【導(dǎo)讀】實(shí)現(xiàn)功能，中間插入各個(gè)模塊的電路圖能夠更加直觀講述。論文主要描述硬件，利用AT89C52作為控制芯片，控制外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能。信號通過AT89C52進(jìn)行處理。若溫度超過設(shè)定值一段時(shí)間后，AT89C52. 單片機(jī)自1976年由Intel公司推出MCS-48開始，迄今已有三十多年。集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗地、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，幾乎“無處不在，無所不為”。費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動化、汽車電子、PC機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。我們在學(xué)會使用的同時(shí)還好學(xué)會怎樣去選擇一個(gè)合適的單片機(jī)來供我們使用。所以我在設(shè)計(jì)時(shí)選用了AT89C52?，F(xiàn)在所針對溫度的測量與控制應(yīng)用十。期于溫度的采集和報(bào)警就更加數(shù)不勝數(shù)。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。根據(jù)美國儀器學(xué)會的調(diào)查，1990. 年，溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初伽利略發(fā)明溫度計(jì)。真正把溫度變成電信號的傳感器是182

　　

【正文】 第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 20 D 經(jīng)過整流濾波電路后舊得到了較平滑的直流電，可以充當(dāng)電路的電源。但直流電的電壓值此時(shí)仍會受到電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載變化的影響。直流電就很不穩(wěn)定，在增加了穩(wěn)壓電路后，得到是基本上不受外界影響的、穩(wěn)定的直流電源。具體的電路如圖 所示： 在選擇元件方面，應(yīng)該遵循的原則有以下幾個(gè)方面： 1） 耐壓值高的電容應(yīng)該放在電路的前半部分，而耐壓值低的應(yīng)放在后半部分。 2） 在選有二 極管方面，產(chǎn)生 +5V 電壓的電路選用 IN4001，而產(chǎn)生 +15V 電壓的電路選用IN4004，這主要也是耐壓值方面的考慮，也可以采用集成的橋式整流片。 電路圖如下： 圖 電源電路 串口通信控制模塊 由 MAX232 構(gòu)成的串行通信電路 ，有單片機(jī)控制發(fā)出信號給控制模塊進(jìn)行恒溫控制，本課題不對控制部分進(jìn)行說明。 我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第5腳的 GND、第 2 腳的 RXD、第 3腳的 TXD。 MAX232 是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯 片。由于電腦串口 rs232 電平是 10v～ +10v，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號電壓是 ttl電平 0～ +5v,MAX232 就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2 驅(qū)動器、 2 接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。該器件符合 TIA/EIA232F標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F 電平 。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 21 圖 串口電路 主要特點(diǎn) ： 1） 單 5V 電源工作 2） LinBiCMOSTM 工藝技術(shù) 3） 兩個(gè)驅(qū)動器及兩個(gè)接收器 4） 177。30V 輸入電平 5） 低電源電流：典型值是 8mA 6） 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) 、 ESD 保護(hù)大于 MILSTD883（方法 3015）標(biāo)準(zhǔn)的 2021V。 MAX232 獲得正負(fù)電源的另一種方法 ： 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，我們時(shí)常要用到數(shù) /模（ D/A）或者模 /數(shù) (A/D)變換以及其它的模擬接口電路，這里面要經(jīng)常用到正負(fù)電源，例如 ： 9V,9V。 12V, 數(shù)字和模擬控制轉(zhuǎn)換接口部件的小功率電源 。 在控制板上，我們有的只是 5V 電源，可又有很多方法獲得非 5V 電源。 1） 外接； 2） DCDC變換 ......在這里我介紹一塊大家常用的芯片： MAX232 是 TTLRS232 電平轉(zhuǎn)換的典型芯片，按照芯片的推薦電路，取振蕩電容為 uF的時(shí)候，若輸入為 5V,輸出可以達(dá)到 14V 左右，輸入為 0V ,輸出可以達(dá)到 14V,在扇出電流為 20mA 的時(shí)候，處處電壓可以穩(wěn)定在 12V 和 此，在功耗不是很大的情況下，可以將 MAX232 的輸出信號 經(jīng)穩(wěn)壓塊后作電源使用 。東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 第四章系統(tǒng)調(diào)試 22 第 四 章 系統(tǒng)調(diào)試 在對硬件的調(diào)試過程中，總會出現(xiàn)各種問題。在器件的選擇上 都與采購上，由于地區(qū)原因有寫東西根本就買不到?；蛘哒f買回來后器件出現(xiàn)損壞，在調(diào)試上無法出現(xiàn)結(jié)果，使我們在調(diào)試的過程中無法判斷哪里出錯(cuò)，只能多次 地 重復(fù)調(diào)試。 