【文章內(nèi)容簡介】 兩種：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。本次設(shè)計采用手動按鈕復(fù)位，如圖 36：圖 36 復(fù)位電路模塊 鍵盤模塊在電路中使用的是獨(dú)立式按鍵設(shè)計，獨(dú)立式的按鍵的一端用導(dǎo)線直接與單片機(jī)的I/O 口相連，另一端直接接地。所以每一個獨(dú)立式的按鍵都要單獨(dú)使用一個 I/O 端口，但是每個按鍵的工作時是不會影響其他的 I/O 端口的。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖 37 所示。獨(dú)立式按鍵的電路簡單方便，程序編寫也很簡單。缺點是每一個按鍵要使用一個 I/O 端口，因此，在需要使用較多的按鍵時，I/O 端口就會不夠使用，不是十分的適合?；趩纹瑱C(jī)的果園環(huán)境溫度檢測報警系統(tǒng)設(shè)計10圖 37 鍵盤模塊 溫度傳感器(DS18B20)模塊DS18B20 它是第一片使用“一線總線”接口的溫度傳感器，溫度傳感器DS18B20 可以分為三腳 T092 直插式和八腳 S0IC 貼片式。貼片式不常用，所以我選擇的是直插式封裝。溫度傳感器 DS18B20 它的體積更加小、性能更突出、工作更加穩(wěn)定、功耗更低、兼容大多數(shù)單片機(jī)，它可以直接輸出數(shù)字量的溫度信號供處理器處理。在 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換的時候，I/O 端口為 DS18B20 提供穩(wěn)定的電壓使得傳感器能很好的進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，因為 DS18B20 正常工作時的電流需要 1mA，所以在同一個 I/O 端口上使用幾個溫度傳感器同時進(jìn)行測溫時，單單使用一個上拉電阻時是無法使 DS18B20 正常進(jìn)行工作的，可能會使測量的溫度值不準(zhǔn)確甚至是無法進(jìn)行測量。因此，在如圖 38 所示的電路只能保證單個 DS18B20 正常工作，如果使用多個傳感器后者電源供電不穩(wěn)定，就會使 DS18B20 內(nèi)部的寄生電源接受到的電流太小，無法驅(qū)動傳感器正常工作，使得傳感器測量不準(zhǔn)確。所以在實際使用中，必須保證電源的電壓穩(wěn)定在＋5V，是 DS18B20 能夠正常工作。圖 38 溫度傳感器模塊鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書(2022)11 報警電路模塊報警電路如圖 39 所示，采用蜂鳴器發(fā)聲報警。蜂鳴器的負(fù)極接地，正極接到三級管集電極，三極管發(fā)射極接到電源 VCC 上，三極管的基集接到單片機(jī)上，三極管起到一個開關(guān)的作用，當(dāng) 輸出低電平時，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器就有電流經(jīng)過，形成回路，然后蜂鳴器發(fā)出聲音。當(dāng) 輸出高電平時，三極管就截止，蜂鳴器不發(fā)出聲音。圖 39 報警電路模塊基于單片機(jī)的果園環(huán)境溫度檢測報警系統(tǒng)設(shè)計12 顯示電路模塊具體電路如圖 310 所示：圖 310 數(shù)碼管顯示模塊本設(shè)計采用的是 4 位 LED 供陽極數(shù)碼管顯示，如圖 310 所示。數(shù)碼管采用的靜態(tài)掃描方式，因為數(shù)碼管位數(shù)少，采用靜態(tài)掃描的方式使得顯示非常的穩(wěn)定，使用CPU 的時間短，大大簡化了顯示部分的程序設(shè)計。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書(2022)134 軟件設(shè)計 程序設(shè)計流程（1）主程序設(shè)計主函數(shù)完成對 DS18B20 的初始化，讀取溫度的轉(zhuǎn)換值，調(diào)用數(shù)據(jù)處理的子程序然后再生成顯示代碼，再將溫度顯示出來，然后根據(jù)溫度顯示的代碼判斷溫度值是否超出了預(yù)設(shè)的范圍。如果超出，則調(diào)用報警電路，蜂鳴器會響起來。然后返回到主函數(shù)開始的位置，無論溫度值是否超出預(yù)設(shè)值，程序都會返回開始的位置重復(fù)循環(huán)。主程序流程圖如下：基于單片機(jī)的果園環(huán)境溫度檢測報警系統(tǒng)設(shè)計14開始初始化顯示設(shè)定值初始化D S 1 8 B 2 0讀取溫度轉(zhuǎn)換值處理溫度值顯示溫度值判斷溫度是否超出預(yù)設(shè)發(fā)出報警YN圖 51 主程序流程圖鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書(2022)15（2）DS18B20 復(fù)位子程序：D Q = 1D Q = 0延時至少5 7 3 m sD Q = 1延時等待D S 1 8 B 2 0 響應(yīng)D Q = ? 