【正文】 25 溫度主程序流程圖 圖 溫度主程序流程圖 開始 設(shè)堆棧 清標(biāo)志 清暫存 清顯示 T0 初始化 串行口初始化 CPU 開中斷 掃描鍵盤 溫度采樣 顯示 26 主要模塊代碼 main() { unsigned char z； unsigned char a， b， flag_2=1， count1=0； unsigned char phil[]={2， 0xce， 0x6e， 0x60， 0x1c， 2}； TMOD=0x21； TH0=0x2f； TL0=0x40； SCON=0x50； PCON=0x00； TH1=0xfd； TL1=0xfd； PS=1； EA=1； EX1=0； ET0=1； ES=1； TR0=1； TR1=1； high_time=50； low_time=50； PIDInit ( amp。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各 個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，完成硬件電路的設(shè)計(jì)、單片機(jī)軟件編寫等。 。知識(shí)固然得到 了鞏固和提高，但我相信在實(shí)踐中的切身體會(huì)將會(huì)使我在以后的工作和學(xué)習(xí)中終身受用。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。在程序設(shè)計(jì)中運(yùn)用了模塊化與結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的方法，低級模塊可以被高級模塊重復(fù)調(diào)用，提高了效率，節(jié)省了內(nèi)存，也方便了程序的調(diào)試和使用維護(hù)。 在該軟件系統(tǒng)中，定時(shí)器 T0 為工作方式 1，定時(shí)周期為 125ms， 8 次定時(shí)器中斷為 1S，由于實(shí)際環(huán)境溫度和濕度變化是連續(xù)和平緩的，故這里采用分段定值平緩濾波算法處理每次測得的溫度和濕度值，有效防止了突發(fā)干擾使測得值波動(dòng)很大，導(dǎo)致反饋系統(tǒng)關(guān)啟工作，影響系 統(tǒng)的穩(wěn)定，提高了系統(tǒng)的抗干擾性。匯編語言用來編制系統(tǒng)軟件和過程控制軟件，其目標(biāo)程序占用內(nèi)存空間少，運(yùn)行速度快，有著高級語言不可替代的用途。壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用 TTL 系列集成電路 7406 或 7407 低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。注意：在外部供電的方式下， DS18B20 的 GND 引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是 85℃。 輸出方波頻率與相對濕度的數(shù)據(jù)對照見表 。本設(shè)計(jì)采用頻率輸出形式，采集電路如 圖 。 圖 振蕩電路 溫度采集電路 首先，我們根據(jù) AD590的特性，找出其輸出電流值與溫度值的關(guān)系。 C），更換 HS1101 時(shí)不需要重新標(biāo)定。相對濕度在 (33～75) %RH 之間時(shí)平均靈敏度為 。 圖 AD590 溫度傳感器使用原理圖 濕度檢測 濕度傳感器的選擇 測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣中吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，電容式、電阻式和濕漲式濕敏元件分別 是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測量的。 AD590 的接腳圖及零件符號如圖 所示： 圖 AD590 的接腳圖及零件符號 AD590 的輸出電流是以絕對溫度零度 (273℃ )為基準(zhǔn)，每增加 1℃，它會(huì)增加 1μ A輸出電流，因此在室溫 25℃時(shí)，其輸出電流 Io=(273+25)=298μ A。 C～ +150。即電流輸出 溫度每增加 1。這種器件在被測溫度一定時(shí) , 相當(dāng)于一個(gè)恒流源。集成溫敏變換器還具有高靈敏度、高電平輸出、穩(wěn)定性好 , 易于與讀出電路和控制電路接口等優(yōu)點(diǎn)。其中 Q0 為最低位， Q3為最高位。 CLKI、 CLKO ： 外界振蕩器時(shí)鐘調(diào)節(jié)電阻 Rc， Rc一般取 470 K?左右。 VAG：模擬地端。由于 MC14433 只有一路輸入，而本系統(tǒng)檢測的多路溫度與濕度信號輸入，故選用多路選擇電子開關(guān)，可輸入多路模擬量。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，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 硬件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理 單片機(jī) AT89S51 為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，此系統(tǒng)采用了 AT89S51 單片機(jī)作為控制芯片，它具有以下特性：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器含有 4KB 的 Flash 存儲(chǔ)器，允許在線編程，擦寫周期可達(dá) 1000 次；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； I/O 口具有 32根可編程 I/O 線；具有兩個(gè) 16 位 I/O 線；中斷系統(tǒng)具有 6個(gè)中斷源、 5 個(gè)終端矢量、 2 個(gè)中斷優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)；串行口是一個(gè)全雙工的串行通信口；具有兩個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR0 和 DPTR1；低 功耗節(jié)電模式有節(jié)電模式和掉電模式；包含 3 級程序鎖定位； AT89S51 的電源電壓為 ~， AT89LS51 的電源電壓為 ~；振蕩器頻率 0~33MHz（ AT89S51）， 0~16MHz(AT89LS51)；具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器；靈活的在線片內(nèi)編程模式（字節(jié)和頁編程模式）；具有斷電標(biāo)志模式 POF。 因 AT89S51內(nèi)含 4KB的 EEPROM，不需外擴(kuò)展存儲(chǔ)器，可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀。 因此，對溫 濕 度的控制精度要求比較高的情況下，是不應(yīng)許出現(xiàn)過沖現(xiàn)象的，即不應(yīng) 許實(shí)際溫 濕 度超過控制的目標(biāo)溫 濕 度。