【文章內容簡介】 機驅動模塊 A/D 轉換目標是將模擬量轉化成數字量，在本例中，選用 ADC0831 串行 A/D轉換芯片作為溫度測試 系統(tǒng)的 A/D 轉換，設計電路如圖 所示： V O UTCS1V I N( + )2V I N( )3CL K7V RE F5DO6U2A DC 0 8 3 1+ 5 V+ 8 8 . 8V o lt s 圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 18 由于設計誤差要求 為 1186。C， 1186。C 對應的輸入電壓為 （ 1/120） 5=，8 位 A/D 轉換芯片的分辯率為 1/28 5=0019531V，從而說明選用 8 位的 A/D 轉換器測量誤差要小于 1186。C。另外之所以選用串行的，理由是串行的電路設計簡 便 ， 能在性能上符合要求 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 19 第 6 章 仿真和測試 本設計采用的 編譯 仿真軟件是 keil 和 PROTUS， Keil 是 美國 Keil Software公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯 的優(yōu)勢，因而易學易用 。 Keil 生成的目標代碼效率非常之高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢 。 Proteus 是世界上著名的 仿真工具軟件 ，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 805 HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等， 2021年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種 編譯器 。 本設計中應用到keil 的編譯功能， 在 keil 中編譯生成 hex 文件后加載到 PROTUS 中的虛擬芯片中，完成對軟件和硬件的仿真和測試 。 基于單片機的排氣扇定時循環(huán)控制器電路仿真 電路 圖如下圖 ： 圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 20 按鍵說明： A:模式按鍵 ； B: +； C： — ； D： 緊急開 /關。 在點擊 模式按鍵一下進入校時 ，在 protuse 中仿真如圖 圖 在點擊 模式 按鍵 2 次時進入了分鐘 校準，仿真如圖 圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 21 在點擊 模式 按鍵 第三次 時，程序進入定時設置模塊，仿真如圖 圖 為了應付突發(fā)情況，本設計中有緊急排氣按鍵，當該鍵按下時，在休眠狀態(tài)的排氣扇電機被人工喚醒，直到有 停機指令的發(fā)出。同樣，如需緊急停止排氣的需要，設計中安排了緊急停機按鍵。 該鍵作用時仿真如下圖 ，由圖可以清楚看到幾點開關跳躍的過程。 圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 22 在 Proteus 中運行 ：當到達設定時間時候， 電機運轉如下圖 圖 當到定時完成，電機完成了定額的工作量后，進入待機狀態(tài)如圖 。 圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 23 基于溫度傳感器單片機排氣扇控制器設計 在 Proteus 中運行，改變溫度傳感器的設置值，觀察到 LED 顯示的數據隨著變化，圖 為系統(tǒng)仿真結果。 圖 80℃運行狀態(tài)圖 在溫度 超過 80℃ 時候，單片機發(fā)出信號驅動電路作用，繼電器使電機上電開始工作，如圖 圖 80℃后電機工作圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 24 總 結 本次設計中 遇到的問題和相關解決方法 首先 在編寫程序時候存在困難，對 C 語言編程的結構及具體語言都比較模糊，經過對以前的 C 語言 識復習，現(xiàn)在勉強能在同學 的幫助下，完成軟件測試。 其次 定時喚醒排氣扇工作的設置最先總是出現(xiàn)可以設定 第二組電機喚醒 時刻 卻 并能保存在相應的變量中，但到了時刻卻沒有出現(xiàn)預期的電機喚醒，通過軟件調試，不斷修改循環(huán)體，最終解決了不響應中斷的問題。 心得體會 ： 經 過本次排氣扇控制器設計，加強了我的動手能力和實踐相結合的能力，并 培養(yǎng)了團隊精神，遇到了難題的時候，可以集思廣益一起商討解決問題的辦法。在編程和軟件測試這一塊上，要有細心和耐心，細心則可避免一些編譯上的小錯誤，而遇到軟件測試不能達到預期效果時候就要耐心的去跟進循環(huán)，一遍一遍的分析程序的運行過程，查找出程序體的不足并修改它。 在做有溫度傳感器的控制器的時候， 又聯(lián)系到其他的傳感器，如化學氣體濃度傳感器、紅外線傳感器、濕度傳感器等。如果基于形形色色的傳感器研發(fā)一些控制器，那么可以在一些工人不適合處得太久的化工環(huán)境里裝上有化學濃度傳感器控制器控制的排氣裝置，在有人活動就需排氣運作的場所安裝有紅外線傳感器控制器的排氣裝置，在對濕度有控制需求的場所，如花房等地方加上有濕度傳感器控制器的排氣裝置，最終實現(xiàn)智能自動對環(huán)境的檢測和控制。 