在溫度采集模塊（ DS18B20）的調(diào)試上，原先的程序?qū)懭胝{(diào)試是總是沒有出現(xiàn)信號，然后我們借了塊開發(fā)板進(jìn)行調(diào)試軟件，結(jié)果有信號輸入，則初步判斷了硬件上的問題。然而該模塊電路簡單，唯一出錯(cuò)的理由只能是芯片損壞。 在時(shí)鐘控制模塊中，軟件調(diào)試也出不來，檢查了一下硬件，確定輸入時(shí)序出現(xiàn)問題，硬件一直不轉(zhuǎn)換工 作狀態(tài)。所以要在 軟件中修改。 液晶顯示是一個(gè)麻煩的過程，因?yàn)轵?qū)動芯片的不同，所要用到的驅(qū)動程序也不同。因?yàn)樾吞柕牟煌湟_接法也不同，有的需要負(fù)壓，有的不要，有的是 串 行接口有的是并行接口。所以在想調(diào)試的過程中，沒有制作負(fù)壓芯片，所以最后沒有調(diào)試起來。 在鍵盤模塊的制作上，由于用的通用板，在接法上會出現(xiàn)排版錯(cuò)誤，有時(shí)候會出現(xiàn)干擾。 在調(diào)試過程中，我們制作了一個(gè) 仿 真板，利用串口和單片機(jī)相連，將程序?qū)懭?ATM單片機(jī) 芯片進(jìn)行調(diào)試，結(jié)果在工作一段時(shí)間后該模塊出現(xiàn)錯(cuò)誤，無法傳輸數(shù)據(jù)，我 們 一直找不到原因。 總體上做硬件調(diào) 試是一件很復(fù)雜的工作，我們不僅要能發(fā)現(xiàn)各種錯(cuò)誤，同時(shí)也要改正錯(cuò)誤，恢復(fù)系統(tǒng)工作的。這才是一個(gè)合格的硬件工程師。 我們沒有太多的經(jīng)驗(yàn)，希望出去以后能夠?qū)W 得 更多。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 后記 23 后 語 在導(dǎo)師和室友的幫助下，我們在編寫論文的過程，經(jīng)過不斷的討論和修改，最終確定編寫關(guān)于恒溫控制的論文。 論文的編寫要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用電路作為參考， 我們在制作各個(gè)硬件模塊的過程是艱辛的，不僅在硬件，軟件的調(diào)試也花費(fèi)了好大的功夫。因?yàn)樵谶@些過程中總是回碰到各種各樣的問題。例如：在硬件制作的過程中，一些芯片好難判斷好壞，以 及電路制作中出現(xiàn)接錯(cuò)的事例。所以在這些過程中我們要學(xué)會怎樣子去解決錯(cuò)誤和發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。 論文的編寫是對我們的知識點(diǎn)進(jìn)行考核和鞏固，對每一個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，對不了解的知識點(diǎn)進(jìn)行更新。特別是在資料的查找方面 ，更能體現(xiàn)出一個(gè)人知識面的寬廣。 作為電子信息工程的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極查閱當(dāng)前的最新電子資料，為以后的工作做好必要的準(zhǔn)備。 本論文的編寫上有很多的不足，真誠的希望得到各位老師指導(dǎo)。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 致謝 24 致 謝 本論文是在 張勝群 導(dǎo) 師的指導(dǎo)下完成的。在本次綜合設(shè)計(jì)中讓我重新學(xué)習(xí)了單片機(jī)、模擬電子 數(shù)字電子 、 數(shù)字電子技術(shù)的知識，以及按鍵 、 顯示的原理，掌握了一些常用的器件的管腳功能和連接方法，提高了自己的編程能力，學(xué)習(xí)了 RS－ 232 串行通信原理，并且進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)了我們的理論應(yīng)用能力，當(dāng)我在設(shè)計(jì)期間當(dāng)遇到困難和不明白之處， 張勝群 老師總是耐心的幫我解決問題，在此對 張勝群 導(dǎo) 師的細(xì)心指導(dǎo)表示最衷心的感謝 ! 在這里，還要感謝所有因?yàn)槲业漠厴I(yè)設(shè)計(jì)而付出工作和時(shí)間的老師和同學(xué)們 ,特別是我們的室友， 正是因?yàn)樗麄兊膸椭?，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得已順利完成。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 參考文獻(xiàn) 25 參考文獻(xiàn) [1] 周航慈 .單片機(jī)應(yīng) 用程序設(shè)計(jì)技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1991 [2] 唐俊翟，許雷，張群瞻編著 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 .北京：冶金工業(yè)出版社， 2021 [3] 沈衛(wèi)紅．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例與分析．北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2021． 1． [4] 張 粵 ,倪 偉 .DSl8B20在分布式測溫系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 淮陰工學(xué)學(xué) 報(bào)， 2021，（ 10） ,:12. [5] 何立民編著《 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 北京航空航天大學(xué)出版社 [6] 16/32Bit Microputer System Components,1990 [7] I2C Specific [8] Microputers. Granada Publishing Ltd. 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 附錄 26 附錄 總 電路圖