【文章內(nèi)容簡介】 E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 S 5 1C12 2 PC22 2 PY11 1 .0 5 9 2 MC31 0 6R1 8 .2 KV CC( +5 V )S1S W S P S T M O MS2S W S P S T M O MS3S W S P S T M O MS4S W S P S T M O MS5S W S P S T M O MS6S W S P S T M O MS7S W S P S T M O MS8S W S P S T M O MS9S W S P S T M O MS 1 0S W S P S T M O MS 1 1S W S P S T M O MS 1 2S W S P S T M O MS 1 3S W S P S T M O MS 1 4S W S P S T M O MS 1 5S W S P S T M O MS 1 6S W S P S T M O MR61KR71KR81KR91K 圖 鍵盤硬件電路圖 顯示電路的設(shè)計(jì) 液晶顯示器是一種將液晶顯示器件 ,連接器件 ,集成電路 ,PCB 線路板 ,背光源 ,結(jié)構(gòu)器件裝配在一起的組件。 根據(jù)顯示內(nèi)容和方式的不同可以分為 ,數(shù)顯 LCD,點(diǎn)陣字符 LCD,點(diǎn)陣圖形LCD 在此設(shè)計(jì)中我們采用點(diǎn)陣字符 LCD，這里采用常用的 2 行 16 個(gè)字的 1602液晶模塊。 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳接口，其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整 端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁 源時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15～ 16 腳：空腳。 與單片機(jī)的連接如圖 所示。 CS 11CS 22G ND3V C C4V05RS6R / W7E8DB 09DB 110DB 211DB 312DB 413DB 514DB 615DB 716RS T17 V o u t18L C D 1L CD 1 2 0 6R P 11 0 KR1R2P 2 0 ~P 2 7 圖 液晶顯示電路圖 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 12 頁 軟件部分的設(shè)計(jì)（程序見附錄 2） 各模塊程序設(shè)計(jì) 軟件部分主要有主程序、溫度讀取子程序 、溫度顯示子程序和鍵盤掃描子程序 [18]。各部分軟件協(xié)同工作以完成溫度的采集和控制的任務(wù)。 本系統(tǒng)各部分軟件由匯編語言完成，由主程序調(diào)用各功能子程序，完成溫度的采集、傳輸、處理和顯示。主程序流程圖如圖 所示。 圖 主程序流程圖 按鍵掃描十分重要，它將確定采集的溫度信號（數(shù)碼管顯示的溫度值）是哪一路的。在按鍵掃描中我們主要要克服的一個(gè)問題就是按鍵的抖動影響。一般去除抖動影響的方法有軟、硬件兩種，在這里我們主要用軟件方法：在檢測到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一 個(gè) 10ms左右的延時(shí)程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持，則確認(rèn)為該鍵處于閉合狀態(tài)，開始 初始化 調(diào)用按鍵掃描子程序 調(diào)用溫度讀取子程序 溫度顯示 八路采集完了？ 結(jié)束 開始 初始化開始初始化 開始調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序 初始化開始調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始溫度顯示調(diào)用溫度讀取子程序 調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始溫度顯示調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始溫度顯示 調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始溫度顯示調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始溫度顯示調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始八路采集完了？溫度顯示調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始八路采集完了？溫度顯示調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序初始化開始結(jié)束 八路采集完了？調(diào)用溫度讀取子程序調(diào)用按鍵掃描子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？ 初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束 八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示 結(jié)束八路采集完了？ 初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫 度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？初始化開始調(diào)用按鍵掃描子程序調(diào)用溫度讀取子程序溫度顯示結(jié)束八路采集完了？皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁 從而去除了抖動影響。其流程圖如圖 所示。 圖 鍵盤掃描流程圖 系統(tǒng)的調(diào)試 調(diào)試部分是本設(shè)計(jì)的又一重點(diǎn)部分，如何按設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)實(shí)物制作，不僅是本設(shè)計(jì)的重要要求，而且也是本設(shè)計(jì)最終的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，是關(guān)系到本設(shè)計(jì)的最重要的一步。 調(diào)試步驟，第一，檢查硬件電路的連接，是否正確，做出進(jìn)一步確定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)硬件確 實(shí)是正確無誤，通電測試硬件。第二，當(dāng)完成了第一步之后，可以把編譯成二進(jìn)制代碼的程序灌進(jìn)單片機(jī)，進(jìn)行通電調(diào)試，觀察顯示是否符合設(shè)計(jì)的皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁 要求，驗(yàn)證采集來的信號是不是與現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)對應(yīng)，如果不符合要求，修改程序，使之達(dá)到要求。第三，當(dāng)顯示達(dá)到要求之后，要把制作實(shí)物，作進(jìn)一步的固定，防止線路的震動影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管的顯示有問題，這主要是程序問題，通過多次修改源程序可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果。