做這個設計的最大是發(fā)散思維，把對一個排氣扇電機的控制器設計擴大到用單片機控制外設上這個層次的思維上去，其中監(jiān)控手段則可以通過傳感裝置， 充分利用軟件資源， 減少 硬件的材耗 。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 25 參考文獻 [1] 張靖武，周靈彬 .單片機系統(tǒng)的 PROTEUS設計與仿真 .電子工業(yè)出版社， 2021年 4月 [2] 周瀾景，張麗娜 .基于 PROTEUS 的電路及單片機系統(tǒng)設計與仿真 .北京航空航天大學出版社， 2021年 5月 [3] 張友德 .單片微型計算機原理、應用與實驗 .復旦大學出版社 ,2021年 5月。 [4] 潘永雄 .新編單片機原理與應用 .西安電子科技大學出版社 ,2021年。 [5] 何立民 .單片機高級教程 (應用與設計 )[M].北京航空航天大學出版社 ,2021年 8月 [6] 李建忠 .單片機原理及應用 [M].西安電子科技大學出版社， 2021年 2月 [7] 謝運袢 .電力電子單片機控制技術 .機械工業(yè)出版社， 2021年 3月 [8] 周明德 .單片機原理與技術 .人民郵電出版社， 2021年 4月 [9] 趙星寒 ， 劉小波 .從 0開從始教你用單片機 . 北京航空航天大學出版社 ， 2021年 01月 [10] 鄒久朋 .80C51單片機實用技術 .北京航空航天大學出版社 ， 2021年 04月 [11] 周潤景 袁偉亭基于 PROTEUS的 ARM虛擬開發(fā)技術北京航空航天大學出版社 ， 202101 [12] 林志琦 ,郎建軍 ,李會杰 ,佟大鵬 .基于 Proteus的單片機可視化軟硬件仿真 .北京航空航天大學出版社 ， 2021年 09 月 [13]魏小龍 .MSP430 系列單片機接 口技術及系統(tǒng)設計實例 [M].北京 :北京航空航天大學出版社， [14]方佩敏，新編傳感器原理與應用 [M].北京 :電子工業(yè)出版社， ~4 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 26 致 謝 本課題在選題及進行過程中得到胡湘娟老師的悉心指導。論文行文過程中，胡老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。胡老師嚴謹求實的治學態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我終生受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在此，謹向胡老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 感謝我的大學的朋友們，尤其是我的室 友們 ,我們一起經歷過的努力和成功的過程，一起走過的每一段路，我一生都不會忘記。友情的無私為我們的大學時光重重地寫下了 燦爛的一筆 。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 27 附錄 1 圖 電路的源程序 include unsigned char led[12]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0x00}。 //用一維數組定義 0 橫杠、全滅 unsigned char num[10]={2,0,1,1,5,2,0,3,0,4} 。//歡迎界面 2021 年 5 月 20 號學號 304 制作 unsigned char a[8]。 unsigned char second=11,minute=0,hour=0。 unsigned char minute1=0,hour1=0,minute2=0,hour2=0。 unsigned char b[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。 //掃描 unsigned char k=0。 unsigned int temp。 // 記錄 1000 毫秒為 1 秒的變量 unsigned char M,S_flag。 //M 是模式，更新時間的 4 種模式加上正常模式 S_flag閃爍標志 sbit K1=P3^0。 sbit K2=P3^1。 sbit K3=P3^2。 sbit RUN=P3^3。 void delay(unsigned n) // 毫秒 { int x,y。 for(x=0。xn。x++) for(y=0。y24。y++)。 } void init() { M=0。 S_flag=0。 //閃爍標志位 TMOD=0x10。 //定時 器 1 以方式 1 定時 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 28 TH1=0xfc。 TL1=0x18。 EA=1。 //打開總中斷 ET1=1。 //允許定時器 1 中斷 TR1=1。 //開啟定時器 1 (開始定時計數 ) } void display_led() {