【正文】 數(shù)據(jù)線獲取能量，來完成溫度轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的完成溫度轉(zhuǎn)換的時間較長。這樣通過單片機(jī)就可以通過單片機(jī)來掃描按鍵了。 數(shù)據(jù)與算法 在對電機(jī)控制的整過過程中我們使用 PID 算法，可以大大提高控制精度。應(yīng)用 PID 控制，必須適當(dāng)?shù)卣{(diào)整比例放大系數(shù) KP，積分時間 TI 和微分時間TD，使整個控制系統(tǒng)得到良好的性能。 //微分 if((abs)(e)=10)Du=0。 //上次測量值賦給前次測量值 } 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)論分析 第 21 頁（共 44 頁） 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)論分析 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)樣機(jī)組裝好以后 ，便可進(jìn)入系統(tǒng)的在線（聯(lián)仿真器）調(diào)試，其主要任務(wù)是排除樣機(jī)硬件故障，并完善其硬件結(jié)構(gòu)，試運行所設(shè)計的程序，排除程序錯誤，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)達(dá)到期望的功能，進(jìn)而固化軟件，使其產(chǎn)品化。 解決方法：電源必須單獨調(diào)試好以后才能加到系統(tǒng)的各個部件中。若讀出寫入內(nèi)存不一致，則可能是地址數(shù)據(jù)線短路，試寫入不同的數(shù)據(jù)觀察讀出結(jié)果，或縮小對 RAM 的讀寫范圍，檢查對 RAM 中其它區(qū)域的影響，這樣可初步對地址 數(shù)據(jù)線短路錯誤定位，再用萬用表、示波器等進(jìn)一步確診。 3．結(jié)果不正確 目標(biāo)系統(tǒng)基本上已能正常操作，但控制有誤動作或者輸出的結(jié)果不正確。若是算法錯誤，那是根本性錯誤，應(yīng)重新設(shè)計該程序；若是局部的指令有錯，修改即可。本文以 AT89C51 系列單片機(jī)為核心，用 AT89C51 單片機(jī)作為控制器件，溫度信號通過熱敏電阻和放大器轉(zhuǎn)換成電信號，再由 DA18B20 轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，測溫電路采用橋式電路，溫度設(shè)定采用按鍵移位式設(shè)定方法，溫度控制采用光耦和可控硅控制加熱器。 通過三個月的設(shè)計，我也有很 深的感觸：當(dāng)今社會在飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度更是迅猛無比。一般情況下，這樣一個應(yīng)用系統(tǒng)就算研制成功了 。調(diào)試時，用 防真器的寫命令，將數(shù)據(jù)寫入計算程序的參數(shù)緩沖單元，然后從計算程序開始運行到結(jié)束，運行的結(jié)果和正確數(shù)據(jù)比較，如果對有的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，都沒有發(fā)生錯誤，則該計算程序調(diào)試成功；如果發(fā)現(xiàn)結(jié)果不正確，改用單步運行方式，即可檢查出錯誤所在。 錯誤的原因有：中斷控制寄存器（ IE， IP）的初值設(shè)置不正確，使 CPU 沒有開放中斷或不許某個中斷源請求；或者對片內(nèi)的定時器、串行口等特殊功能寄存器和擴(kuò)展的 I/O 口編程有錯誤，造成中斷沒有被激活；或者某一中斷服務(wù)程序不是以 RETI 指令作為返回主程序的指令， CPU 雖已返回到主程序但內(nèi)部中斷狀態(tài)寄存器沒有被清除，從而不響應(yīng)中斷；或由 于外部中斷源的硬件故障使外部中斷請求無效。第三步是在不加電情況下，除單片機(jī)以外，插上所有的元器件，最后用仿真適配器將樣機(jī)的單片機(jī)插座和仿真器的仿真接口相連，為聯(lián)機(jī)調(diào)試做準(zhǔn)備。 3．電源故障：設(shè)計中存在電源故障，即上電后將造成元器件損壞、無法正常供電，電路不能正常工作。 LastGet_I=Get_I。 //比例 Ierror=e。積分作用太強(qiáng)會使系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。 程序總體設(shè)計 主流程圖如圖 16 所示： 有 沒有 有鍵按下？ 沒有 有 處理子程序 鍵處理子程序 系統(tǒng)初始化 顯示初始化 調(diào)用按鍵子程序 外部信號？ 開始 定時中斷 1 設(shè)定定時初值 中斷返回 設(shè)定定時初值 中斷返回 定時器 0 接收測量值子程序 中斷返回 外部中斷 1 計算周期和轉(zhuǎn)速 圖 16 主流程圖 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 第 19 頁（共 44 頁） 鍵盤掃描的初始化 有鍵盤接口電路可知，當(dāng)有按鍵按下時，相應(yīng)的 IO 口就會被拉低，通過對與按鍵相連的 IO 口進(jìn)行掃描可以檢測是否有按鍵按下。因此我們采用共地的獨立式按鍵如圖 15 所示。 圖 11 采集電路示意圖 整形電路中我們使用低成本精密 CMOS 運算放大器 ua741 構(gòu)成單限比較器，對第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 第 16 頁（共 44 頁） 采集電路的信號進(jìn)行整形得到標(biāo)準(zhǔn)的脈沖波信號。