAB。 25 圖 步進(jìn)電機(jī)外觀圖 表 28BYJ48型號(hào)基本信息 相數(shù) 4 電壓 5VDC 電流 92mA 電阻 13歐姆 步距角 空載牽出頻率 800pps 空載牽入頻率 500pps 減速比 1/64 牽入轉(zhuǎn)矩 大于等于 接線提示 A(橙 )、 B(黃 )、 C(藍(lán) )、 D(灰 )、 E(紅，中點(diǎn)接 +5V) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。 （ 1） 構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的專用集成電路： A、脈沖分配器集成電路：如三洋公司的 PMM871 PMM872 PMM8714等。 （ 2） “ 細(xì)分驅(qū)動(dòng) ” 概述： 將 “ 電機(jī)固有步距角 ” 細(xì)分成若干小步的驅(qū)動(dòng)方法，稱為細(xì)分驅(qū)動(dòng)，細(xì)分是通過驅(qū)動(dòng)器精確控制步進(jìn)電機(jī)的相電流實(shí)現(xiàn)的，與電機(jī)本身無關(guān)。步進(jìn)電機(jī)有 5個(gè)接口連接到擴(kuò)展電路板上。 27 圖 系統(tǒng)硬件連接圖 本章小結(jié) 本 章介紹了系統(tǒng)硬件的選擇，通過多方對(duì)比，最終選定了單片機(jī)、溫度傳感器、液晶顯示屏、步進(jìn)電機(jī)等器件的型號(hào)。 28 第 4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì) 本器件 用 C 語言開發(fā)， Keil C 編譯軟件進(jìn)行編譯，開發(fā)過程按照模塊化分塊進(jìn)行開發(fā)。 自動(dòng)控制的決策也就是在自動(dòng)控制模式下怎么決定系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)大概可以分為單片機(jī)主控模塊、傳感器模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊和顯示模塊。顯示模塊完成字符、數(shù)字的顯示功能。硬件電路需要進(jìn)行傳感器的選取及其設(shè)定、單片機(jī)的選取、顯示電路及其步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)。 分配硬件系統(tǒng)所提供的相關(guān)資源，如寄存器、 ROM、中斷資源以及堆棧等。 保持系統(tǒng)運(yùn)行過程中的必要參數(shù) 程序流程圖如圖 所示。其中溫度傳感器編程有幾個(gè)地方需要注意，如溫度的范圍，正負(fù) 值 等。 其中包涵的函數(shù)功能具體如下： 函數(shù)功能：延時(shí)若干毫秒 函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài) 函數(shù)功能： 將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊 函數(shù)功能：指定字符顯示的實(shí)際地址 函數(shù)功能：對(duì) LCD 的顯示模式進(jìn)行初始化設(shè)置 本器件的具體程序圖為： N Y N 開始 通電 復(fù)位 溫度傳感器開始接受溫度 1602 顯示屏開始顯示現(xiàn)在接受的數(shù)值并準(zhǔn)確表達(dá) 1602 顯示屏顯示 +85攝氏度，表示溫度傳感器信號(hào)還沒有接受過來 持續(xù)一定時(shí)間 31 圖 溫度傳感及 顯示程序流程圖 其中涉及的具體程序見附錄。 我可以假設(shè)初步設(shè)計(jì)電機(jī)正轉(zhuǎn)為以下模式： uchar code FFW[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}； 則反轉(zhuǎn)為： uchar code REV[8]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01}。 //電機(jī)正轉(zhuǎn) motor_rev()。然后通過最初設(shè)定的程序表，把其程序加入到主程 序中，使步進(jìn)電機(jī)能通過溫度傳感器接受的溫度和單片機(jī)運(yùn)算處理，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)問題。 斷電 結(jié)束 32 第 5章 系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn) 及 調(diào)試 AT89S52 單片機(jī)下載器軟件使用 AT89S52 單片機(jī)下載器是專門用于下載 程序到單片機(jī)系統(tǒng)中，該軟件使用方便。否則，不成功會(huì)有 “ 初始化失敗 ”的紅 色字樣提示。注意在編程之前，要對(duì)單片機(jī)芯片進(jìn)行擦除操作。 讀取：從單片機(jī)內(nèi)部 ROM 中讀 取內(nèi)容到代碼顯示區(qū)中。 34 圖 裝載程序圖 在這里選擇以 HEX 為后綴的文件，選中它并點(diǎn)擊 “ 打開 ” 按鈕，即把程序代碼裝入到代碼顯示區(qū) 1 中。 （ 2） “ 鎖定位 1” 對(duì)芯片的程序進(jìn)行一級(jí)加密保護(hù) 。 退出：退出該軟件系統(tǒng)。檢驗(yàn)硬件連接是否有問題：由于本系統(tǒng)不是所有器件全為手動(dòng)焊接而成，所有也需要調(diào)試下根本分的鏈接，防止有虛連部分。 1602 內(nèi)含復(fù)位電路，一上電就自動(dòng)清空。 本 課題要求設(shè)計(jì)一 個(gè)溫度范圍，為了模擬人在車中的最舒適溫度，為了達(dá)到方便演示的目的，設(shè)定的溫度為2830 攝氏度。步進(jìn)電機(jī) 的步進(jìn)角比較小，為了演示清楚，系統(tǒng)會(huì)讓步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 64 個(gè)脈沖即一圈。 但是開始時(shí)燒寫好程序，還是遇到很多問題，比如由于電壓不穩(wěn)，步進(jìn)電機(jī)并未轉(zhuǎn)動(dòng)，程序溫度范圍不準(zhǔn)確，開始時(shí)設(shè)定為 2028 攝氏度為舒適溫度時(shí)，在低于 20攝氏度時(shí)步進(jìn)電機(jī)沒有反轉(zhuǎn)等，最后在反復(fù)更改程序，反復(fù)調(diào)試硬件最后解決了這些問題。 演示實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的直觀性與示范性 ,且操作簡(jiǎn)便、現(xiàn)象明顯。 //反轉(zhuǎn) sbit K3 = P3^4。開始可以采用 8 位顯像管來達(dá)到我們的目的，讀取溫度傳感器的溫度。 圖 LCD 顯示數(shù)據(jù)圖 最后，我們把各個(gè)器件都連接好，后來通過實(shí)驗(yàn)，選擇了一個(gè) 12V 的變壓器來代替 USB 供電，這樣我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，通過最后的程序編寫，來達(dá)到系統(tǒng)的一個(gè)自動(dòng)控制，雖然盡量想做到自動(dòng)調(diào)節(jié)，但是由于技術(shù)有限，最終通過實(shí)驗(yàn) ，我們可以演示一下整個(gè)系統(tǒng)的工作過程，如圖 ，來觀察器件的正常工作，通過實(shí)驗(yàn)證明，該器件完全能按最初設(shè)計(jì)進(jìn)行工作，雖然看似機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其中的工作量較大，由于本系統(tǒng)只是一種模擬實(shí)驗(yàn)，并沒有在實(shí)車上實(shí)驗(yàn)，考慮的因素較少，這樣有些實(shí)際的問題并沒有解決點(diǎn)，還需要繼續(xù)加強(qiáng)。 39 結(jié) 論 汽車空調(diào)采用模糊控制可以提高其控制效果。 本文的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，使車室溫度的控制過程能夠模擬人的思維、語言和行為的模糊性。成功后在設(shè)法達(dá)到其自動(dòng)、合理的運(yùn)作。 本作品完全能達(dá)到設(shè)計(jì)最初設(shè)定的要求，并且操作簡(jiǎn)單，演示方便，經(jīng)濟(jì)耐用等諸