【文章內(nèi)容簡介】 U FV C CR11K1 2D3LED 圖 311 系統(tǒng)電源設計圖 報警電路設計 同時可以在系統(tǒng)里設定溫度上限值，由于加熱停止后，加熱管還有余熱當采集到的外界溫度高于當前所設定溫度上限值時，程序就會進入報警子程序，觸發(fā)蜂鳴器進 行報警。報警電路原理圖如圖所示。 VC CR 1 94 .7 KE1C3B2Q48 5 5 0FM 1B E L LP 2 .7 圖 312 報警電路 圖 圖中的三極管 8550的作用是增加驅(qū)動能力，比 9012的驅(qū)動電流還大些，因此選用8550。當程序進入報警子程序時，把 0，就會觸發(fā)蜂鳴器， 為了使報警聲音效果更好，對 ， 發(fā)出報警 嘟嚕 聲音。 加熱管控制電路設計 繼電器是常用的輸出控制接口，可以做交直流信號的輸出切換。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “ 自動開關 ” 。故在電路中起著自 動調(diào)節(jié)、安全 12 保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器控制接點操作說明如下： ● COM： Common，共同點。輸出控制接點的共同接點。 ● NC： Normal Close常閉點。以 Com為共同點， NC與 COM在平時是呈導通狀態(tài)的。 ● NO： Normal Open常開點。 NO與 COM在平時是呈開路狀態(tài)的，當繼電器動作時，NO與 COM導通， NC與 COM則呈開路狀態(tài)。 當 89S52的 ，繼電器不導通，反之當輸出低電平時，繼電器導通，這樣就激活了連接回路。 圖 313 單片機控制繼電器電路圖 4 系統(tǒng)軟件 設計 本系統(tǒng)采用的是循環(huán)查詢方式，來顯示和控制溫度的。主要包括四段程序的設計：DS18B20讀溫度程序，數(shù)碼管的驅(qū)動程序，鍵盤掃描程序，以及抱經(jīng)處理程序。 主程序流程圖 （這兩個圖簡單說明一下） 13 自 動 加 熱 ？ 設 置 溫 度 ？NYNY溫 度 ‘ ＋ ’ 溫 度 ‘ ’ 設 置 完 成 ？N NY Y N加 熱控 制開 始初 始 化讀 D 1 8 B 2 0溫 度 轉(zhuǎn) 換顯 示 溫 度加 熱 溫 度 設 置 8 0 ℃預 設 溫 度 ＋ 5 預 設 溫 度 5Y實 測 溫 度 = 預 設 溫 度 保 溫 指 示 燈 亮 , 停 止 加 熱 加 熱 指 示 燈 亮 , 開 始 加 熱設 置 溫 度 ？ 溫 度 ‘ + ’預 設 溫 度 加 5 溫 度 ‘ ’預 設 溫 度 減 5設 置 完 成 ？加 熱控 制實 測 溫 度 預 設 溫 度加 熱控 制讀 1 8 B 2 0溫 度 轉(zhuǎn) 換顯 示 溫 度實 測 溫 度 = 預 設 溫 度 加 熱 指 示 燈 亮 , 開 始 加 熱實 測 溫 度 預 設 溫 度保 溫 指 示 燈 亮 , 停 止 加 熱YYYNNYYNNNNNYY圖 41 主程序流程 圖 15 5 系統(tǒng)調(diào)試 硬件電路調(diào)試 仔細檢查所接電路，按照硬件原理圖接線，理論上是能實現(xiàn)的，如果數(shù)碼管不顯示，則應該檢查線路是否正確，或是因為單片機沒有工作，還有集 電極和發(fā)射極是否接對。如果只顯示兩個八，則可能是 DS18B20沒有接正確，檢查上拉電路是否接好。另外要注意的是，由單片機輸出的控制信號比較小，需要進行放大才能驅(qū)動繼電器工作，否則就不能實現(xiàn)升溫過程，通常選用 8550三極管來進行放大。還有 220V交流電綠色接頭和加熱管黃色接頭必須接正確，否則導致電路燒壞。蜂鳴器是低電平有效。如果能注意這些問題，電路基本不會出錯。 