世界上技術(shù)發(fā)達(dá)的國家對傳感器技術(shù)開發(fā)都十分重視。但也存在測量誤差較大， 儀表指示值一般僅代表物體表現(xiàn)溫 濕 度，測溫裝置 5 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。 另外的非接觸式測量方法是通過對輻射能量的檢測來實(shí)現(xiàn)溫 濕 度測量的方法，其優(yōu)點(diǎn)是：不破壞被測溫 濕 度，可以測量 溫濕度變化較小 的物體，適于測量運(yùn)動(dòng)物體的溫 濕 度，還可以測量區(qū)域的溫 濕 度分布，響應(yīng)速度較快。當(dāng)集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展時(shí)，電腦的運(yùn)算速度和信息處理能力得以成倍的提高，這時(shí)人們才逐步認(rèn)識(shí)到信息攝取裝置：傳感器沒跟上信息技術(shù)的發(fā)展，因而驚呼“大腦發(fā)達(dá)、五官不靈”。為了使系統(tǒng)與外界的能量交換盡可能的符合人們的要求，就需 要采取其他手段來達(dá)到這樣一個(gè) 溫濕度控制的 目的 。這種人工測試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測試的溫度及濕度 誤差大，隨機(jī)性大。顯示部分由液晶芯片 YM19264 輔助單片機(jī)來完成，并可通過鍵盤輸入指令進(jìn)行控制，充分提 高了單片機(jī)的工作效率。 8 第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本章從器件選擇 、性能特點(diǎn)、電路分析等方面對硬件系統(tǒng)進(jìn)行了討論。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。在給出地址 1 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。 MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器 MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn) 本系統(tǒng)選用了雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器 MC14433，可以把溫度、濕度檢測電路測出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送 CPU 處理，它精度高，分辨率達(dá) 1/1999。 VEE：模擬部分的負(fù)電源端，接5V。 R1/C1： R1 與C1 的公共端。 BCD 碼輸出線 Q0~Q3： BCD 碼輸出線。由于附加了線性化電路 , 因此變換器線性極好 , 解決了溫敏器件非線性問題。 AD590是 AD公司利用 PN結(jié)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。 靈敏度： 1μ A/ K。 精度高，線形好： AD590共有 I、 J、 K、 L、 M五檔，其中 M檔精度最高，在 55。供應(yīng)電壓范圍 +4V至 30V。 AD590 溫度傳感器使用原理如圖 。 C 可見精度是較高的，常溫使用無需溫度補(bǔ)償，無需校準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)條件下（ 10KHZ、 +25。這個(gè)電路是一個(gè)典型的單片振蕩電路。如何將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)易于接受的信號，常用兩種方法：一是將該濕敏電容置于運(yùn)放與阻容組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流、直流放大、再 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；另一種是將該濕敏電容置 于 555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號，可直接被計(jì)算機(jī)所采集。當(dāng) C=C0= 時(shí)，求出 f=6668Hz,這與 6660Hz 非常接近。 在外部電源供電方式下， DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，此時(shí) I/O 線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上理論可以掛接任意多個(gè)DS18B20 傳感器，組成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過 MCS51 的 1 根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。匯編語言像機(jī)器指令一樣，是硬件操作的控制信息。通常，符合上述功能的溫度控制程序由主程序和 T0 中斷服務(wù)程序兩部分組成。并列出了溫濕度顯示主程序及個(gè)子程序的流程圖。 傳感器是實(shí)現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測量和控制都將無法實(shí)現(xiàn)。在這近一周的課程設(shè)計(jì)中，我有艱辛的付出，當(dāng)然更多的是豐收的喜悅。我相信我會(huì)把自己的熱情和所學(xué)奉獻(xiàn)到自己所做的事情當(dāng)中，不斷努力，不斷進(jìn)??！ 33 第六章 參考文獻(xiàn) 1. 何立民 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2020 《全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽培訓(xùn)教程》電子工業(yè)出版社 3. 王福瑞 .單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 4. 胡斌 .圖表細(xì)說電子元器件 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 5. 關(guān)平，劉紅 ，林強(qiáng) .可實(shí)現(xiàn)的基于 MCS51單片機(jī)的恒溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 第七章 指導(dǎo)教師評閱 成績（百分制）： 指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 注：如教研室有明確的評分標(biāo)準(zhǔn)，可粘貼于此頁。在這些過程中，遇到許多困難，但通過書籍或網(wǎng)絡(luò)查閱了很多相關(guān)文章后終于解決了，這對我的學(xué)習(xí)能力的提高有了很大的幫助。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