【正文】 able[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。馬老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的洞察力以及分析問題的獨(dú)到見解對我今后的生活工作將起到莫大的促進(jìn)和幫助。 總之，本設(shè)計簡便實(shí)用，并且可研究開發(fā)并升級的空間是很大的。 生活中，人們漸漸習(xí)慣了溫度計的存在，而單片機(jī)的相對低廉決定了溫度計的經(jīng)濟(jì)效益。雖然在制作過程中不可避免地遇到很多問題，但是最后還是在老師以及同學(xué)的幫助下圓滿解決了這些問題，實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)設(shè)計與最后調(diào)試，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到 期望的要求，并完成了本次設(shè)計任務(wù)。這次畢業(yè)設(shè)計歷時至少 3個月，從一開始的確定課題，到后來的資料查找、理論學(xué)習(xí)，再有就是近來的調(diào)試過程，這一切都使我的理論知識和動手能力進(jìn)一步得到鞏固和加強(qiáng)，可以說是對所學(xué)知識的一次全面綜合。 C、下限是 10176。然后分別由 C51 及 C51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 26 圖 62 元器件的繪制 原理圖畫好 并設(shè)定參數(shù)后可點(diǎn)擊“運(yùn)行 ” 按鈕進(jìn)行仿真。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。如圖 55所示： 圖 55 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 十位數(shù)0？ 百位數(shù) 0？ 十位數(shù)顯示符號 百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù) （不顯示符號 ） 結(jié)束 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 24 6 軟件仿真 在本設(shè)計中用到了兩種軟件，一種是 Proteus 7 Professional，主要用于設(shè)計原理圖的繪制及電路仿真，一種是 Keil C51 編譯系統(tǒng)，主要用于調(diào)試、編譯 AT89S52 單片機(jī)程序。由總的流程圖可以分析出，在整個程序中應(yīng)該包括如下幾個部分：讀寫溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。四個按鍵的功能分別能進(jìn)行加減、修改和確認(rèn)功能，配合指示燈電路，進(jìn)行溫度上下限的設(shè)置。 在硬件上， DS18B20 與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是 VCC 接外部電源，GND 接地， I/O 與單片機(jī)的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 UDD、GND 接地 ， I/O 接單片機(jī) I/O。本設(shè)計采用的是按鍵復(fù)位，即利用一個復(fù)位電容和按鍵的組合使得復(fù)位變得更加直接和簡單。本設(shè)計的晶振電路如圖43 所示。 單片機(jī) 電路 單片機(jī) 電路 由晶振電路、復(fù)位電路、電源和 AT89S52 單片機(jī)組成。 S52 單片機(jī) 通過一個三極管 PN5138 來放大驅(qū)動蜂鳴器，原理圖見圖 34： 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 13 圖 34 驅(qū)動蜂鳴器原理圖 排阻 排阻，就是若干個參數(shù)完全相同的 電阻 ，它們的一個引腳都連到一起，作為公共引腳，其余引腳正常引出。通常把控制 LED 數(shù)碼管發(fā)光顯示字符的 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼或者字符譯碼，如圖 36所示。本設(shè)計中采用的是 四位共陰極 LED 液晶屏能夠很好的滿足這些要求。 DS18B20作為新型的器件，能夠方便的和中心處理器進(jìn)行連接，并具有很大的擴(kuò)展空間。 （ 2）溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時精度為177。 DQ 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳， 開漏單總線接口引腳。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但并沒有因此改變 RAM中的內(nèi)容，在 Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，但必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。 在空閑工作狀態(tài)下， CPU保持睡眠狀態(tài)而所有的片內(nèi)的外設(shè)都保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生，此時，片內(nèi) RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 8 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基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 7 負(fù)載。在編程 /校驗(yàn)期間，用于輸入低位字節(jié)地址。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。其邏輯引腳圖如圖 31。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被?；趩纹瑱C(jī)的溫度測量系統(tǒng) 5 存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 （ 9）三個 16位定時器 /計數(shù)器。結(jié)合了 HMOS的高速和高密度技術(shù)及 CHMOS的低功耗特征。 176。 利用 AT89S52芯片控制溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行實(shí)時溫度檢測并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報警溫度。測溫準(zhǔn)確度低，檢測系統(tǒng)也有一定的誤差。 測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器技術(shù)，在我國各領(lǐng)域已經(jīng)引用的非常廣泛，可以說是滲透到社會的每一個領(lǐng)域。該系統(tǒng)設(shè)計靈活、抗干擾性好，可以在惡劣的工作環(huán)境中進(jìn)行溫度測量。本文設(shè)計是從測溫電路、主控電路、報警電路等幾個方面來分析說明的 該系統(tǒng)利用 DS18B20 測溫范圍廣、測溫分辨率高、外圍電路簡單、功耗低等特點(diǎn)，與 AT89S52 構(gòu)成比較簡單的測溫電路。 