其他方面都很好，不過，經(jīng)過設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn) DS18B20的一個(gè)缺陷： 當(dāng)單總線上所掛 DS1820 超過 8 個(gè)時(shí)，就需要解決微 處理器的總線驅(qū)動問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。 本設(shè)計(jì)測 8 點(diǎn)溫度，只需要 8 個(gè) DS18B20，所以不需要擔(dān)心總線驅(qū)動這一問題。 經(jīng)過多次調(diào)試最終可以實(shí)現(xiàn)對溫度的讀取顯示，并且當(dāng)溫度值超過設(shè)定值時(shí)會報(bào)警。 5 全文總結(jié) 經(jīng)濟(jì)效益分析 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是為了保證某特定環(huán)境溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)，以保證工作系統(tǒng)在穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本很低，總成本不超過 50 元人民幣。如果采用大批量生產(chǎn)的話，生產(chǎn)成本會更低。在市場上的溫度自動控制系統(tǒng)的價(jià)格在百元人民幣以上。對于本系統(tǒng)的使用者來說，本 系統(tǒng)能夠很穩(wěn)定的控制溫度而且穩(wěn)定性很高。只要配上適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅?，這個(gè)系統(tǒng)便還可以實(shí)現(xiàn)很多領(lǐng)域的溫度自動控制。這對于提高系統(tǒng)的利用率，避免重復(fù)設(shè)計(jì)有很大的幫助的。在本系統(tǒng)的作用下，可以為工作系統(tǒng)提供一個(gè)良好的環(huán)境，使產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量有很大的提高。使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低，從而使系統(tǒng)的使用者獲得的利潤提高了。 通過分析表明：本系統(tǒng)是一個(gè)性價(jià)比比較好的系統(tǒng)，不論對于生產(chǎn)者還是使用者來說，它都可以帶來好的經(jīng)濟(jì)效益。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁 社會效益分析 本設(shè)計(jì)是以 AT89S51 為核心，利用軟硬件相結(jié)合的自動控制的典型例子。在單片機(jī) 自動控制已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活的今天，傳統(tǒng)用模擬電路來控制溫度的做法，已經(jīng)逐漸被淘汰。這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的溫度控制方法，為溫度的控制開辟了一條新的道路。根據(jù)我國的科技和工業(yè)水平，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是符合工業(yè)生產(chǎn)的需要。實(shí)現(xiàn)我國的工業(yè)化，自動控制是其中的一個(gè)重要目標(biāo)，自動控制系統(tǒng)正廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成功知識實(shí)現(xiàn)自動控制的“冰山一角”，但它為以后更加智能化、人性化的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，作了鋪墊。因此這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有比較好的社會效益。 經(jīng)過四個(gè)多月的方案論證、系統(tǒng)的 硬件和軟件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的調(diào)試。查閱了大量的關(guān)于傳感器、單片機(jī)及其接口電路、以及控制方面的理論。經(jīng)過了一番特殊的體驗(yàn)后，經(jīng)歷了失敗的痛苦，也嘗到了成功的喜悅。第一次靠用所學(xué)的專業(yè)知識來解決問題。檢查了自己的知識水平，使我對自己有一個(gè)全新的認(rèn)識。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅鍛煉自己分析問題、處理問題的能力，還提高了自己的動手能力。這些培養(yǎng)和鍛煉對于我們這些即將走向工作崗位的大學(xué)生來說，是很重要的。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)基本的完成了任務(wù)書的要求，實(shí)現(xiàn)了溫度的控制。通過測試表明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是正確的，可行的。但是由于設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 和知識水平有限，系統(tǒng)還存在許多不足和缺陷。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，不僅自己付出了很多心血，也得到了很多老師和同學(xué)的支持，為我創(chuàng)造了很多有利條件，在這里，我要特別感謝我的導(dǎo)師張斌老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始，張老師給了我很多幫助，指導(dǎo)我了解了很多單片機(jī)的相關(guān)知識，并在當(dāng)我設(shè)計(jì)遇到困難時(shí)，及時(shí)的給予幫助和鼓勵(lì)，同時(shí)，對我其他學(xué)科的鼓勵(lì)也滲透在畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，給了我莫大的信心，為我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了非常重要的作用。同時(shí)。我還要感謝實(shí)習(xí)組及實(shí)驗(yàn)室的所有老師，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常便利的條件。最 后還要感謝幫助我的同學(xué)，在我遇到困難時(shí)給予我耐心的幫助。 再次對在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)至上我最真摯的謝意。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 17 頁 參考文獻(xiàn) [1].陳光東，趙性初，《單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》武漢：華中理工大學(xué)出版社 [2].先鋒工作室，《單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例》 [J].北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [3].李朝清 .《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》 [J]. 北京：航空航天大學(xué)出版社， 1997 [4].范壽康等編著，《單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》 [J]. 北京：人民郵電出版社， 1998 [5].李珍，付植桐編著 .《單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) [M]》 [