由于我們使用的電機(jī)是線圈式的，在從運行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)和從順時針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到逆時針狀態(tài)時會形成很大的反向電流，在電路中加入二極管的作用就是在產(chǎn)生反向電流的時候進(jìn)行泄流，保護(hù)芯片的安全。 這些類型還具有廣泛的共同模式，差模信號范圍和低失調(diào)電壓調(diào)零能力與 使用適當(dāng)?shù)碾娢?。它可以在與 光軸 0 到 25 的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。 176。 3． DS18S20 通過 1Wire174。 圖 2 測速圖 轉(zhuǎn)速的理論計算 光電對 管和碼盤構(gòu)成轉(zhuǎn)速測量傳感器將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號 ,通過單片機(jī) 測得脈沖信號的周期為 T，我們使用的碼盤上有 8 個孔，由此可以計算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速r。在串行口進(jìn)行發(fā)送 /接收數(shù)據(jù)時 ,每當(dāng)串行口發(fā)送 /接收完一組串行數(shù)據(jù)時串行口電路自動使串行口控制寄存器 SCON 中的RI 或 TI 中斷標(biāo)志位置位，并自動向 CPU 發(fā)出串行口中斷請求 ,CPU 響應(yīng)串行口中斷后便立即轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序執(zhí)行。 AT89C51 在每個機(jī)器周期的 S5P2 時對 INT0、線上中斷請求信號進(jìn)行一次檢測 ,檢測方式和中斷觸發(fā)方式的選取有關(guān)。實時控制、故障自動處理、單片機(jī)與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送往往采用中斷系統(tǒng)。當(dāng)輸入至內(nèi)部時鐘信號時要通過一個二分頻觸發(fā)器，而對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 當(dāng)定時器 /計數(shù)器設(shè)置為 計數(shù)工作方式時，計數(shù)器對來自輸入引腳 T0（ ）和T1（ ）的外部信號計數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)。 C51 系列包含有兩個 16 位的可編程定時器 /計數(shù)器分別稱為定時器 /計數(shù)器 T0 和定時器 /計數(shù)器 T1；在 C51 部分產(chǎn)品中，還包含有一個用做看門狗的 8 位定時器。 輸出： PSEN—— 片外程序存儲器選通信號，低電平有效。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在編程時，其上 施加21V 的編程電壓。 —— INT1 外部中斷 1，輸入。 P2 口可以驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載。 P1 口 —— 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE 脈沖。 第 2 章 設(shè)計理論基礎(chǔ) 第 4 頁（共 44 頁） AT89C51 系列引腳功能 AT89C51 有 40 引腳雙列直插（ DIP）形式。另外 ,AT89C51 還具有 MCS51 系 列單片機(jī)的所有優(yōu)點。而在眾多的 51 系列單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司的 AT89C51 更實用，也是一種高效微控制器，因為它不但和 8051 指令、管腳完全兼容 ，而且其片內(nèi)的 4K 程序存儲器是 FLASH 工藝的，這種工藝的存儲器，用戶可以用電的方式達(dá)到瞬間擦除、改寫。其中，有部分應(yīng)用場合對精度提高的幅度要求也不是特別高。相比之下，直流電動機(jī)雖然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較高、維修麻煩等缺點，但由于具有較大的起動轉(zhuǎn)矩和良好的起、制動性能以及易于在寬范圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速，因此直流調(diào)速系統(tǒng)在一些對調(diào)速性能要求較高的系統(tǒng)中有很大的使用價值。如在日趨發(fā)達(dá)的工業(yè)之中，利用測量與控制溫度來保證生產(chǎn)的正常運行。在實時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個 核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。 系統(tǒng)總體方案框圖 圖 1 測控系統(tǒng)原理圖 傳感器 傳感器部分是為了實現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測以及溫度的檢測，選用光電傳感器和溫度傳感器。 硬件接法 根據(jù)定義，單線總線只有一根線：這一點很重要的，即線上的第一個器件能在適當(dāng)?shù)臅r間驅(qū)動該總線。 隨著電力開關(guān)半導(dǎo)體器件的發(fā)展，直流電機(jī)脈寬調(diào)制（ PWM）直流調(diào)速技術(shù)得到了飛速發(fā)展，它具有的調(diào)速精度高 、 響應(yīng)速度快 、 調(diào)速范圍寬和耗損低等特點，使之成為直流電機(jī)應(yīng)用的主要調(diào)速方式。 