【正文】 100／ 255=0． 392157，為了編程便于處理小數(shù)，將讀入的二進制數(shù)化為十進制數(shù)后乘以 4后取它的百位、十位、個位，然后再輸出給顯示部分，它們分別對應(yīng)實際溫度的十位、個位、小數(shù)位。然后是設(shè)置要打印的輸出電路層。 布線并調(diào)整 先用自動布線，然后手工修改。這樣，就完成了在單層板中布線的設(shè)置?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和 SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大，可仿真 5 AVR、 PIC。提供 ADC0809時鐘 RETI HALM: 。這樣從初始狀態(tài) （ ―0‖態(tài)）開始計數(shù)，每輸入 10個時鐘脈沖，計數(shù)單元便自動恢復(fù)到 ―0‖態(tài)。 LE：鎖定控制端，當 LE=0時，允許譯碼輸出。由 P0連接7SEGMPX4CA的字形碼輸入端， P2的低四位連接其位地址輸入端。當 EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行 A/D轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當 OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 圖 4— 1 模擬采集電路 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 15 模擬采集電路如圖 41所示。具有如下優(yōu)點： （ 1） 流過器件的電流（ uA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué) 溫度（開爾文）度數(shù) 。 時鐘點：四位數(shù)碼管中，第二位 8 與第三位 8 字中間的二個點。 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆 劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 13 外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，當單片 機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的 數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會 亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的 輸入和輸出。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器。這些過程有些是合并進行的，例如，采樣和保持就利用一個電路連續(xù)完成，量化和編碼也是在轉(zhuǎn)換過程中同時實現(xiàn)的，且所用時間又是保持時間的一部分。通常數(shù)字位數(shù)越多，裝置的速度就越慢。例如，對圖象掃描后，形成象元列陣，把每個象元的亮度（灰階）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字表示，即經(jīng)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換后，構(gòu)成數(shù)字圖象。 熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點和缺陷，它靈敏 度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號的影響，也容易受到前 置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、 紅外傳感器 和微波傳感器。其 大致分為 6 個部分。 存儲器組織和特殊功能寄存器 AT89C51 的存儲器將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，并有各自的存儲空間和訪問指令。ALE/PROG 低字節(jié)鎖存信號 ， ALE 的下降沿將 P0 口輸出的低 8 位地址鎖存在外接的地址鎖存器中，以實現(xiàn)低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。EA/VPP 外部程序存儲器訪問允許信號 EA. 當 EA 信號接地時，對 ROM 的讀操作限定在外部程序存儲器，地址為 0000HFFFFH。 P3 口可作為普通 I/O 口 。用作輸入時，應(yīng)先將輸出鎖存器置 1。在編程時， P0口可用于接收指令代碼字節(jié)；程序校驗時，可輸出指令字節(jié)。AT89C51 單片機中， PC 是一個 16 位的計數(shù)器，可對 64KB 程序 存儲器進行尋址。 暫存器 1 和暫存器 2 是 ALU 的兩個輸入，用于暫存參與運算的數(shù)據(jù)。兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式； 內(nèi)含 4KB 的 FLASH 存儲器，擦寫次數(shù) 1000 次； 采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，不需重新布線，特別適用于已裝修用戶及布線不方便的場合。除了上面提到的質(zhì)量差，售后無保障外，對防盜報警器的技術(shù)消費者也不敢恭維。 多路溫度檢測報警系統(tǒng)的國外發(fā)展現(xiàn)狀 近年來隨著社會的深入發(fā)展，電子電氣的的發(fā)展速度已經(jīng)進入空前狀態(tài)，人們的生活水平也有了很大的提高，而不法分子也越來越多，千防萬防，還是難防賊手摸進門，無論是居民還是企業(yè)，對安防問 題都十分頭痛。采用單片機對溫度進行檢測和控制，不僅具有控制方便和組態(tài)簡單的特點，而且可以 提高被控量的技術(shù)指標 【 2】 。 我國溫度測控設(shè)施計算機應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡單應(yīng)用階段向?qū)嵱没⒕C合性應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。 ，進行電路設(shè)計方案的論證及分析。 哈爾濱劍橋?qū)W院 畢 業(yè) 設(shè) 計 論文題目 ： 基于單片機的多路溫度檢測報警系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué) 生： 劉蘇震 指導(dǎo)教師： 劉媛媛 講師 專 業(yè)： 電子信息工程 （電氣及其自動化） 班 級： 09電氣 4 班 2020 年 5 月哈爾濱劍橋?qū)W院 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 題目名稱 ：基于單片機的多路溫度檢測報警系統(tǒng) 立題意義： 隨著工業(yè)的發(fā)展需要，我國對檢測系統(tǒng)從無到有，從復(fù)雜到簡單的發(fā)展過程，其智能化程度越來越高，然而我國的很多地方溫室的溫度調(diào)節(jié)是應(yīng)用很傳統(tǒng)的開關(guān)門來實現(xiàn)的，這種方法費時費力，效率又很低，準確度又不高，隨機性大，很不科學(xué)，因此需要研制一種結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的測控系統(tǒng)來達 到自動調(diào)節(jié)溫度。 。在技術(shù)上，以單片機控制的單參數(shù)單回路系 統(tǒng)居多，尚無真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達國家相比，存在較大差距。