【正文】 設(shè)置/調(diào)整鍵K3 EQU 。授人以魚不如授人以漁，置身其間，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，更領(lǐng)會(huì)了對(duì)待知識(shí)，走向社會(huì)的思考方式。在降低成本方面，本系統(tǒng)采用了較為廉價(jià)的單片機(jī)AT89C51其程序存儲(chǔ)器有4K之多，在眾多單片機(jī)中有著高性價(jià)比，數(shù)字溫度傳感器DS18B20也比較廉價(jià)，而且最重要的還是它不用外加電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，大大提高了精度，報(bào)警方面采用了最為廉價(jià)而且方便的蜂鳴器。除了以上所提到的模塊之外，還有一些模塊也很重要，也都需要認(rèn)真的調(diào)試，如報(bào)警模塊等。然而本次的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)試以程序調(diào)試為主。圖47正常情況 低于溫度下限LCD顯示溫?cái)?shù)字低于5，故在這路上的紅色LED燈亮，蜂鳴器發(fā)出聲音，故在這路上的指示燈閃爍，說明無法加熱，無法正常工作，結(jié)果如圖48。 L，指示燈閃爍，蜂鳴器響，表示加熱部分出現(xiàn)故障。開始當(dāng)前溫度顯示LCD顯示：設(shè)定的TH與TL溫度報(bào)警值K1按下？K2按下？YK3按下？YNK1按下?Y按下K2調(diào)整TH減少，按下K3調(diào)整TL減少N按下K2調(diào)整TH增加，按下K3調(diào)整TL增加K4按下?YLCD顯示當(dāng)前調(diào)整值TH、TLNN確定退出設(shè)定狀態(tài)YN圖 44鍵盤掃描流程圖當(dāng)實(shí)際溫度大于的EEROM以減(DOWN)方式設(shè)定，當(dāng)設(shè)定數(shù)值減到TH=30，TL=0時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為加(UP)方式；K2其流程圖如43所示。根據(jù)題意，在文檔中寫入程序，寫完后再檢查一下，然后保存，然后再將保存好的文檔添加到工程中，具體做法如下：程序文件添加完畢后，對(duì)其進(jìn)行編譯當(dāng)前程序、編譯修改過的文件并生成應(yīng)用程序、重新編譯所有文件并生成應(yīng)用程序后，再點(diǎn)擊TARGET1下的Options for Target ‘Target1’，則其頁(yè)面為：再點(diǎn)擊圖案上的Output鍵接下來就是點(diǎn)擊上圖中的select folder for objects鍵，得到下圖將其產(chǎn)生的HEX文件存儲(chǔ)在E盤畢業(yè)設(shè)計(jì)文件夾中。[14] 簡(jiǎn)介KeilUvision2Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（UVISION）將這些組合在一起。（4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。讓我們對(duì)采集電路有了更詳細(xì)的了解。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。等待100微妙 RRC A 。溫度傳感器DS18B20的讀取時(shí)序如圖39所示。即當(dāng)DS18B20檢測(cè)到的實(shí)時(shí)溫度值超出預(yù)設(shè)溫度值范圍時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)發(fā)給單片機(jī)，使得蜂鳴器鳴響。初始化 LCD LCALL STORE_DATA 。RS為寄存器選擇端，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 置1標(biāo)志位,表示DS1820存在 JMP TSR5TSR4: CLR FLAG1 。單片機(jī)直接發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令，此時(shí)單片機(jī)或外接電源必須提供足夠的電流（最少1mA），持續(xù)時(shí)間為500ms。圖 34 溫度檢測(cè)電路如圖34所示，Vcc接電源正極。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。鍵盤控制電路可以顯示當(dāng)前設(shè)置的上下限溫度值，以及修改溫度值。[15]（命令碼）此液晶上電的時(shí)候需要初始化典型的指令碼是38H，也就是上電的時(shí)候需要調(diào)用INIT_LCD這個(gè)子程序?qū)懼噶畲a，用法是MOV A,38H；執(zhí)行完這個(gè)命令可以把液晶初始化成16x2顯示5x7的點(diǎn)陣8位總線接口。表 26 DS18B20 的存儲(chǔ)器指令集指令名稱指令代碼指令功能溫度變換44H啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為500ms，結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的第4字節(jié)寫上。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值以16 位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第0，1字節(jié)。如果在使用DS18B20的過程中不對(duì)其施加告警搜索命令，則第2和第3個(gè)字節(jié)可用作通用用戶存儲(chǔ)器，在本系統(tǒng)中即作為通用存儲(chǔ)器使用，定義這兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)該溫度傳感器在系統(tǒng)中的序號(hào)，為每個(gè)溫度傳感器分配的序號(hào)在系統(tǒng)中是唯一的。表23 64位ROM結(jié)構(gòu)示意圖8位產(chǎn)品系列編碼48位序列號(hào)8位CRC編號(hào)MSB LSB MSB LSB MSB LSB(最高有效位) (最低有效位)如圖27所示，DS18B20的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存（便箋式）RAM和一個(gè)非易失性 EEPROM（高溫觸發(fā)器TH、低溫觸發(fā)器TL和配置寄存器）。