軟件調(diào)試 如果硬件電路檢查后，沒有問題卻實現(xiàn)不了設計要求，則可能是軟件編程的問題，首先應檢查初始化程序，然后是讀溫度程序，顯示程序，以及繼電 器控制程序，對這些分段程序，要注意邏輯順序，調(diào)用關系，以及涉及到了標號，有時會因為一個標號而影響程序的執(zhí)行，除此之外，還要熟悉各指令的用法，以免出錯。還有一個容易忽略的問題就是，源程序生成的代碼是否燒入到單片機中，如果這一過程出錯，那不能實現(xiàn)設計要求也是情理之中的事。本人在設計的時候在偉福仿真軟件進行調(diào)試，通過此軟件進行調(diào)試可以很方便的觀察單片機內(nèi)部各個寄存器及內(nèi)部存儲器變化情況，以方便進行調(diào)試。圖為單片機功能調(diào)試圖。 圖 51 單片機功能調(diào)試圖 16 硬件與軟件調(diào)試相結(jié)合，仔細檢查各個模塊的設計，舊能順利 完成任務，實現(xiàn)設計要求，在調(diào)試過程中必須認真耐心，不能有一點馬虎，否則遺漏一個小的問題就會導致整個設計的失敗。 系統(tǒng)操作說明 本系統(tǒng)上電后數(shù)碼管顯示當前測量溫度，此時加熱指示燈和保溫指示燈均不點亮；若此時按 “ 自動加熱 ” 鍵，則單片機自動將預加熱溫度設置為 80℃ 并開始加熱，送出一個加熱信號，并點亮加熱指示燈；若按 “ 溫度設置 ” 鍵，則進入預加熱溫度設置界面，此時數(shù)碼管閃爍顯示預設置溫度，此時通過按鍵 “ ＋ ” 和“ － ” 進行設置溫度，預設置溫度按 “ 5” 遞增或遞減，設置好溫度后再按一次“ 溫度設置 ” 鍵確定，單片機保存預 設置溫度，并開始加熱。此時單片機通過數(shù)碼管顯示實時檢測的溫度并和預設置溫度進行對比，如果實測溫度大于或等于預設置溫度，則單片機發(fā)出停止加熱信號并熄滅加熱指示燈，點亮保溫指示燈，且當超過預設溫度時發(fā)出報警；當溫度下降到預設置溫度以下 5度時，單片機再次發(fā)出加熱信號，同時熄滅保溫指示燈，點亮加熱指示燈，依次循環(huán)控制。 總 結(jié) 通過本次的設計，使我們不僅對單片機這門課程有了更深刻的認識，懂得了如何運用課本知識結(jié)合實際來完成定時器的顯示和編程方法以及數(shù)碼顯示電路的驅(qū)動方法，使我們能夠很快的適應現(xiàn)代控制技術(shù)發(fā)展的需 求，同時也提高了我們的思維能力和實際操作能力，為以后更好的走上工作崗位奠定了堅實的基礎。另外，這次的設計還讓我更進一步的認識了關于 AT89S52 等芯片的引腳功能以及使用方法，使我學會了應用不同的芯片來配合完成整個設計的操作。 在做硬件電路的這段時間里，從思考設計到對電路的調(diào)試經(jīng)過了許多困難。同樣在對軟件進行設計時，也可為一路坎坷。但是通過對軟硬件不斷撞墻，不斷思考解決問題的過程中，我學會了很多東西，同時對單片機也有了更深的認識。在做設計的時候，很需要耐心和對事物的細心，很多時候一個簡單問題的一個簡單的疏忽 就會導致整個電路的不工作，只有不斷的檢查不斷的調(diào)試，才能真正完成一個設計的制作。只有不斷的發(fā)現(xiàn)問題解決問題，才能從問題中改變自己，提升自己對單片機的能力。 此設計雖然能夠完成溫度的顯示和控制，但功能和精度有待于進一步提高。以后可以通過加入 PID 算法優(yōu)化控制功能，并通過液晶顯示屏實時顯示溫度。 17 附錄一：系統(tǒng)源程序 EMPER_L EQU 29H 。用于保存讀出溫度的低 8 位 TEMPER_H EQU 28H 。用于保存讀出溫度的高 8 位 FLAG1 EQU 38H 。是否檢測到 DS18B20 標志位 A_BIT EQU 20H 。數(shù)碼管個位數(shù)存放內(nèi)存位置 B_BIT EQU 21H 。數(shù)碼管十位數(shù)存放內(nèi)存位置 B1 EQU 70H 。溫度小數(shù)點位 A1 EQU 71H 。設定溫度值 DQ EQU 。