0F L A G = 1延時D Q = 1F L A G = 0YN圖 52 DS18B20 復(fù)位子程序流程圖基于單片機(jī)的果園環(huán)境溫度檢測報警系統(tǒng)設(shè)計16（3）讀溫度值子程序：復(fù)位D S 1 8 B 2 0F L A G = ? 0發(fā)送 0 C C H 命令 ， 跳過 R O M匹配發(fā)送 4 4 H 指令延時7 5 0 μ s 以上初始化D S 1 8 B 2 0跳過 R O M 匹配發(fā)送 0 B E H調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序返回NY圖 53 DS18B20 讀溫度值子程序流程圖 程序編寫本程序的設(shè)計采用 Keil uVision4 編譯軟件，具體內(nèi)容見附錄一。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書(2022)175 硬件調(diào)試 靜態(tài)檢查首先對購買的硬件器材的型號進(jìn)行核對，確認(rèn)無誤后按照電路原理圖進(jìn)行焊接，焊接時注意器件的極性，焊接完成后再對電路進(jìn)行檢查，確認(rèn)電路連接是否正確。最后使用萬用表檢查每一個元器件是否正常工作。 通電檢查首先調(diào)試電源部分。整個電路只需要+5V 的電壓，接上電源，將電源通入，測試USB 母頭輸出端，輸出電壓和理論計算值一致，再用示波器檢測單片機(jī)的復(fù)位和晶振電路是否有復(fù)位信號和振蕩信號。 軟件調(diào)試及軟硬件聯(lián)調(diào)對軟件先用仿真器進(jìn)行了調(diào)試。確認(rèn)軟件能正常運(yùn)行以后，再使用燒錄軟件將程序燒錄到 STC89C52 單片機(jī)中，然后再將電路接通，檢查電路是否有問題。 硬件實物圖實物圖和實物運(yùn)行時的效果圖見附錄 5。基于單片機(jī)的果園環(huán)境溫度檢測報警系統(tǒng)設(shè)計186 結(jié)束語在經(jīng)過幾個月努力以后，我終于在指導(dǎo)老師的幫助下完成了課題設(shè)計，并且自己親自焊接出了實物，正常運(yùn)行。雖然還不能完全達(dá)到預(yù)期效果，但是這無疑是一次巨大的成功。在這次的設(shè)計過程并不是一帆風(fēng)順的，從一開始選課題時的迷茫，到電路設(shè)計時的糾結(jié)，然后到軟件設(shè)計時的苦惱，最后到做出實物的喜悅，我在這個過程中遇到了各種各樣的問題，雖然這個課題表面上看起來很簡單。比如在蜂鳴器焊接了以后，它會亂響，于是我就請教了同學(xué)和老師，再經(jīng)過幾次的測量與實驗找到了癥結(jié)所在，然后順利地解決了。這次課題設(shè)計不僅僅是一次理論上的設(shè)計，還需要自己動手進(jìn)行焊接，大大鍛煉我的動手能力。 從這次設(shè)計過程中，我終于能夠把我所學(xué)的知識運(yùn)用到實踐中去了，在設(shè)計過程中我深刻體會到了理論聯(lián)系實際必要。我們只是學(xué)習(xí)書本上的知識還是很有限的，只有在實踐中才能對所學(xué)的知識有更加深刻的體會。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書(2022)19參考文獻(xiàn)[1] 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 1998.[2] 李廣弟. 單片機(jī)基礎(chǔ)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 1994.[3] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）[M]. 北京: 高等教育出版社, 1989.[4] 劉高潮. 一種實用的多功能數(shù)字溫度計設(shè)計[J]. 電子測量技術(shù), 2022, 2, 810.[5] 白澤生. 用 MCS51 單片機(jī)實現(xiàn)溫度的檢測[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2022, 6, 1215.[6] 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2022.[7] 楊剛, 周群. 電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2022.[8] 張洪潤. 電子線路與電子技術(shù)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2022. 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