【正文】 理器用來(lái)創(chuàng)建和維護(hù)用戶(hù)的項(xiàng)目；集成的MAKE工具可以匯編、編譯和連接用戶(hù)嵌入式應(yīng)用；所有開(kāi)發(fā)工具的設(shè)置都是對(duì)話(huà)框形式的；真正的源代碼級(jí)的對(duì)CPU和外圍器件的調(diào)試器；高級(jí)GDI(AGDI)接口用來(lái)在目標(biāo)硬件上進(jìn)行軟件調(diào)試以及和Monitor51進(jìn)行通信。最后一步就是將HEX文件添加到單片機(jī)里。開(kāi)始LCD初始化延時(shí)設(shè)第一行顯示位置顯示第一行內(nèi)容設(shè)第二行顯示位置顯示第二行內(nèi)容結(jié)束 圖 43 LCD顯示程序流程圖主要是通過(guò)人為的對(duì)外部按鍵的控制來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)溫度的手動(dòng)和自動(dòng)控制?；蛑校捎谰帽４?。THH，指示燈閃爍，蜂鳴器響，表示超溫。當(dāng)實(shí)際溫度小于.圖48 低于下限 高于溫度上限LCD顯示數(shù)字高于53，故在這路上的紅色LED燈亮，且蜂鳴器發(fā)出聲音，故在這路上的指示燈閃爍，無(wú)法加熱，結(jié)果如圖49。 功能模塊的調(diào)試方案把各個(gè)功能模塊編寫(xiě)成單獨(dú)的文件進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試成功以后，再將各部分聯(lián)合在一起。調(diào)試了各模塊之后，接下來(lái)的工作就是將各程序段連接起來(lái)，進(jìn)行綜合調(diào)試了，綜合調(diào)試需要我們特別注意細(xì)節(jié)部分，這樣才能盡可能的減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生。本系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也十分的寬廣，溫度傳感器DS18B20的測(cè)量范圍55℃到+125℃。 在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，感謝老師給了我很大的幫助，同時(shí)也離不開(kāi)很多的同學(xué)熱心幫助，是他們?cè)谖矣龅诫y題的時(shí)候給了我啟發(fā)。調(diào)整鍵K4 EQU 。查詢(xún)按鍵K2 EQU 。大學(xué)時(shí)代的老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。同時(shí)，不使用的模塊進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，極大限度的降低了功耗。溫度判斷控制模塊也是一個(gè)非常重要的模塊，由于溫度對(duì)于植被的生長(zhǎng)起著決定性的作用，因此，如果這個(gè)因素控制不好，這個(gè)系統(tǒng)就失敗了，這就需要我認(rèn)真的考慮這一模塊的控制方式，調(diào)試階段比較順利。因此，系統(tǒng)調(diào)試先進(jìn)行硬件調(diào)試，盡量完善硬件設(shè)計(jì)，排除錯(cuò)誤，為軟件調(diào)試創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。結(jié)果如圖47所示。Success TEMP：+ ℃℃流程圖如圖44所示。DS18B20K3 開(kāi)始發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過(guò)ROM命令9字節(jié)完？延時(shí)1SLCD顯示發(fā)讀取溫度命令讀取操作移入溫度暫存器轉(zhuǎn)換成BCD碼發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令YN 圖 42 溫度采集流程圖 LCD液晶顯示程序單片機(jī)通過(guò)P0口輸出數(shù)據(jù)，顯示程序?qū)囟鹊葦?shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。在這里可以進(jìn)行編輯、修改等操作。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀(guān)察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVisionMPLAB等軟件。單片機(jī)與MAX232的連接如圖312所示圖 312 單片機(jī)與MAX232的連接圖 本章小結(jié)本章主要介紹了采集系統(tǒng)的主要電路，并詳細(xì)介紹了溫度采集電路，LCD1602顯示電路，按鍵電路，報(bào)警電路等的工作原理。第二部分：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。從DS18B20總線(xiàn)讀得一位 MOV R3,3CH DJNZ R3,$ 。 將設(shè)定溫度報(bào)警值自動(dòng)存入DS18B20的EEROM中，可永久保存。三極管導(dǎo)通，C端產(chǎn)生高電平，蜂鳴器就發(fā)出鳴響。對(duì) LCD 做初始化設(shè)置及測(cè)試 CLR LCD_EN LCALL INIT_LCD 。采用標(biāo)準(zhǔn)16腳接口，VSS為電源地，VDD接＋5V，V0為液晶顯示屏對(duì)比度調(diào)整端，接電源正極時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高。 延時(shí)TSR3: SETB FLAG1 。當(dāng)DS18B20復(fù)位后單片機(jī)發(fā)送一條MOV A,0CCH命令，使得單片機(jī)跳過(guò)對(duì)DS18B20的檢測(cè)，MOV A,0CCH命令的作用就是單片機(jī)對(duì)DS18B20的識(shí)別，當(dāng)有多片DS18B20時(shí)這個(gè)命令就可以區(qū)分出不同的DS18B20，從而使單片機(jī)對(duì)不同的DS18B20發(fā)出指令。CC2不是必須的，很多三腳的貼片晶振或陶振內(nèi)部有集成電容。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。當(dāng)超限報(bào)警后，我們可以通過(guò)鍵盤(pán)控制電路進(jìn)行溫度上下限調(diào)節(jié)，使溫度報(bào)警解除。寫(xiě)命令（包括但不限于初始化、調(diào)節(jié)顯示位置、清除顯示）；寫(xiě)數(shù)據(jù) (把一個(gè)字符的ASC 碼寫(xiě)入液晶使其顯示)；讀忙信號(hào)（液晶乃低速設(shè)備，每次操作前應(yīng)該測(cè)試忙信號(hào)，確定其不忙時(shí)再操作）。