溫度的控制在國民經(jīng)濟的各個部門中也有著十分廣泛的應(yīng)用。人們的防盜意識也逐漸增強。這主要是由于在使用過程中，防盜報警器極易發(fā)生誤報問題， 誤報率高，讓消費者使用中苦惱不堪。 多路溫度檢測報警系統(tǒng)的研究目的和意義 隨著工業(yè)的發(fā)展需要，我國對檢測系統(tǒng)從無到有，從復(fù)雜到簡單的發(fā)展過程，其智能化程度越來越高，然而我國的很多地方溫室的溫度調(diào)節(jié)是應(yīng)用很傳統(tǒng)的開關(guān)門來實現(xiàn)的，這種方法費時費力，效率又很低，準確度又不高，隨機性大，很不科學(xué)，因此需要研制一種結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的測控系統(tǒng)來達到自動調(diào)節(jié)溫度。內(nèi)含 28 字節(jié)的 RAM； 具有可編程的 3 級程序鎖定定位； AT89C51 的工作電源電壓為 5（ 1177。 ALU 的輸出也是兩個：一個是累加器，數(shù)據(jù)經(jīng)運算后，其結(jié)果又通過內(nèi)部總線返回到累加器；另一個是程序狀態(tài)字 PSW，用于存儲運算和操作結(jié)果的狀態(tài)。復(fù)位時 PC 的內(nèi)容是 0000H. （ 3） 存儲器 單片機內(nèi)部的存儲器分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。 P0 口也可做通用 I/O 口使用，但需加上拉電阻。 P1 口可驅(qū)動 4 個 TTL 負載。用作輸入時，應(yīng)先將輸出鎖存器置 1。當 EA 接 VCC 時，對 ROM 的讀操作從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲器。此外，ALE 端連續(xù)輸出正脈沖，頻率為晶振頻率的 1/6，可做外部定時脈沖使用。它有 4 個存儲空間：片內(nèi)存儲器、片外存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器及片外存儲器。一是負責(zé)溫度檢測的溫度傳感器部分，二是將溫度傳感器得到的模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)量的模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，三是負責(zé)溫度顯示的數(shù)碼管部分，四是負責(zé)報警并顯示實時溫度的部分，五是控制的選擇開關(guān)部分，六是將這些功能綜合控制的單片機核心。 兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點互相連接在一起，對這個連接點加熱，在它們不 加熱的部位就會出現(xiàn)電位差。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關(guān)，用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。通常有電子式的模 /數(shù)轉(zhuǎn) 換和機電式模 /數(shù)轉(zhuǎn)換二種。 模數(shù)轉(zhuǎn)換包括采樣、保持、量化和編碼四個過程。 本系 統(tǒng)利用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809在單片機 AT89C51的控制下針對所定一路的模擬信號進行轉(zhuǎn)換。 管腳說明： VCC：供電電壓。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。當 P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器 周期兩次 /PSEN 有效。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài) 驅(qū)動。一般用于顯示時鐘中的秒。 （ 2） AD590 的測溫范圍為 55℃ ～ +150℃ 。 由于流過 AD590的電流（以 uA為單位）在數(shù)值上等于 所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（以開爾文為單位），在 T℃ 下流過 AD590的電流就為 (273+T)uA。 ALE為地址鎖存允許 輸入線，高電平有效。 OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。連接如圖 44。 LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在 LE=0時的數(shù)值。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 18 圖 4— 3 溫度顯示部分的數(shù)碼電路 圖 4— 4 路數(shù)的靜態(tài)顯示 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 19 電路總圖 通過將各部分設(shè)計的綜合，得到電路總圖。高溫報警 SETB TR1 SETB FLAG LJMP PtOC 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 24 INT_T1: MOV TH1, (655361000)/256 MOV TL1, (655361000)%256 CPL SOUND INC TCNTA MOV A, TCNTA JB FLAG,I1 CJNE A， 30,RETUNE SJMP I2 I1:CJNE A, 20, RETUNE I2:MOV TCNTA, 0 INC TCNTB MOV A, TCNTB CJNE A, 25, RETUNE MOV TCNTA, 0 MOV TCNTB, 0 LCALL DELAY2 RETUNE: RETI DISP: MOV A, LED_0 。 設(shè)計過程與成果 繪制電路原理圖并仿真調(diào)試 在 Proteus 6 Professional 中用 ISIS 6 Professional 設(shè)計好電路原理圖，并結(jié)合 Keil C51進行軟件編程和硬件的仿真調(diào)試，調(diào)試成功后，便可開始制作 PCB。到此，對一些主要的參數(shù)設(shè)置就完成了。在布線的過程中，如果需要改變某一根線的大小，可以雙擊右鍵，選擇 Trace Style選項中的合適類型；要刪除該線，則左鍵單擊 Delete。在 Output選項中單擊Print/Plot Layout選項，出現(xiàn)設(shè)置對話框，在設(shè)置對話框中，單擊選擇 Printer，可以選擇打印機和設(shè)置打印紙張以及版圖放置方向。在實際實驗中顯示的溫度與實際溫度的比較如表 61所示，可以看出用此算法測量的溫度具有一定的準確性，絕對誤差以及相對誤差在一定的范圍內(nèi)適用。單片機讀人數(shù)據(jù)時將二進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)后乘以 (100／ 255)后就得到環(huán)境的溫度。先單擊 Output選項中的 Set Output Area選項，按住鼠標左鍵并拖動，選中要輸出的版圖。 PCB的元件布局完成如圖 61所示。在左上 Strategy欄中分別選中 POWER和 SIGNAL，在下面的 Pair1中選同一層。支持大量的存儲器和外圍芯片。數(shù)值轉(zhuǎn)換 MOV B, 100 DIV AB MOV LED_2, A MOV A, B MOV B,10 DIV AB MOV LED_1,A MOV LED_0,B LCALL DISP SJMP WAIT INT_T0: CPL