【正文】 進行監(jiān)測， 下 面為 主程序流程圖如 下 圖所示 ： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 22 系統(tǒng)程序流程圖 上述的參數(shù)判斷主要是針對溫度，因為蓄電池的最 高承受溫度是 65 攝氏度。所以當(dāng)溫度超過蜂鳴器會響 數(shù)字式溫度傳感器 DSl8B20可將測量到的溫度以兩個字節(jié)的形式存放在 內(nèi)部的 芯片存儲器中。由于它采用了 的 通訊的方式，當(dāng) 在 總線上 面存在了 多于一個DSl8B20的 時 候 ， 就 需要 我們先 指定 出 一個主 DSl8B20了 ， 讓它擁有特殊的權(quán)利，即是該主 DS18B20占用總線的 特殊 權(quán)力。 由于存在這個原因 ， 在存在 多個 DSl8B20的系統(tǒng) 的時候， 在系統(tǒng) 能 正常 工作 前， 我們就需要 對系統(tǒng)中所有 存在的 DSl8B20的序列號進行讀取 ，然后 將它們 都 保存在系統(tǒng)的 存儲器 中。 DSl8B20的內(nèi)部命令 我們 分 成了 兩 種 ；暫存器命令 、 ROM命令。 其中 暫存器命令 指的是 對 DSl8B20中存儲器的 一些 操作， 它 包括 對 溫度的讀取 、 轉(zhuǎn)換、 以及 上開始 系統(tǒng)初始化和自檢 調(diào)顯子程序，查詢鍵盤 調(diào)用溫度，電流，電壓讀入程序 參數(shù)判斷？ 重新初始化 數(shù)據(jù)處理 按下開始鍵 調(diào)通信中斷程序 調(diào)顯示子程序 Y N 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 限和 下限值的操作。 但是 DSl8B20若想 要 實現(xiàn)某一 個命令 ， 還必 需 要 ROM命令和暫存器命令 這兩個命令同時使用 的配合使用 ，才能實現(xiàn)該命令的完成 。 另外 ROM命令 的任務(wù)是 負(fù)責(zé)對 DS18B20內(nèi)部 ROM的操作， 其中 包括 對 序列號的尋址 、 讀取、 搜索 等 操作 。 我們所設(shè)計的 測溫程序的流程如圖所示 。 測溫程序流程圖 由于電流由敏感元件測量得到，電壓通過精密電阻的分壓得到，所以只涉到數(shù)據(jù)處理。 開始 設(shè)置程序入口 設(shè)置定時入口 判斷 DS18B20是否存在 ? Y 初始化 DS18B20 延時 溫度轉(zhuǎn)換 判斷 DS18B20是否存在 ? 初始化 DS18B20 延時 溫度讀取 將溫度轉(zhuǎn)換成 BCD 碼 N Y N 返回 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 24 電流電壓讀入流程圖 我們所設(shè)計的 蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng) ，其中 要求 該系統(tǒng)能夠和 上位機 之間達到通訊。 對于通訊方式，我們所設(shè)計的 單片機有 總共存在 4種串行通訊方式。在蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)中 我們 選擇 了其中一種通訊方式 。 對于該 方式 我們選擇的是方式3，該通訊方式 是 11位異步收發(fā)，波特率由定時 器 l控制，在使用前要設(shè)置波特率， 并 且 通訊 方式 3適用于多機通訊。在方式 3前提 下，通訊時的串行幀格式為：l位起始位，可編程的低 9位， 1個停止位 ， 8位數(shù)據(jù)位。 在 該 單片機 和 上位機 實施 通訊 的 時 候 ， 我們還需 要遵循一定的通訊 之間的 協(xié)議。 在 通訊 的 協(xié)議中 我們 要規(guī)定波特率、幀格式、聯(lián)絡(luò)信號、數(shù)據(jù)差錯檢查等 一些需要規(guī)定的 。 通訊程序流程圖如 下 圖 所示 。 