【文章內容簡介】 等四大模塊組成。? 溫度采集：由溫度傳感器DS18B20完成，并通過串口通信技術與單片機進行數據傳輸。? 3x4矩陣鍵盤輸入：采用外部中斷0來判斷是否擁有輸入請求，并通過鍵盤掃描技術來獲取所輸入的溫度值和偏差溫度值，輸入更靈活、更方便，使。? 溫度顯示：通過4個7段LED數碼顯示管顯示當前溫度值和設定的溫度值，及時反應當前溫度的變化與設置溫度的關系，~。? 溫度控制執(zhí)行：系統(tǒng)根據當前溫度與設置的溫度自動進行相應的升溫或降溫的操作，在系統(tǒng)自動進行升溫或降溫處理的同時顯示相應的指示燈，讓使用者知道系統(tǒng)正在進行的操作，~。 第 9 頁第 3 章 硬件設計 系統(tǒng)結構框圖圖 系統(tǒng)硬件總體框圖該系統(tǒng)由核心部件AT89C52來處理從鍵盤輸入電路和溫度采集電路送入的數據，并通過溫度顯示電路進行溫度顯示，由溫度控制電路來進行相應的升溫或降溫的操作。 系統(tǒng)硬件原理圖 AT89C52溫度顯示電路溫度控制電路鍵盤輸入電路溫度采集電路第 10 頁第 頁圖 原理圖 第 9 頁 人機交互與串口通信單元設計在該系統(tǒng)中，人機交互技術主要應用在恒定溫度與偏差溫度的設置，以及當前溫度與設置溫度的顯示；串口通信技術應用在對溫度的采集。 鍵盤輸入電路在本系統(tǒng)中，采用外部中斷0控制鍵盤輸入請求，鍵盤輸入主要采用3x4矩陣鍵盤掃描技術。，當按下“設置/切換” 鍵時，進入恒定溫度的設置，可從鍵盤中自由輸入0—9的數字，如果輸入錯誤可按“刪除（*）”鍵進行刪除，如果要設置偏差溫度，再按一下“設置/切換”鍵，可進入偏差溫度的設置，按 “確定（）”鍵，保存設置并退出鍵盤輸入，進入溫度控制狀態(tài)。12345678901 2 3ABCDSASBSCSDS1 S2 S3S1S2S3SASBSCSD+5SD1LEDRED D2LEDREDR1630 R1730LED_A LED_B設 置 溫 度 偏 差 溫 度設 置 /切 換刪 除 確 定圖 鍵盤輸入原理圖為了避免從鍵盤輸入的數據錯誤，該鍵盤輸入電路還為判斷按鍵是否釋放的功能做了鋪墊，該電路由3個與門構成，當有鍵按下時SA、SB、SC 、SD 端中將會有一個為低電平，此時與門的SS端將會輸出低電平，同 端口，再通過軟件控制按鍵是否釋放。AT89C52P0 口第 12 頁第 頁123U7:A74LS08456U7:B74LS089108U7:C74LS08SASBSCSDSS圖 判斷鍵盤是否有鍵按下 LED 七段數碼動態(tài)顯示電路在本系統(tǒng)中采用了LED 七段數碼動態(tài)顯示電路來顯示溫度值，顯示范圍在099之間，該電路由顯示、片選、譯碼三部分組成。? 顯示部分：由兩個兩位的LED七段共陰數碼管構成，分別用來顯示當前溫度和設置溫度。L1L2L3L4L5L6L7 L1L2L3L4L5L6L7 L10L1L8L9當 前 溫 度 恒 定 溫 度圖 LED 七段共陰數碼管? 片選部分：，由一片24譯碼器（74LS139）構成，單片機的 24譯碼器的A、B端口，進行譯碼后輸出到LED七段數碼管的片選端口。第 13 頁第 頁A2 Y0 4B3 Y1 5Y2 6E1 Y3 7U3:A74LS139KAKB L8L9L10L11圖 動態(tài)顯示片選電路（ 24 譯碼器）表 74LS139 功能表輸入選通端 地址輸入端輸出E A B Y0 Y1 Y2 Y3100000011010110111110111110111110? 譯碼部分：該電路由LED七段數碼管顯示譯碼器（4511）來完成，所示，單片機將要顯示的十進制數據轉換成8421BCD編碼，對應的譯碼值，再分別送到LED七段數碼管顯示譯碼器的A、B、C、D 引腳進行譯碼，最后輸出到LED七段數碼管的相引腳。AT89C52第 14 頁第 頁L1L3L2L4L5L6L7R11kR21kR31kR41kR51kR61kR71k+5A 7B 1C 2D 6LT 3BI 4LE/STB 5QA13 QB12QC11 QD10QE9 QF15QG14U64511圖 LED 七段數碼顯示譯碼電路表 4511 譯碼表8421BCD 碼 十進制數0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 9 串口通信電路為了使測得的溫度更準確，在本系統(tǒng)中采用了溫度傳感器DS18B20來獲取當前溫度，而DS18B20是采用 I2C總線進行通信的，DS18B20的數據通訊端口相連接。