【正文】 王亮亮：基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 22 設(shè)定溫度上限界面如下： 圖 44 仿真 2 設(shè)定溫度下限界面如下： 圖 45 仿真 3 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 檢測(cè)溫度高于設(shè)定上限溫度聲光報(bào)警： 圖 46 仿真 4 當(dāng)檢測(cè)溫度低于下限溫度，指示燈滅，報(bào)警 消除： 圖 47 仿真 5 我們只需要設(shè)定溫度的上下限值就可以通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警。此軟件不僅具有其它的 EDA 軟件的仿真的功能，關(guān)鍵是他開(kāi)可以仿真到單片機(jī)及其外圍數(shù)字器件及模擬器件。首先打開(kāi)程序開(kāi)發(fā)軟件 KEIL C51，雙擊此軟件后進(jìn)入軟件開(kāi)發(fā)主界面，這個(gè)時(shí)候是 沒(méi)有工程文件的，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)工程，點(diǎn)擊工程 project，選擇第一個(gè)選項(xiàng)，然后選擇保存位置和工程名，接著就會(huì)彈出選擇單片機(jī)型號(hào)界面，由于硬件單片機(jī)我們使用的是 AT89C51，其和 AT89S52 同屬一個(gè)。 } 最后就是一些數(shù)據(jù)的處理及顯示函數(shù)，具體可以參考附錄。 for(i=0。i++) { dq=0。 delay(5)。 } 還有 2 個(gè)按鍵接在了單片機(jī)的 P34 和 P35 管腳上 ，我們知道按鍵按下后會(huì)有一個(gè)抖動(dòng)的問(wèn)題，因此我們需要在軟件內(nèi)進(jìn)行消抖處理，一般是延時(shí) 10ms 進(jìn)行濾波，具體操作如下： delay(1000)。 IT1=1。 delay(10)。 delay(10)。因此如果我們要對(duì) LCD 進(jìn)行操作的話(huà)我們首先要明確 LCD1602 的讀寫(xiě)函數(shù)的編寫(xiě)，我們參考 LCD1602 讀寫(xiě)時(shí)序，如下： 延時(shí) 10ms 寫(xiě)入功能設(shè)定值 38H 寫(xiě)入模式功能設(shè)置，光標(biāo)開(kāi)啟， 06H 寫(xiě)入開(kāi)啟開(kāi)關(guān)控制命令 0CH 寫(xiě)入清屏指令 01H 結(jié)束 開(kāi)始 王亮亮：基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 14 圖 31 LCD1602 讀寫(xiě)時(shí)序圖 在編寫(xiě)寫(xiě)命令函數(shù)的時(shí)候，首先要將 RS=0，此是選擇命令，在把寫(xiě)打開(kāi) RW=0，最后是觸發(fā)一個(gè)低脈沖的使能信號(hào) E，然后將命令發(fā)送給 P2 即可。具體程序如下： 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 void init() //LCD 初始化函數(shù) { delay(1000)。具體電路如下： 圖 214 按鍵電路 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 聲光報(bào)警電路 此設(shè)計(jì)中我們使用的是無(wú)源蜂鳴器，即只有觸發(fā)一定頻率的脈沖才能使蜂鳴器發(fā)聲。正電壓經(jīng)過(guò)D3 進(jìn)來(lái)然后經(jīng)過(guò) D4 出去，負(fù)電壓經(jīng)過(guò) D5 進(jìn)來(lái)，經(jīng)過(guò) D2 出去，因此也就將交流變化為直流。我們可以根據(jù)一條充放電的公式得到：T = ，把我們上圖的參數(shù)帶入，求得是 564us，大于 2 個(gè)機(jī)器周期。采用的手動(dòng)復(fù)位，按鈕按下，復(fù)位引腳得到高電平，單片機(jī)復(fù)位，按鈕松開(kāi)后，單片機(jī)開(kāi)始工作。 采用的手動(dòng)復(fù)位，按下按鈕，復(fù)位引腳獲得高電平，單片機(jī)復(fù)位，松開(kāi)按鈕后，單片機(jī)重新開(kāi)始工作。具體的大小可以參考下晶振廠(chǎng)家提供的參數(shù)手冊(cè)。 DS18B20 的測(cè)量范圍為 55℃ 125℃，精度為177。 2 個(gè)外部中斷 ， 可以通過(guò)下降沿或者低電平觸發(fā)中斷。 王亮亮：基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 4 5. 片上集成 256 字節(jié) RAM。因?yàn)樗嫒萘藗鹘y(tǒng)的 8051 系列 MCS51 指令單片機(jī)，移植性能強(qiáng)，相對(duì)高性能的單片機(jī)來(lái)講，它使用起來(lái)是很便利的。在正向電壓中，從 P 區(qū)注入到 N 區(qū)的空穴和 N 區(qū)注入到 P 區(qū)的電子，在 PN 結(jié)附近內(nèi) P 區(qū)的空穴和 N 區(qū) 的電子復(fù)合，產(chǎn)生輻射的熒光。