【正文】 ust the temperature. Key words： MCU。隨著單片機行業(yè)的快速發(fā)著，單片機的應用范圍和深度正在逐漸增強，通常在智能操作和測控方面 ，單片機通常是整個系統的核心。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外， 不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中 以明確方式標明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外 文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 成都學院學士學位論文（設計） 題目： 基于單片機溫度檢測及散熱系統設計 摘要 ： 溫度無論在工業(yè)領域還是在農業(yè)領域或是日常生活之中，它都是一個重要的物理量，因此各個行業(yè)的工作人員都在進行溫度調控這方面的調控。 根據本系統的設計要求，此系統的設計方案是將單片機和溫度傳感器于一體的綜合設計。在當今競爭激烈的市場上溫度檢測調控產品已經非常普遍，同時應用的范圍也相當廣泛。但是由于傳感器器件的熱慣性的影響，測量溫度時的響應時間長，對于一些熱容量較小的物體，接觸式難以測得精準溫度，并且如果測量物體帶有腐蝕性，或物體溫度過高，或物體的移動速度過快，使用接觸式都難以準確的測量物體溫度。 第二章為系統的總體方案設計，介紹了系統應該完成的功能，概括了系統的設計思想，并給出系統的總體方案設計。系統結構框圖如圖 21 所示。并且由于 LM35 對溫度變化產生的電壓變化較小，系統易受干擾。 ZyTemp39。 STC89C51RC 單片機工作電壓低，性能高，片內含 8k 字節(jié)的只讀程序存儲器 ROM 和 512 字節(jié)的隨機數據存儲器 RAM，它兼容標準的 MCS51 指令系統，性價比高，適合本設計系統。 方案二：采用單片機軟件編程實現 PWM（脈沖寬度調制）調速的方法。在本設計中應用了此方法。本設計中開關復位與晶振電路如下圖所示，當按下按鍵開 關 S1 時，系統復位一次。單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和計算機之間可以方便地進行串口通訊。在行線和列線的每一個交叉點上，設置一個按鍵。 圖 36 電機驅動電路 本章小結 本章主要介紹 溫度調控系統的硬件部分，本章節(jié)主要分成兩部介紹了各部分的組成，首先根據實際要求制定出各部分的選擇方案，然后確定最佳方案，之后根據選定方案進一步實現硬件電路，硬件系統主要由單片機最小單元， LED 顯示單元，按鍵設置單元和電機風扇模塊組成。根據以上部 分的解釋，我們可知匯編語言編譯成 CPU 可執(zhí)行的機器語言其實只要做一個翻譯的動作就好了，因為，助記符與對應的二進制指令是一一對應的。 //設定 T1 定時器工作方式 2 TH1=0xFD。 //設置串口工作方式 1 SCON |= 0x50。如下圖 43 所示，在 SCLK 的下降沿上數據改變，上升沿一位數據被存入移位寄存器。 本章小結 系統軟件的設計是本系統 設計的重中之重，控制軟件完美的將軟件程序與硬件設備結合，完成了對電機風扇的控制。在整個溫度調試系統中，紅外溫度傳感器是溫度采集的核心部分，只用溫度數據采集正確才能進行之后的數據處理和溫度調試。 在本次的實驗系統中，我們設 計了溫度采集系統，同時也設計了溫度控制系統，這個系統相當于一個反饋系統，進過多次調節(jié)可以有效的控制溫度，此系統只是一個簡單的溫控系統的實現部分，但其溫控系統的應用背景是十分廣泛的，比如我們現在比較普及的電腦，電腦系統中的溫控系統是電腦廠家一直關心和熱衷于探索的一個方向，電腦的溫控系統直接關系到電腦各部分器件的使用壽命，但無論怎么探索，其基本原理是不變的在短時間內，我們的溫控系統就是對各種應用背后的基本原理的一個基本探索，將來在實際的工程中我們可以繼續(xù)往深入的方向探索，但本質不變。 。 成都學院學士學位論文（設計） 參 考 文 獻 [1] 湯志成 .電子世界 [M].20xx 第 12 期 . [2] 王志宏 .現代電子技術 [M].20xx 第 9 期 . [3] 梅麗鳳，王艷秋，張軍等 .單片機原理及接口技術 .北京：清華大學出版社，北京交通大學出版社 ,20xx. 2～ 4. [4] 戴峻峰 ,付麗輝 . 多功能紅外線遙控器的設計 . 傳感器世界 .20xx,8(12):16～ 18. [5] 李光飛，樓然苗，胡佳文等 . 單片機課程設計實例指導 .北京：北京航空航天出版社 .20xx,168～ 170. [6] 蔡睿研 . 紅外線遙控集成電路 PT2243 原理及應用 . 國外電子元器件 . (9):52～ 54. [7] 吳丁元杰 . 單片機原理及應用 . 北京：機械工業(yè)出版社 . 20xx, 71～ 75. [8] 黃維柱 ,許軍 .