表 25 DS18B20的ROM指令集指令名稱(chēng)指令代碼指令功能讀ROM33H讀DS18B20ROM中的編碼ROM匹配55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出64位ROM 編碼，訪(fǎng)問(wèn)單總線(xiàn)上與編碼相對(duì)應(yīng)DS18B20使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該DS18B20的讀寫(xiě)做準(zhǔn)備搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線(xiàn)上DS18B20的個(gè)數(shù)和識(shí)別64位ROM地址，為操作各器件做好準(zhǔn)備跳過(guò)ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20的發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令，適用于單片機(jī)工作警報(bào)搜索0ECH該指令執(zhí)行后，只有溫度超過(guò)設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)（3）發(fā)送存儲(chǔ)器指令，DS18B20的存儲(chǔ)器指令集如下表26所示。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。其中第0、1個(gè)字節(jié)為只讀型字節(jié)，分別包含測(cè)得溫度信息的低位和高位字節(jié)，第2和第3個(gè)字節(jié)是TH和TL的易失性拷貝，在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。單總線(xiàn)器件的序列號(hào)唯一性特點(diǎn)，保證了在一根總線(xiàn)上可以?huà)旖佣鄠€(gè)單總線(xiàn)器件的實(shí)現(xiàn)。等效的華氏溫度范圍是67176。在閑置模式下，CPU停止工作。：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 引腳圖如圖24所示。全靜態(tài)工作：0Hz24Hz該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。單片機(jī)系統(tǒng)中的非編碼式鍵盤(pán)程序主要由判別是否有鍵按下子程序、鍵的識(shí)別子程序、找到閉合鍵后，讀入相應(yīng)的鍵值，再轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理程序幾個(gè)部分組成。~。 按鍵模塊鍵盤(pán)是一種常見(jiàn)的輸入設(shè)備，用戶(hù)可以向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令。而且價(jià)錢(qián)便宜，一個(gè)四位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管才四塊錢(qián)，大大節(jié)省了成本。并且，每個(gè)DS18B20有唯一的系列號(hào)，因此同一條單總線(xiàn)上可以?huà)旖佣鄠€(gè)DS18B20，構(gòu)成主從結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)測(cè)溫傳感器網(wǎng)絡(luò)。方案二：熱電偶傳感器。AD7314帶有一個(gè)與SPI，QSPI和MICROWIRETM協(xié)議兼容的靈活串行接口，允許它與數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和大多數(shù)微控制器方便地連接。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以單片機(jī) AT89C51作為控制核心，以數(shù)字式溫度傳感器DS18B20作為測(cè)量元件，構(gòu)成智能溫度測(cè)量系統(tǒng)；同時(shí)可把采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232總線(xiàn)上傳給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖21所示。該系統(tǒng)采用的是AT89才C51單片機(jī)，此芯片功能比較強(qiáng)大，能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。它是對(duì)傳感器信號(hào)的測(cè)量與處理，以微型計(jì)算機(jī)等高技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的一門(mén)綜合應(yīng)用技術(shù)。近年來(lái)，又成功研制了動(dòng)態(tài)范圍更大、線(xiàn)性度更高、兼容性更強(qiáng)、低功耗可靠性的TDE324C型地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過(guò)簡(jiǎn)單的增加和更改模塊，并結(jié)合系統(tǒng)編程，就可擴(kuò)展或修改系統(tǒng)，迅速組成一個(gè)新的系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 temperature 。主要參考資料：[1] 張丹，[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與測(cè)量，2008（1）：4244 [2] 周潤(rùn)景. 基于DS18B20的溫度測(cè)量模塊設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，．[3] [M].高等教育出版社，2004：5867 [4] 林祝亮，武林，2006，完成期限： 指導(dǎo)教師簽名： 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日摘 要隨著微型計(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、濕度和壓力的場(chǎng)合。同時(shí)在Proteus環(huán)境下結(jié)合Keil uVision 2成功實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的仿真調(diào)試。由于該種數(shù)據(jù)采集測(cè)試系統(tǒng)具有高速性和一定的靈活性，可以滿(mǎn)足眾多傳統(tǒng)方法不能完成的數(shù)據(jù)采集和測(cè)試任務(wù)，因而得到了初步的認(rèn)可。