F～+257176。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。圖 24 AT89C51的引腳圖VCC：供電電壓。三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。 圖 23 矩陣式按鍵接口圖在該系統(tǒng)中所用到的按鍵有4個(gè)，所以采取獨(dú)立按鍵接口方式。無按鍵按下時(shí)，~。根據(jù)案件的識(shí)別方法分類，有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。缺點(diǎn)是電路接線較多，顯示內(nèi)容少，只能顯示數(shù)字，不能顯示中文。此特性可普遍應(yīng)用在包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、建筑物和設(shè)備內(nèi)的溫度場(chǎng)測(cè)量，以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測(cè)中。熱電偶傳感器具有價(jià)廉、精度高、構(gòu)造簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍寬(通常從50～+1600 ℃)及反應(yīng)快速的優(yōu)點(diǎn)。它具有低的電源電流特性，這使其適合各種應(yīng)用，包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備和消費(fèi)類電子。AT89C51圖 21 系統(tǒng)框圖 方案論證 單片機(jī)的選擇單片機(jī)是一種面向大規(guī)模的集成電路芯片，是微型計(jì)算機(jī)中的一個(gè)重要的分支。 本章小結(jié)本章主要介紹了采集系統(tǒng)的發(fā)展歷史，從20世紀(jì)50年代開始至今，并詳細(xì)介紹了每個(gè)階段的采集系統(tǒng)的組成。數(shù)據(jù)采集也是從一個(gè)或多個(gè)信號(hào)獲取對(duì)象信息的過程。該數(shù)據(jù)采集對(duì)拾震計(jì)輸出的電信號(hào)模擬放大后送至A/D數(shù)字化，A/D采用同時(shí)采樣，采樣數(shù)據(jù)經(jīng)DSP數(shù)字濾波處理后，變成數(shù)字地震信號(hào)。[1]盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展，而且組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只需要一塊數(shù)據(jù)采集卡，把它插在微機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)并輔以應(yīng)用軟件，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，但這并不會(huì)對(duì)基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩類，一類以儀表儀器和采集器、通用接口總線和計(jì)算機(jī)組成。 Proteus 目 錄第1章 緒論 1 研究背景及其目的意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 該課題研究的主要內(nèi)容 2 本章小結(jié) 3第2章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案論證 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 4 方案論證 4 系統(tǒng)的元件介紹 8 本章小結(jié) 18第3章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理及分析 19 系統(tǒng)總體流程圖 19 系統(tǒng)各部分電路設(shè)計(jì) 20 本章小結(jié) 29第4章 軟件部分 30 仿真軟件 30 主程序設(shè)計(jì) 34 仿真結(jié)果 39 功能模塊的調(diào)試 42 本章小結(jié) 42結(jié) 論 43參考文獻(xiàn) 44致 謝 45附錄1：程序 46附錄2：系統(tǒng)原理圖 57第1章 緒論 研究背景及其目的意義近年來，數(shù)據(jù)采集及其應(yīng)用受到了人們?cè)絹碓綇V泛的關(guān)注，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也有了迅速的發(fā)展，它可以廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)以溫室環(huán)境作為研究對(duì)象，主要研究了溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程與仿真的實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各部分電路并利用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)了針對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的子程序。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)起始于20世紀(jì)50年代，1956年美國(guó)首先研究了用在軍事上的測(cè)試系統(tǒng)，目標(biāo)是測(cè)試中不依靠相關(guān)的測(cè)試文件，由非成熟人員進(jìn)行操作，并且測(cè)試任務(wù)是由測(cè)試設(shè)備高速自動(dòng)控制完成的。這類系統(tǒng)主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也有一定的應(yīng)用。