通用串行總線 USB[J].計算機應用研究 .20xx, 18(2): 46~48. [9] 童厚健 ,吳青 ,孫光明 . 一種紅外遙控系統的硬件和軟件實現 . 自動化技術與應用 . 20xx， 6（ 14） .14～ 18 . [10] 蘇長贊 .紅外線與超聲波遙控 .北京：人民郵電出版社 .～ 68. 成都學院學士學位論文（設計） 致 謝 在這畢業(yè)論文的完成中，首先，我非常感謝我的指導老師，正是由于 喻 老師的細心指導，我的畢業(yè)論文才能順利的完成。電機調試是關鍵部分，又由于 PWM 模塊使用軟件模擬，我們應該用示波器測試出 PWM 波形，之后在進行電機風扇的驅動，不要直接卻動電機，避免波形不對燒毀電機。 成都學院學士學位論文（設計） 第五章 系統調試與運行 系統調試過程 系統調試的目的是驗證系統能否完成設計要求的功能，并且在實際情況下能否持續(xù)良好的運轉。 TN901 的數據格式 信息格式 Item MSB LSB Sum CR 其中各含義如下 Item ： “L”(4CH): Tobj (目標溫度 ) “f”(66H): Tamb (環(huán)境溫度 ) MSB： 8 bit Data 最高有效位 LSB： 8 bit Data 最低有效位 Sum： Item+MSB+LSB=Sum CR： 0DH, 結束信息 電機風扇調節(jié) 電機風扇的轉速快慢可以直接調節(jié)溫度的升降，因此我們可以利用單片機來對成都學院學士學位論文（設計） 風扇的快慢進行調節(jié)，電機風扇的轉速原理是通過調節(jié)電機的 PWM 的占空比來進行調速， PWM 占空比的實際是我們平常所見的方波的占空比，通過調節(jié)占空比來調節(jié)電機的轉速的原理是調節(jié)電機的平均電壓的大小。 由于 UART 串口是異步串口，在接收數據時我們需要利用中斷，并且在中斷處理函數中接收數據。 //T1 定時器裝初值， 12M 晶振時為 0XFD,32M 晶振時為 0XF7 EA=1。 C 語言屬于高級語言，但為了達到高效率和通用性之間的優(yōu)秀折中， C 語言并不是向 C++、 C那樣的面向對象的高級語言，它屬于面向過程的編程語言， C 語言在單片機編程方面的最大優(yōu)勢是通用性，在面向不同的單片機時，我們不必重新學習其語言，并且之前的其他程序可以完美的移植， 同時隨著編譯器的逐漸發(fā)展，再將 C 語言編譯成匯編語言時的效率高達 70%，并且隨著編譯器的發(fā)展，效率還會提高。 41 軟件系統流程圖 軟件開發(fā)平臺和開發(fā)語言 此部分的軟件平臺是以 51 單片機為控制核心的裝置，這部分的軟件設計部分的開發(fā)工具使用 Keil 平臺， Keil 平臺是一個非常成熟的開發(fā)平臺， Keil 平臺提供了各種單片機的啟動程序，這使得開發(fā)人員可以把大部分的主要精力用在具體的功能設 檢測按鍵輸入 采集溫度 溫度顯示 溫度調控 定時器初始化 LED 初始化 開始 SPI 初始化 初始化 UART 串口 片 NT901 初始化 成都學院學士學位論文（設計） 計實現上，減小了開發(fā)人員的開發(fā)阻力，并且在開發(fā)的過程中我們需要進行程序的測試，而 Keil 平臺恰恰能滿足這一功能的需求， Keil 平臺提供了各種調試工具，調試工具使我們可以快速的進行程序調試，同時由于 Keil 平臺的流行，有很多的第三方庫可以使用，資源非常豐富。這種行列式鍵盤結構能夠有效地提高單片機系統中 I/O 口的利用率。采用三線制連接串口，也就是說和計算機的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第 5 腳的 GND、第 2 腳的 RXD、第 3 腳的 TXD。圖 32 為復位和晶振電路。在 STC12 系列單片機中自身帶有 PWM控制器，但本系統所用到得 STC89 系列單片機無此功能。占空比是指高電平持續(xù)時間在一個周期時間內的百分比。 方案二：采用 LCD 液晶顯示屏顯示 溫度。我們的產品擅長在寬范圍溫度變化環(huán)境中保 持精度。 對于方案三，雖然數字式集成溫度傳感器 DS18B20 的高度集成化，通過串口可以采集到數字量數據，但如果將 DS18B20 應用在高精端儀器的溫度采集，并且對溫度調節(jié)的實時性較高的系統中， DS18B20 溫度傳感器的性能就無法達到設計的要求。 成都學院學士學位論文（設計） 第三章 系統硬件簡介 系統硬件設計規(guī)劃 溫度傳感器的選擇 在本設計中，溫度傳感器的選擇有以下四種方案： 方案一：將熱敏電阻作為溫度檢測的核心，熱敏電阻的阻值會隨著物體溫度的變化而變化，在經過信號通過功率放大器電路將信號放大，進而可產生較大的電壓信號最后通過模數轉換芯片 ADC0809 將電壓 信號模擬量轉化為數字信號輸入單片機處理。 第四章為系統軟件設計 ,這是本文最重要的部分。但同時這種方