第 VI 頁 完成畢業(yè)設(shè)計 (論文 )所需的條件及上機(jī)時數(shù)要求 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 、 直流電機(jī)、溫度傳感器、 上機(jī)時間 120 小時以上 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 20xx 年 12 月 15 日 教研室 (系 )主任 (簽字 ) 任務(wù)書下達(dá)日期 20xx 年 2 月 19 日 指導(dǎo)教師 (簽字 ) 完成任務(wù)日期 20xx 年 6 月 10 日 學(xué)生（簽名） 第 VII 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題 目 名 稱 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測控系統(tǒng)設(shè)計 院 （系） 電 子 信 息 工程 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 電氣 109013 班 學(xué) 生 姓 名 蔡 信鵬 指 導(dǎo) 教 師 李 金 輔 導(dǎo) 教 師 李 金 開題報告日期 20xx 年 3 月 23 日 第 VIII 頁 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測控系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 生：蔡信鵬 ，電子信息 工程 學(xué)院 指導(dǎo)老師：李金 ，電子信息 工程 學(xué) 院 一、 題目來源 結(jié)合教學(xué)以及生產(chǎn)社會實踐 二、研究目的及意義 在實際應(yīng)用中，轉(zhuǎn)速是工程中應(yīng)用非常廣泛的一個參數(shù)，其測量方法較多而模擬量的采集和模擬處理一直是轉(zhuǎn)速測量的主要方法，這種測量方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的要求，在測量范圍和測量精度上，已不能滿足大多數(shù)系統(tǒng)的使用。 4．畢業(yè)設(shè)計 (論文 )應(yīng)完成的主要內(nèi)容 （ 1）仔細(xì)閱讀指導(dǎo)教師提供的相關(guān)鏈接及重點內(nèi)容下，檢索的 30 篇以上的學(xué)術(shù)論文。第 I 頁 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題目名稱： 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測控系統(tǒng)設(shè)計 第 II 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。運用單片機(jī)作為核心控制單元，設(shè)計一套轉(zhuǎn)速溫度智能 控制系統(tǒng) 。 （ 5）根據(jù)設(shè)計內(nèi)容編寫不少于 2 萬字的論文。隨著單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)日新月異發(fā)展 ,許多控制功能及算法都可以采用軟件的技術(shù)來完成 ,不但為直流電動機(jī)的控制提供了更大的靈活性 ,而且使系統(tǒng)達(dá)到更高的性能 ,大大節(jié)約了人力資源 ， 降低了系統(tǒng)成本 ， 更有效地提高了系統(tǒng)工作效率 。 五、主要研究內(nèi)容、需重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 這個課題主要涉及以 51 單片機(jī)作為核心控制芯片， 利用 PWM 控制原理 來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 ， 同 時利用光 電感器 來采集電機(jī)轉(zhuǎn)速， 用溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)， 第 X 頁 并經(jīng)單片機(jī)檢測后在顯示器上顯示出轉(zhuǎn)速值 和溫度值 ，而單片機(jī)則根 據(jù)傳感器 輸出的脈沖信號來分析轉(zhuǎn)速的過程量 。如果不滿足這一點且總線保持在低電平時間大于 480 微秒，那么總線上所有的器件均被復(fù)位。 評語： 評閱教師簽名： 評定成績（百分制）： _______分 第 XIV 頁 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計 )答辯記錄及成績評定 學(xué)生姓名 蔡 信鵬 專業(yè)班級 電氣 109013 班 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )題目 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測控系統(tǒng)設(shè)計 答辯時間 年 月 日 ～ 時 答辯地點 一、答辯小組組成 答辯小組組長： 成 員： 二、答辯記錄摘要 答辯小組 提問（分條摘要列舉） 學(xué)生 回答情況評判 三、答辯小組對學(xué)生答辯成績的評定 （百分制） ： _______分 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )最終成績評定 (依據(jù)指導(dǎo)教師評分、評閱教師評分、答辯小組評分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評分的相關(guān)規(guī)定 ) 等級 (五級制 )： _______ 答辯小組組長 (簽名 ) ： 秘書 (