相較于數(shù)據(jù)采集板卡成本和功能的限制，單片機(jī)具多功能、高效率、高性能、低電壓、低功耗、低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，而雙單片機(jī)又具有精度較高、轉(zhuǎn)換速度快、能夠?qū)Χ帱c(diǎn)同時(shí)進(jìn)行采集，因此能夠開發(fā)出能滿足實(shí)際應(yīng)用要求的、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、可靠性高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備24位A/D轉(zhuǎn)化位數(shù)，采樣率有50HZ、100HZ、200HZ。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)已成為日益重要的檢測(cè)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時(shí)監(jiān)控溫度、濕度和壓力等場(chǎng)合。此外，更詳細(xì)闡述了采集系統(tǒng)現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況及其在信息處理過程中的重要意義。此系統(tǒng)是由CPU、隨即存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、只讀程序存儲(chǔ)器、輸入輸出電路（I/O口），還有可能包括定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口、顯示驅(qū)動(dòng)電路（LCD驅(qū)動(dòng)電路）等電路集成到一個(gè)單塊芯片上，構(gòu)成了一個(gè)最小但完善的計(jì)算機(jī)任務(wù)。它的另一個(gè)特點(diǎn)是包含一個(gè)內(nèi)部溫度傳感器，在－35℃～＋85℃溫度范圍內(nèi)測(cè)量精度為177。熱電偶傳感器輸出的電壓信號(hào)較為微弱(只有幾毫伏到幾十毫伏) ， 因此在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前必須進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，由高放大倍數(shù)的電路將它放大到A/D轉(zhuǎn)換器通常所要求的伏特級(jí)電平。由比較可知，選用方案三相對(duì)比較便宜的DS18B20更好，能提高A/ D轉(zhuǎn)換精度的同時(shí)確保信號(hào)完整性，較少開發(fā)難度?？紤]到顯示內(nèi)容與方便，采用方案一較為合適 智能報(bào)警模塊方案一：采用語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示。通過硬件識(shí)別的鍵盤稱編碼鍵盤；通過軟件識(shí)別的鍵盤成為非編碼鍵盤。當(dāng)某按鍵按下時(shí)，與其相連的I/O線將得到低電平輸入。 串行口的選擇該串行口我選用了標(biāo)準(zhǔn)RS232C接口，它是電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。128*8位內(nèi)部RAMGND：接地。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。F；（6）通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式。暫存存儲(chǔ)機(jī)制有利于在單線通信時(shí)確保數(shù)據(jù)的完整性。第4個(gè)字節(jié)為配置寄存器，接著的三個(gè)字節(jié)為器件內(nèi)部使用而保留，不可對(duì)其施加寫命令。主機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后， ℃/LSB形式表示。下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將RAM的第4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中重調(diào)EEPROM0B8HEEPROM的內(nèi)容復(fù)制到RAM的第4字節(jié)讀供電方式0B4H讀DS18B20的供電模式，寄生供電時(shí) DS18B20發(fā)送“0”，外接電源供電時(shí)DS18B20發(fā)送“1”l 顯示容量為162個(gè)字符；l ～；l （）；l ；l （WH）mm。以下指令碼用法相同。圖 31 系統(tǒng)總體流程圖在實(shí)際環(huán)境中，我們就要注意此時(shí)環(huán)境溫度已經(jīng)超過了我們預(yù)定值，為了不造成損失我們要做好必要的防范措施。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。這是傳感器外接電源的接法，VCC和GND接地，這個(gè)叫做寄生電源，而且要至少持續(xù)500ms，也就是說。因DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)達(dá)500ms。 清0標(biāo)志位,表示DS1820不存在 JMP TSR7TSR5: MOV R0,06BHTSR6: DJNZ R0,$ 。RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。將自定義字符存入LCD的CGRAM RETINIT_LCD: 。圖 37 蜂鳴器報(bào)警電路圖 38 按鍵電路按鍵電路如圖38所示，按鍵電路一端接地，另一端接單片機(jī)P1口，當(dāng)按鍵K1，K2，K3，K4有按下狀態(tài)，則立刻有信號(hào)從P1口進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)做出響應(yīng)。T0T1T215us60us圖 39 DS18B20讀取時(shí)序圖單片機(jī)對(duì)DS18B20的讀取程序：READ: MOV R4,4 。把讀得的位值環(huán)移給A DJNZ R2,RE01 。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。第4章 軟件設(shè)計(jì) 仿真軟件Proteus是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。Keil有以下幾個(gè)特點(diǎn)：全功能的源代碼編輯器；器件庫(kù)用來配置開發(fā)工具設(shè)置；項(xiàng)目管