【正文】 rtc_io=1。temp = ucDa。 return((int)(y4))。 return(0xffff)。 //匹配傳感器 // for(i=0。data unsigned char i。i8。 DS1820_Reset()。i++。 TMDAT=1。 i++。 data unsigned char j。 return dat。i++。i++。 if (i==0) if(j==0) return(aban_return)。 }//等待DS18B20應(yīng)答unsigned char DS1820_Answer(void){ data unsigned int i。 Count=Coun。XXXIII 致謝致謝在本次設(shè)計中，我要感謝我的指導(dǎo)老師王超老師。吉林建筑大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)論文總結(jié)本設(shè)計的目的是實現(xiàn)對溫度的智能控制，可以在溫度過低或過高時，發(fā)出告警。由于PT100溫度傳感器在仿真過程中波動較大，使得顯示的溫度跳躍變化，不易于溫度顯示與測量。目前支持的單片機類型有：6800系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。開始溫度取值是否為正值溫度值取補碼置“”標(biāo)志計算小數(shù)位溫度BCD值計算整數(shù)位溫度BCD值結(jié)束置“+”標(biāo)志 否 是圖44 計算溫度子程序 報警子程序報警子程序流程如圖45所示。主程序?qū)δK進行初始化，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等模塊。 WP：寫保護，當(dāng)WP 存儲器接口電路AT24C256是一個256K位串行CMOS，內(nèi)部含有32768個字節(jié)，每字節(jié)為8位CATALYST。12V電源的場合，其適應(yīng)性更強。進行串行通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片MAX232進行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。 圖310 報警電路 串口通信電路 本設(shè)計采用串行通信的初衷是通過串行口實現(xiàn)PC機和單片機的通信，在測試過程中，通過串行口可將溫度數(shù)據(jù)傳送到PC機上作為備份保存。第15～16腳：空腳或背燈電源。DS1302接標(biāo)準(zhǔn)的12MHz石英晶振。ADC0809芯片的引腳圖見圖35 圖35 ADC0809引腳圖ADC0809的頻率要低于640KHz,單片機使用的是12MHz,從ALE端引出的信號頻率已經(jīng)六分頻了，所以還需要四分頻。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 A/D轉(zhuǎn)換電路ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、飲水機、咖啡機，烘干機以及中低溫干燥箱、恒溫箱等。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校正，模擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在微處理系統(tǒng)中使用，將Pt電阻的電阻值和溫度對應(yīng)起來后存入EEPROM中，根據(jù)電路中實測的AD值以查表方式計算相應(yīng)溫度值，如下表32。對于大多數(shù)金屬導(dǎo)體，其電阻值都具有隨溫度升高而增大的特性。 單片機最小系統(tǒng)電路在溫度控制系統(tǒng)設(shè)計中，控制核心是STC89C52單片機，該單片機為52系列增強型8位單片機，它有32個I/O口，片內(nèi)含4K FLASH工藝的程序存儲器，便于用電的方式瞬間擦除和改寫，而且價格便宜，其外部晶振為12MHz，一個指令周期為1μS。對于EPROM編程和進行程序校驗時，P0口接收輸入的低8位地址。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機，在EPROM編程期間，該引腳用于接21V的編程電源Vpp。當(dāng)VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源VPD（+5V）為內(nèi)部RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳接地；對于CHOMS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。若為單字節(jié)指令，則在51期間仍進行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計數(shù)據(jù)也不加1。每一個單片機包括：一個8位的微型處理器CPU；一個512K的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器RAM；4K片內(nèi)程序存儲器；四個8位并行的I/O接口P0P3，每個接口既可以輸入，也可以輸出；兩個定時器/記數(shù)器；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工UART的串行I/O口；片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。如果硬件工程師要同時設(shè)計軟件和硬件，經(jīng)常會采用匯編語言來做程序。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果使用的是C語言，則該軟件十分適用，即使使用的是匯編語言，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令工作事半功倍。Altium Designer ，簡化了復(fù)雜板卡的設(shè)計導(dǎo)航功能，設(shè)計師可以有效處理高速差分信號，尤其對大規(guī)模可編程器件上的大量LVDS資源。Designer ，在FPGA和板級設(shè)計中，同時支持原理圖輸入和HDL硬件描述輸入模式；同時支持基于VHDL的設(shè)計仿真，混合信號電路仿真、布局前/后信號完整性分析。 開發(fā)環(huán)境及編程語言的選擇 硬件開發(fā)環(huán)境的選擇Protel是Protel公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設(shè)了課程來學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用Protel。但每個按鍵需占用一根輸入線，在按鍵數(shù)量較多時，輸入口浪費大，電路結(jié)構(gòu)顯得很繁雜，故此種按鍵適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。對于共陽極的數(shù)碼管，內(nèi)部每個發(fā)光二極管的陽極被連在一起，成為該各段的公共選通線，發(fā)光二極管的陰極則成為段選線。方案二：選擇ADC0809ADC0809是8位、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換芯片，具有地址鎖存控制的8路模擬開關(guān)，應(yīng)用單一＋5V電源，其模擬量輸入電壓的范圍為0～5V，對應(yīng)的數(shù)字量輸出為00～FFH，轉(zhuǎn)換時間為100us，無需調(diào)零或調(diào)整滿量程。ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。B) 根據(jù)信號對象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求，確定A/D轉(zhuǎn)換速度，以保證系統(tǒng)的實時性要求。A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇：A/D轉(zhuǎn)換器把傳感器采集的模擬量輸入轉(zhuǎn)換成單片所能識別的數(shù)字量信號。B. 溫度測量范圍40~+125℃。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。溫度傳感器的從測量原理分為，體積熱膨脹，電阻變化，熱電效應(yīng)（熱電偶），壓電效應(yīng)頻率變化，光學(xué)反應(yīng)等溫度傳感器，它們各自有自己的優(yōu)缺點，利用體積熱膨脹的溫度傳感器，不需要用電。4．提高企業(yè)對可控制電加熱技術(shù)的應(yīng)用水平，鍛煉企業(yè)技術(shù)人員的開發(fā)、應(yīng)用能力。利用溫度傳感器與信號電路相結(jié)合，再經(jīng)過單片機處理顯示，通過24小時的定溫監(jiān)測以及在溫度上升或下降到某一范圍定時報警，節(jié)省人力和物力，大大提高工作效率。因此，單片機廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)控制中。由于讀數(shù)時的人為因素引起的誤差也不可忽視。系統(tǒng)設(shè)計了相關(guān)的硬件電路和相關(guān)應(yīng)用程序。硬件電路主要包括STC89C52單片機最小系統(tǒng)，測溫電路、實時時鐘電路、LCD液晶顯示電路以及通訊模塊電路等。要用人工進行溫度控制，其勞動強度可想而知，而且無法做到精確控制，因此需要尋求更好的測溫控溫辦法?？刂凭哂畜w積小、重量輕、價格低、可靠性高、耗電少和靈活機動等許多優(yōu)點，因此如果能利用單片機進行溫度的測量和控制，將會大大提高溫度測量和控制的可靠性和靈活性。 研究意義通過單片機來控制加熱的過程促進了生產(chǎn)過程自動化。1第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計方案本系統(tǒng)采用了STC89C52作為處理器，以PT100為溫度傳感器的溫度采集系統(tǒng)，并通過ADC0809進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，該控制系統(tǒng)可以實時存儲相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時間。電阻溫度傳感器分為銅電阻，中等精度價格低；鉑電阻高精度價格高；熱敏電阻，精度低靈敏度高。方案一：選擇熱電偶傳感器熱電偶作為測溫原件具有結(jié)構(gòu)簡單、較高的精準(zhǔn)度、測量范圍寬、具有良好的敏感度等優(yōu)點，在溫度測量中應(yīng)用最為廣泛。C. 較低的測量誤差。A/D轉(zhuǎn)換器的種類分為雙積分A/D轉(zhuǎn)換器如ICL7109，逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器如ADC0809和并型A/D轉(zhuǎn)換器。C) 根據(jù)環(huán)境條件選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片的一些環(huán)境參數(shù)要求，如工作溫度、功耗、可靠性等級性能。因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。根據(jù)MC14433和ADC0809的特性可以看出，ADC0809的轉(zhuǎn)換速度快，且只需單一的+5V電源，使用起來比MC14433方便的多。對于共陰極數(shù)碼管，則正好相反，內(nèi)部發(fā)光二極管的陰極接在一起，陽極成為段選線。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為，即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。方案二：矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上，分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。早期的Protel主要作為印制板自動布線工具使用，運行在DOS環(huán)境，對硬件的要求很低，在無硬盤286機的1M內(nèi)存下就能運行，但它的功能也較少，只有電原理圖繪制與印制板設(shè)計功能，其印制板自動布線的布通率也低，而現(xiàn)今的Protel已發(fā)展到Protel 99（網(wǎng)絡(luò)上可下載到它的測試板），是個龐大的EDA軟件，完全安裝有200多M，它工作在WINDOWS95環(huán)境下，是個完整的板級全方位電子設(shè)計系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客戶/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度PCB的100％布通率。Altium Designer ，并且在PCB布線中采用了無網(wǎng)格的SitusTM拓撲邏輯自動布線功能；同時，將完整的CAM輸出功能的編輯結(jié)合在一起。Altium Designer ，以更有效的設(shè)計流程和更低的制造成本縮短上市時間。方案二：使用偉福軟件必須使用偉福的硬件才能仿真，硬件自己也不能搭起來，硬件的支持很少，軟件編程起來也比較繁瑣。同時還應(yīng)該認識到，匯編語言是一個非常低級的語言，它僅僅高于直接手工編寫二進制的機器指令碼，因此不可避免地存在一些缺點：A. 編寫的代碼非常難懂，不好維護；B. 很容易產(chǎn)生 Bug，難于調(diào)試；C. 只能針對特定的體系結(jié)構(gòu)和處理器進行優(yōu)化；D. 開發(fā)效率很低，時間長且單調(diào)；E. 兼容性不好，與硬件關(guān)系非常緊密。最高允許振蕩頻率是12MHZ。在加結(jié)束時完成指令操作。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。 B．ALE/ P （30腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低 C．PSEN(29腳):片外程序存儲器讀選通輸出端,低電平有效。 （4）輸入/輸出（I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口A. P0口（39腳～22腳）：～。C. P2口（21腳～28腳）：～，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。使用該單片機完全可以完成設(shè)計任務(wù)，其最小系統(tǒng)主要包括：復(fù)位電路、震蕩電路以及存儲器選擇模式（EA腳的高低電平選擇），電路如下圖31所示： 圖31 單片機最小系統(tǒng)電路 系統(tǒng)電源電路的設(shè)計本系統(tǒng)采用電源穩(wěn)壓芯片是LM2596，該開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，輸出電壓是+5v,輸入電壓是+24v,同時具有很好的線性和負載調(diào)節(jié)特性。常用的金屬導(dǎo)體材料有鉑、銅、鐵和鎳。表32 PT100分度表（）溫度0123456789℃電阻值(Ω)01001020301144050