DQ 為 DS18B20 數(shù)據(jù)位 BELL EQU 。//蜂鳴報警 ORG 0000H 。單片機內(nèi)存分配申明 ! AJMP MAIN0 。///////////////////////////////////前面的都是定義 MAIN: MOV R0,10 M1: CPL ACALL DELAY125 DJNZ R0,M1 。//此段為燈閃 5 次 ,無實際意義 。/////////////////////////////////////////////// MAIN0: MOV A1,80 。默認加熱為 80 度 MAIN1: LCALL D1820 。調(diào)用讀溫度子程序 LCALL DISPLAY 。調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序 MOV A,29H CLR C CJNE A,A1,MAIN1_1 SETB BELL 。//溫度相等 ,關閉蜂鳴器 AJMP MAIN1_1_A 。//下等不用叫蜂鳴器 MAIN1_1: JC MAIN1_2 。為 1 轉(zhuǎn)移 ,表示小于設定溫度 CPL BELL 。蜂鳴器斷續(xù)鳴叫 MAIN1_1_A: CLR 。//下面是表示沒達到溫度 SETB AJMP MAIN2 18 。/////////////////////////////////////主要是檢測溫度是否小于設定的溫度 ,小于 ,則開發(fā)熱管 CLR MAIN1_2: SETB BELL 。//關閉蜂鳴器 CLR 。//開發(fā)熱管 SETB 。///////////////////////////////上面的是大于 ,關發(fā)熱管 MAIN2: JB ,MAIN1 。//看 有否按下 ACALL DELAY125 。//延時防抖動 ,常用的手法 ,網(wǎng)上很多介紹的 JB ,MAIN1 。//再次查看 CLR JNB ,$ 。//等按鍵完全松手才進入 ! SETB SETB 。///檢測到 按鍵后后進入設定溫度 MAIN2_1: ACALL DISPLAY1 JB ,MAIN2_2 ACALL DELAY125 JB ,MAIN2_2 JNB ,$ MOV A,5 ADD A,A1 CLR C CJNE A,100,MAIN2_1_1 MOV A,99 AJMP MAIN2_1_3 。////////////////上面這一段是 +5 度按鍵 ,按下 +5 度 MAIN2_1_1: JC MAIN2_1_3 MAIN2_1_2: CLR C MOV A,99 MAIN2_1_3: MOV A1,A MAIN2_2: JB ,MAIN2_3 19 ACALL DELAY125 JB ,MAIN2_3 JNB ,$ MOV A,A1 CJNE A,99,ZY1 MOV B,4 AJMP ZY2 ZY1: MOV B,5 ZY2: CLR C MOV A,A1 SUBB A,B MAIN2_2_1: JNC MAIN2_2_2 MOV A1,0 AJMP MAIN2_3 。////////////////上面這一段是 5 度按鍵 ,按下 5 度 MAIN2_2_2: MOV A1,A MAIN2_3: JB ,MAIN2_1 ACALL DELAY125 JB ,MAIN2_1 CLR JNB ,$ SETB AJMP MAIN1 。/////////////上面這一段是退出的意思的 ! D1820: LCALL GET_TEMPER 。調(diào)用讀溫度子程序 MOV B1,29H MOV A,29H MOV C,40H 。將 28H 中的最低位移入 C RRC A MOV C,41H RRC A 20 MOV C,42H RRC A MOV C,43H RRC A MOV 29H,A MOV A,B1 MOV B,10H MUL AB