第二類(lèi)以數(shù)據(jù)采集卡、標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，這一類(lèi)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多。這就使得以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。[1]由美國(guó)PASCO公司生產(chǎn)的“科學(xué)工作室”是將數(shù)據(jù)采集應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)的嶄新系統(tǒng)，它由3部分組成：（1）傳感器：利用先進(jìn)的傳感技術(shù)可實(shí)時(shí)采集技術(shù)可實(shí)時(shí)采集物理實(shí)驗(yàn)中各物理量的數(shù)據(jù)；（2）計(jì)算機(jī)接口：將來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，采樣速率最高為25萬(wàn)次/S；（3）軟件：中文及英文的應(yīng)用軟件。數(shù)據(jù)采集是工業(yè)控制等系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，通常采用一些功能相對(duì)獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，作為測(cè)控系統(tǒng)不可缺少的部分，數(shù)據(jù)采集的性能特點(diǎn)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)。第2章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案論證 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，又稱(chēng)數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。單片機(jī)要使用特定的組譯和編譯軟件編譯程序，在用KeiluVision2把程序下載到單片機(jī)內(nèi)。2℃，～，并且采用小外形8引腳μSOIC封裝。一般采用熱電偶調(diào)理模板或調(diào)理模塊來(lái)完成這項(xiàng)工作最為便捷，而自行設(shè)計(jì)、制作儀表放大器則較為繁瑣且較難保證精度。 顯示模塊[15]方案一：采用液晶顯示。語(yǔ)音芯片優(yōu)點(diǎn)是能輸出各種錄制好的聲音，輸出容易豐富。非編碼鍵盤(pán)有兩種接口方法：一種是獨(dú)立按鍵接口；另一種是矩陣式按鍵接口。圖 22 獨(dú)立按鍵接口圖方案二：矩陣式按鍵接口。常用的芯片是MAX232，MAX232的優(yōu)點(diǎn)是：（1）一片芯片可以完成發(fā)送轉(zhuǎn)換和接收轉(zhuǎn)換的雙重功能；（2）單一電源+5V供電；（3）它的電路設(shè)計(jì)與連接比較簡(jiǎn)單而且功能齊全。32可編程I/O線(xiàn)P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表22所示。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。[9] 溫度傳感器DS18B20系統(tǒng)中溫度測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集由Dallas公司的單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20完成。溫度轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字信號(hào)所需時(shí)間最長(zhǎng)為750ms，；（7）用戶(hù)可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值；（8）告警搜索命令可識(shí)別和定位那些超過(guò)報(bào)警限值的 DS18B20；（9）支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫；（10）電源極性接反時(shí)，DS18B20不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。數(shù)據(jù)通常首先寫(xiě)入暫存存儲(chǔ)器，在那里它可以被讀回。第8個(gè)字節(jié)為只讀型字節(jié)，它是前面所8個(gè)字節(jié)的循環(huán)冗余校驗(yàn)字節(jié)（CRC）。[15]DS18B20單線(xiàn)通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，如果出現(xiàn)序列混亂，1WIRE器件將不響應(yīng)主機(jī)，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14引腳（無(wú)背光）或16引腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明見(jiàn)下表27。此液晶支持的指令碼有指令碼功能00111000設(shè)置162顯示，57點(diǎn)陳，8位數(shù)據(jù)接口解釋?zhuān)壕褪?x38 的命令指令碼功能00001DCBD=1 開(kāi)顯示；D=0 關(guān)顯示C=1 顯示光標(biāo)；C=0 不顯示光標(biāo)B=1 光標(biāo)閃爍；B=0 光標(biāo)不顯示000001NSN=1 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一N=0 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減一，且光標(biāo)減一S=1 當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符，整屏顯示左移（N=1）或右移（N=0），以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果。 系統(tǒng)各部分電路設(shè)計(jì)圖 32 單片機(jī)外圍主控電路單片機(jī)主控電路如圖32所示包括電源復(fù)位電路和晶體振動(dòng)電路。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。相對(duì)來(lái)說(shuō)運(yùn)用外接電源的方法。之后由單片機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令，從DS18B20中讀出溫度數(shù)據(jù)，并在液晶顯示器