整個(gè)系統(tǒng)使用的是 LCD1602 液晶進(jìn)行顯示，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試的溫度及設(shè)定的上下限值，通過(guò)一個(gè)無(wú)源 蜂鳴器和 LED 發(fā)光二極管作為系統(tǒng)的報(bào)警指示，當(dāng)檢測(cè)溫度高于設(shè)定上限的時(shí)候驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，只有當(dāng)溫度低于下限值報(bào)警指示燈滅?？梢灶A(yù)見(jiàn)單片機(jī)今后的發(fā)展方向： 1） 低功 CMOS 耗化； 2） 微型單片化； 3） 主流與多品種共存化； 4） 大容量、高性能化：以往單片機(jī)內(nèi)的 ROM 為 1KB～ 4KB， RAM 為 64～ 128B； 單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，它把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片里。在工業(yè)生產(chǎn)中，其對(duì)溫度控制要求是 非常嚴(yán)格的，尤其是對(duì)一些特殊的材料的煅燒，其溫度有的在低范圍，有的在高范圍溫度，有的需要恒定的溫度。設(shè)計(jì)中首先對(duì)其背景及意義進(jìn)行敘述切入主題，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)以及軟件調(diào)試設(shè)計(jì)重點(diǎn)分析，其中在硬件設(shè)計(jì)中還分別對(duì)其所選器件做了一個(gè)簡(jiǎn)單 的敘述介紹，比如按鍵，蜂鳴器， LCD1602 液晶， DS18B20 溫度傳感器， AT89C51 單片機(jī)等，最后再對(duì)這一設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)總結(jié)。通過(guò)傳感器精確的測(cè)溫及單片機(jī)的智能控制，就可以實(shí)現(xiàn)溫度超限報(bào)警指示，低于下限關(guān)閉報(bào)警指示。 因?yàn)樗嫒萘藗鹘y(tǒng)的 8051 系列 MCS51 指令 單片機(jī)，移植性能強(qiáng)，相對(duì)高性能的單片機(jī)來(lái)講，它使用起來(lái)是很便利的。 51 單片機(jī)全權(quán)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行控制過(guò)程。在這里我們?cè)O(shè)計(jì)中使用的常用的按鍵，其按下后會(huì)有些許的波動(dòng)，導(dǎo)致高低電平不穩(wěn)，所以在后面的程序編寫(xiě)過(guò)程中需要專(zhuān)門(mén)用軟件來(lái)消抖，一般其抖動(dòng)的時(shí)間在 10ms 左右，如果不想再軟件上做消抖處理也可以在硬件上做消抖，可以在按鍵那并接一個(gè) RC 電路，那樣就可以起到充放電延時(shí)的作用。 其特性有： 4K 字節(jié)程序 存儲(chǔ)空間 ； 256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； 內(nèi)帶 2K 字節(jié) EEPROM 存儲(chǔ)空間 。 其他 3 個(gè)口都有內(nèi)部的上拉電阻，所以可以不用外接。 13. PDIP 封裝 ，引腳圖如下： 圖 24 AT89C51 芯片圖 LCD1602液晶簡(jiǎn)介 LCD1602 為字符型液晶顯示器，通常只能顯示字符和數(shù)字，如果想顯示漢字的話(huà)一般選擇 LCD12864， LCD1602 能夠顯示 2 行字符 ，每一行顯示 16 個(gè)字符，故得名為1602。 圖 26 DS18B20 管腳圖 本設(shè)計(jì)中使用 51 內(nèi)核芯片單片機(jī)是 AT89C51，通過(guò) 2 個(gè) 22P 電容和 1 個(gè) 12MHz的晶振組成的晶振電路，系統(tǒng)的時(shí)鐘脈沖就是由它提供，還有通過(guò) 1 個(gè)電阻和 1 個(gè)電解電容和 1個(gè)按鍵組成的復(fù)位電路，使用 4個(gè)按鍵組成獨(dú)立按鍵進(jìn)行對(duì)溫度上下限的 設(shè)定，采用無(wú)源蜂鳴器作為報(bào)警裝置。只要單片機(jī)一上電，電容啟振，晶振工作，這樣單片機(jī)就有一個(gè)持續(xù)的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)我們的程序運(yùn)行中，遇到一些特殊情況造成系統(tǒng)奔潰了，我們把這種情況叫做死機(jī)，類(lèi)似我們的電腦的，這個(gè)時(shí)候我們可以手動(dòng)按下復(fù)位按鍵，單片機(jī)會(huì)重新運(yùn)行。我們的這個(gè)到單片機(jī)是高電平復(fù)位，低電平工作，當(dāng)按下去的時(shí)候，電容起到放電的作用，瞬間是 +5V 的高電平。單片機(jī)電源： AT89C51 單片機(jī)的工作電壓范圍： — ， 一般給 51 單片機(jī)外接一個(gè) 5V 的直流穩(wěn)壓電源。即可實(shí)現(xiàn)對(duì) LCD1602 的讀寫(xiě)了。