人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實(shí)時測量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義。熱敏電阻的成本低，但需后續(xù)信號處理電路，而且可靠性相對較差。當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定溫度時，開始報警。 C，精度為 177。片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU） 和 Flash存儲單元。 （ 8） 32可編程 I/O線?？?閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 的 引腳功能 AT89S52 共有 40 個引腳， 8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2 個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。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。 P1口 —— 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口。在編程 /校驗(yàn)期間，接收高位字節(jié)地址。 4．中斷 —— INT0 外部中斷 0，輸入。 EA/Vpp—— 片外程序存儲器訪問允許信號，低電平有效。 當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。如需同時進(jìn)入兩種工作模式，即 PD和 IDL同時為 1，則先激活掉電模式。片內(nèi) RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被 凍結(jié)。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 其具有 9條特點(diǎn)： （ 1）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 （ 8）結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力。工作電壓不能太高，與單片機(jī)的連接方式需要簡單，顯示準(zhǔn)確。顯然，將單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出口與 LED 各段引腳相連，控制輸出的數(shù)據(jù)就可以使 LED 顯示不同的字符。 蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電 磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機(jī) IO 引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，因此需要增加一個電流放大的電路。 圖 35 排阻 respack8 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 14 4 電路原理 整個設(shè)計的電路包括了 單片機(jī) 電路、溫度 采集 電路、溫度顯示電路、 溫度上下限設(shè)置 電路和 溫度過限 報警電路五部分電路組成。另一種是外部時鐘方式，即將 XTAL1 接外部時鐘， XTAL2 腳懸空。 復(fù)位電路 對于復(fù)位電路， AT89S52 有兩種復(fù)位方式，分別是上 電 復(fù)位和按鍵復(fù)位。 如何使兩者連接實(shí)現(xiàn)功能是溫度控制電路的主要設(shè)計目的。 圖 46 顯示電路 溫度上下限設(shè)置電路 按鍵電路的一端接地，一端和 AT89S52 的相應(yīng)端口相連。其程序流程見圖 51 所示。流程圖 54 如下： 圖 54 計算溫度子程序流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 開始 溫度零下 ? 溫度值取補(bǔ)碼置“ ”標(biāo)志 計算小數(shù)位溫度 BCD值 計算整數(shù)位溫度 BCD 值 結(jié)束 置“ +”標(biāo)志 N Y 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 23 高數(shù)據(jù)顯示位為 0時，將符號顯示位移入下一位。 這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例 如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。首先，進(jìn)入 Proteus 設(shè)計頁面，按照設(shè)計框圖找出設(shè)計所需要的基本器件，如圖 62所示。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C或匯編源文件。 仿真過程 剛開機(jī)時， LED 數(shù)碼管顯示的溫度是 ， 溫度傳感器上顯示的溫度和 LED數(shù)碼管上顯示的溫度是一致的，且由于系統(tǒng) 設(shè)置的初始溫度上限是 32176。 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 28 7 總結(jié) 設(shè)計總結(jié) 通過本次溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 ,我大有收獲，在制作 過程中，一定要注意的每個工作步驟的檢查，確保制作成功。 在畢業(yè)設(shè)計的整個過程中要求保持沉著冷靜，聯(lián)系書本理論知識積極地思考，實(shí)在解決不了可以請教同學(xué)或指導(dǎo)老師?，F(xiàn)在溫度計的需求在日益增大當(dāng)中。 當(dāng)然單純的溫度檢測也許不能滿足這些要求，在本設(shè)計基礎(chǔ)上加上濕度檢測，定時溫度記錄，與溫度調(diào)節(jié)裝置連接起來，用于自動調(diào)節(jié)溫度等等，都是可以擴(kuò)展的內(nèi)容。尤其在論文寫作中，我非常感謝馬老師的嚴(yán)格要求和細(xì)心指點(diǎn)。 基于單片機(jī)的溫度測量系統(tǒng) 31 參考文獻(xiàn) [1] 陳忠平主編《基于 Proteus 的 51 系列單片機(jī)》，電子工業(yè)出版社出版 [2] 陸彬主編《 51 系列單片機(jī)開發(fā)》，電子工業(yè)出版社出版 [3] 李朝青編著《單片機(jī)原理及接口技 術(shù)》，北京航空航天大學(xué)出版社 [4] 楊志忠編著《數(shù)字電子技術(shù)》，高等教育出版社出版 [5] 趙亮、侯國銳：單片機(jī)Ｃ語言編程與實(shí)例，人民郵電出版社， 20xx [6] 王松武 ， 于鑫 ， 武思軍 ： 電子創(chuàng)新設(shè)計與實(shí)踐 ， 北京：國防工業(yè)出版社 ， 20xx [7] 劉篤仁編著《傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)》，西安電子科技大學(xué)出版社出版 [8] Meehan Joanne,Muir in Merseyside SMEs:Benefits and barriers[J].. 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