第 15 頁第 頁+5 VCC3GND1U8DS18B20圖 單片機與 DS18B20 的通信 控制執(zhí)行單元設計該電路的主要任務是完成單片機所發(fā)出的升溫或降溫操作，來控制外部的升溫或降溫設備。， 端相連接，其工作原理如下：在通常情況下，GK1和GK2均為低電平，當單片機向溫度控制執(zhí)行電路發(fā)送降溫命令時，GK1為高電平，GK2為低電平，使三極管Q1 飽和導通，此時使繼電器RL1閉合控制外部的降溫設備進行工作，同時發(fā)光二極管 D9將被點亮，提醒使用者溫度過高正在進行降溫操作。當單片機向溫度控制執(zhí)行電路發(fā)送升溫命令時，GK1為低電平，GK2為高電平，使三極管Q2飽和導通，此時使繼電器RL2閉合控制外部的升溫設備進行工作，同時發(fā)光二極管D4將被點亮，提醒使用者溫度過低正在進行升溫操作。AT89C52第 16 頁第 頁+5GK1GK2D9LEDRED溫 度 過 低溫 度 過 高RL1G2RL1ABDC5Q1MPS6514R8300Q2MPS6514RL2G2RL1ABDC5D4LEDBIRGR9300圖 溫度控制及相應顯示電路第 4 章 軟件設計 設計思路、主程序流程圖根據所學知識，實現本系統(tǒng)的軟件部分將使用匯編語言，要配合硬件部分實現輸入一個需要恒定的溫度值和偏差溫度，與從溫度傳感器所獲取的當前實際溫度相比較，并向溫度控制執(zhí)行電路發(fā)出升溫或降溫的命令，在這一過程中將隨時顯示當前溫度值和設置的溫度值。其主要實現的部分包括：鍵盤輸入、溫度采集、數據轉換、動態(tài)顯示、溫度控制等。第 17 頁第 頁圖 主程序流程圖 主程序代碼 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H 。外部中斷 INT0 入口地址 LJMP SKEY 。轉外部中斷 INT0 ORG 1000H開始系統(tǒng)初始化發(fā)送溫度讀取指令讀出溫度值數據轉換16 進制→10 進制溫度控制執(zhí)行顯示當前溫度和設置溫度是否有外部中斷 0 請求？鍵盤輸入中斷服務子程序結束斷點YN第 18 頁第 頁MAIN: CLR 。初始控制端 ,溫度過高/ 降溫 CLR 。溫度過低 /升溫 TEMPDIN BIT 。DS18B20 通信端口 TEMPL EQU 24H 。溫度低位存儲單元TEMPH EQU 25H 。溫度高位存儲單元 TEMPHEAD EQU 26H 。DS18B20 9 位數據存儲單元(26H2EH)SHOWGETL EQU 30H 。當前溫度低位SHOWGETH EQU 31H 。當前溫度高位SHOWSETL EQU 32H 。設置溫度低位SHOWSETH EQU 33H 。設置溫度高位 TEMPCK EQU 34H 。偏差溫度存儲單元 MOV TEMPCK,03H 。設置系統(tǒng)允許的偏差溫度 MOV SHOWGETL,00H 。當前溫度低位初值MOV SHOWGETH,00H 。當前溫度高位初值 MOV SHOWSETL,00H 。設置溫度低位初值 MOV SHOWSETH,00H 。設置溫度高位初值LOOP: MOV IE,00H ACALL READTEMP 。發(fā)送溫度讀取指令 ACALL READTEMP1 。讀出溫度值子程序 ACALL DATAS 。數據轉換(將 16 進制數據轉換成 10 進制數據) ACALL SETOUT 。溫度數據處理,溫度控制執(zhí)行 ACALL SHOW 。顯示當前溫度和設置溫度 CLR IT0 。電平觸發(fā)方式 SETB EA 。CUP 開放中斷 SETB EX0 。允許外部中斷 0 AJMP LOOP。下面是主程序所用到的子程序。 RESET DS18B20 復位第 19 頁第 頁INITDS1820:SETB TEMPDINNOPNOPCLR TEMPDINMOV R6, 0A0H 。 DELAY 480usDJNZ R6, $ MOV R6, 0A0H DJNZ R6, $SETB TEMPDINMOV R6, SHOWSETL 。 DELAY 70usDJNZ R6, $ MOV R6,3CHLOOP1820: MOV C, TEMPDINJC INITDS1820OUT DJNZ R6,LOOP1820 MOV R6, 064H 。 DELAY 200usDJNZ R6,