具體電路如下： 圖 215 聲光報(bào)警電路 測(cè)溫電路 此設(shè)計(jì)中我們使用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的數(shù)據(jù)口接到單片機(jī)的 P36 管腳，通過(guò)此管腳模擬單總線(xiàn)時(shí)序與 DS18B20 進(jìn)行通信。 wrc(0x38)。 rs=0。 rs=1。 } 硬件中使用到了按鍵來(lái)設(shè)定溫度的上下限值，由于按鍵 K1 和 K4 接在單片機(jī)的外部中斷 0 和外部中斷 1 管腳上，因此我們需要對(duì)外部中斷 0 和 1 進(jìn)行初始化及中斷函數(shù)才能使用，具體初始化函數(shù)如下： void int0init() //外部中斷 0 初始化 { EA=1。 sheding=0。初始化時(shí)序如下： 圖 32 DS18B20 初始化時(shí)序圖 針對(duì)初始化時(shí)序可以編寫(xiě)如下函數(shù)： void ds18b20init() //18b20 的初始化 { dq=1。 dq=1。 dat=1。 value=1。 在編 寫(xiě)程序我們使用的是 KEIL C51，在期內(nèi)可以軟件調(diào)試或者也可以使用仿真芯片來(lái)仿真測(cè)試。 圖 41 keil 創(chuàng)建工程 王亮亮：基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 20 完成上面的步奏后，這個(gè)時(shí)候需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) .c 文件，將其保存， 然后就要將保存的 .c文件添加到工程內(nèi)，右鍵工程組后，選擇 Add File...，然后就可以在工程目錄內(nèi)看到 .c文件了，此時(shí)就可以在編寫(xiě)程序區(qū)寫(xiě)入程序了，寫(xiě)完程序后還需要編譯。在我國(guó)，由于電子技術(shù)發(fā)展不是非常的快速， EDA 的推廣也只是剛剛起步，但是此軟件的設(shè)計(jì)框架完美性得到了廣大的電子及單片機(jī)技術(shù)愛(ài)好者和一直從事 教研的老師和單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)者的青睞。項(xiàng)目雖小，卻五臟俱全。 在這 段時(shí)間的項(xiàng)目制作過(guò)程中，讓我很充實(shí)，很快樂(lè)。還有他那淵博的知識(shí)，毫無(wú)保留的給我們講解分享經(jīng)驗(yàn)，這些都是我所感動(dòng)和敬佩的。 //使能 sbit beep=P3^7。 uint8 d1[8]=Temper: 。 char wenduh=40,wendul=20。 //選擇下降沿觸發(fā) } void wrc(uint8 c) //LCD 寫(xiě)命令函數(shù) { delay(1000)。 } void wrd(uint8 dat) //LCD 寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù) { delay(1000)。 rs=0。 } //DS18B20 檢測(cè)溫度 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 void ds18b20init() //18b20 的初始化 { dq=1。 dq=1。 dat=1。 value=1。 //發(fā)送忽略 ROM 指令 ds18b20wr(0x44)。 //ssss s***； s 為標(biāo)志位 s=0 表示溫度值為正數(shù)， s=1 溫度值為負(fù)數(shù) c=bamp。 TH0=0Xfc。 } } void datapros() //數(shù)據(jù)處理函數(shù) 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 { dio=a*。//負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即為反碼 +1；而負(fù)數(shù)的反碼為其源碼取反，除了符號(hào)位；正數(shù)的補(bǔ)碼等于正數(shù)的反碼等于正數(shù)的源碼 } else { wrd(39。 //小數(shù)點(diǎn)處理 tm[4]=num[k/1000]。 王亮亮：基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 32 } void display() //顯示函數(shù) { uint8 i。i++) { wrd(tm[i])。 } wrc(0x80+0x49)。 if(k2==0) { wenduh++。 } 王亮亮：基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)器的設(shè)計(jì) 34 } if(k3==0) //減 { delay(1000)。amp。 //按鍵處理函數(shù) datapros()。//消抖處理 mode=0。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà) 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它