【正文】 方案的分析與論證 ................................................................................................. 2 設計任務及要求 ........................................................................................................ 2 設計方案的比較與選擇 .......................................................................................... 3 3. 系統(tǒng)硬件的設計 ................................................................................................................ 4 MCU 的簡介 ................................................................................................................... 4 MCU 的選擇 ................................................................................................................... 5 STC89C52 的簡介 ............................................................................................ 5 STC89C52 的主要參數(shù) .................................................................................. 5 STC89C52 的引腳 ............................................................................................ 5 溫度采集模塊 ............................................................................................................. 8 溫度傳感器的介紹 ........................................................................................ 8 DS18B20 的工作原理 ..................................................................................... 9 溫度顯示器模塊 ...................................................................................................... 10 電機轉速顯示模塊 .................................................................................................. 11 電機驅動模塊 L298N 芯片 .................................................................................... 12 直流電機 .................................................................................................................... 13 PWM 調速原理 ............................................................................................................ 14 系統(tǒng)硬件原理圖 ...................................................................................................... 14 4. 軟件設計及系統(tǒng)調試 .................................................................................................... 16 軟件設計主程序流程圖 ........................................................................................ 16 系統(tǒng)仿真軟件介紹 .................................................................................................. 17 系統(tǒng)調試 .................................................................................................................... 19 Proteus 仿真調試 ....................................................................................... 19 系統(tǒng)整體調試及操作 ................................................................................. 19 5. 總 結 .................................................................................................................................. 21 參考文獻 ................................................................................................................................... 23 致 謝 ........................................................................................................................................ 24 附 錄 ........................................................................................................................................ 25 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 1 1. 引 言 研究的背景和意義 隨著社會的發(fā)展和科技的進步， 溫度控制系統(tǒng) 以及測溫儀器已經 廣泛應用于社會生活的各個領域 ，尤其是 在工業(yè)自動化控制中占有非常重要的地位 。單片機技術也得到了飛速的發(fā)展。 溫度控制系統(tǒng)雖然在國內各行各業(yè)的應用已十分廣泛，但是從溫度控制器的生產角度來看，總體的發(fā)展水平仍不高。當下，國外溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展依舊迅速，且在智能化和自適應還有參數(shù)自整定等方面均取得了顯著的成果。由于單片機的工作電壓是 +5V，而實際生活中并沒有直接提供 +5V 的干電池，所以本次設計就通過外接了一個外設的 USB 接口。利用它的感溫效應，在將隨被測溫度的變化而產生變化的電壓或電流采集過來。此外它的精確度也很高，在 10 ℃ ~85 ℃范圍內可以精確到177。既能單獨的對多個 DS18B20控制，還能夠與 PC機進行數(shù)據(jù)通信。 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 4 3. 系統(tǒng)硬件的設計 硬件設計器件主要有 ： MCU、 DS18B LCD160四位共陽數(shù)碼管、 L298N、直流電機 等 硬件系統(tǒng) [9]。 52 單片機的優(yōu)勢在于它價錢便宜并 I/O 口多且程序存儲空間大。 (2) 對指令進行譯碼和測試，并產生相應的操作控制信號，以便于執(zhí)行規(guī)定 的動作?；緟?shù) ： 8K 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 接口 ，內置三個 16 位計數(shù)器 /定時器，一個 6 向量 多 級中斷結構。 具有 EEPROM 功能。 P0 端口 (~)： P0 口是一個漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。 P3 端 口 還 具有 一些其他復用 的 功能。 XTAL1（ 19 引腳）：振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 ℃。 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 9 (6) 可自行設定溫度報警上下限值。它的工作時序有初始化時序和寫時序還有讀時序。 響應脈沖60~24 0等待15 60主機 最小48 0主機復位脈沖最小480 US 圖 34 初始化時序 (2) 寫時序 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 10 采樣15~ 45采樣15~ 4511主機寫1 時 序主機寫0 時 序 圖 35 寫時序 寫時序包含寫“ 0”時序與寫“ 1”時序。每個讀時序均靠主機發(fā)起，且至少拉低總線 1 微秒。 LED 顯示器在單片機系統(tǒng)中應用非常廣泛。 使用 L298N芯片驅動電機，該芯片可以驅動兩臺直流電機，也可以驅動一臺兩相步進電機或四相步進電機，本設計就是讓該芯片驅動一臺直流電機。 直流電機具有優(yōu)良的調速特性，調速平滑、方便，調整范圍寬泛。電機轉速 控制原理圖如圖 314 所示： 圖 314 電機轉速控制原理圖 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 16 系統(tǒng)的整體電路圖和通信原理圖如圖 315所示： 圖 315 系統(tǒng)整體原理圖 4. 軟件設計及系統(tǒng)調試 本次設計列出了溫度檢測 值 與設置 的 溫度 值進行對比 ，主 要程 序的流程圖如圖 41，主程序主要功能為進行溫度的實時顯示，讀出并處理 DS18B20測量的當前溫度值，溫度 進行實時的測量 。 圖 42 Keil uVision4軟件仿真界面 Protues 軟件 簡介： Proteus 是英國 Lab Center Electronics 公司推出的仿真軟件。首先，先把硬件電路在 Protues 中連接好，照著設計總電路圖連接每一個硬件。不僅讓我對學過的單片機知識有了很多的鞏固，同時也對單片機 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 22 產生了更大的興趣。 通過本次科技創(chuàng)新實踐，我學到了許多東西， 光 知道靠書本上的東西是不夠的， 還需要理論和實踐相結合 。在硬件設計部分由于設計之初忽略了實際裝配問題，導致電機安放位置不夠理想，還有溫度沒能設置實時的刷新，造成溫度不能實時 的變化，每次溫度改變只能通過復位電路來進行刷新。 unsigned char dispbitt。 void just()。 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 26 TMOD=0x02。//鍵盤掃描 } } //延時 10ms 程序 void delay() { unsigned char i,j。 if((P1amp。break。0x1f)!=0x1f)。i700。P0=dispcode[dispbuf[2]]。i++)。 dispbitt++。 dispbuf[0]=16。 else tp。 sbit S4=P2^4。 //溫度上限 int Tem_min。 { 合肥師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設計） 31 uchar key。 //按鍵處理 } } void Initial()。 } uchar KeyScan()。=0x0f)!=0x0f) //確定有鍵按下 { keyword=temp。 return keyword。}。 } if(flag_set==2) //設置下限 { Tem_min++。 } else if(flag_set==2) { LCD_DispStr(0,0,MIN TEMPERATURE