開始 設(shè)置計數(shù)器 延時 數(shù)據(jù)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器處理 數(shù)據(jù)讀入 返回 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 25 程序流程圖 顯示程序設(shè)計 的 主要 內(nèi)容 是對 EDMl286409液晶顯示 這一塊的 的 程序 編寫 。首先 ，我們 要 讓 液晶模塊 進入 初始化 狀態(tài) ，然后 液晶顯示屏 才可以顯示 出我們需要的數(shù)據(jù) 。 但是， 在 以后 的顯示中 ，我們就不需要在讓液晶模塊 進行初始化 了 。另外，如果在 系統(tǒng)使用時 的時候，我們 不進行任何 的 操作， 由于 默認(rèn) 的，就會 顯示 出電路的 第一路的狀態(tài)， 如果我們 要觀察 到 其他路的狀態(tài) 的話，就需要我們 通過鍵盤 的 操作 來達到觀察其他線路的狀態(tài) 。 液晶顯示屏 顯示 的是 哪一路 的 狀態(tài)是通過判斷一個標(biāo)志位 來具體 確定的。若是出現(xiàn)不正常情況報警 的 時 候 ， 顯示屏也將 會 顯示 出 不正常的那一路 的 狀態(tài)。 如果 是系統(tǒng) 處在 通訊 的 狀態(tài) 下 ， 液晶 屏幕上開始 保護現(xiàn)場 接受地址符合本機地址 ? 接受字符，并放入緩沖區(qū)， 置通訊標(biāo)志位內(nèi) 回送本機地址 恢復(fù)現(xiàn)場 置接受標(biāo)志位，清除通訊標(biāo)志位 接受完數(shù)據(jù)？ 開始 N Y N Y 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 26 也將 會 顯示。報警 和通訊顯示都是通過判斷報警標(biāo)志位和通訊標(biāo)志位是否置位才進行操作的。 該 設(shè)計的 系統(tǒng) 上面 的液晶顯示屏上 還 要求顯示電池的 各個 路號， 以及電池的電池溫度 ， 端電壓，電動勢 和 充放電電流等 一些電池的基本 信息。這些 電池的基本信息 是 需要 固定顯示 在屏幕上面的 的， 但是屏幕 所顯示的數(shù)字信息則是按 照我們預(yù)先設(shè)定的 周期 按時 刷新的。當(dāng)系統(tǒng)進入 工作 狀態(tài) 的 時 候 ， 我們也要求液晶 屏幕的下方 能夠 出現(xiàn)相應(yīng)的 我們預(yù)先 設(shè)置 的一些工作要求 。根據(jù)液晶模塊的指令可完成對它的編程。顯示程序流程圖如圖所示 。 開始 置顯示初始化標(biāo)志位 狀態(tài)顯示標(biāo)志位為 1? Y 液晶模塊初始化設(shè)置 顯示標(biāo)志位為1? 將靜態(tài)顯示內(nèi)容寫到顯示緩沖區(qū) 置顯示標(biāo)志位 標(biāo)志位 顯示動態(tài)數(shù)據(jù) 判斷各顯示畫面標(biāo)志位，進行相應(yīng)的顯示 返回 N Y N 顯示初始化標(biāo)志位為 1? Y 開始 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 27 顯示程序流程圖 本章小結(jié) 本設(shè)計的軟件設(shè)計部分也采用了功能模塊化設(shè)計方法，為硬件電路設(shè)計了相應(yīng)的子程序。次設(shè)計的優(yōu)點是方便在主程序中進行調(diào)用，大大地增強了程序的可讀性，降低了調(diào)試的難度，使程序變得更加易于維護和擴展。由于子電路和子程序是相對應(yīng)的，所以，很好的實現(xiàn)了系統(tǒng)軟硬件之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 28 5 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 在設(shè)計完成后，必須進行系統(tǒng)的硬件及軟件調(diào)試，修改設(shè)計中的錯誤。調(diào)試應(yīng)針對所設(shè)計的系統(tǒng)的自身特點。 系統(tǒng)調(diào)試 電路集成 硬件調(diào)試主要是針對電路中各元器件的設(shè)計缺陷、連接錯誤和器件故障進行排除。本設(shè)計中主要硬件調(diào)試內(nèi)容如下： (1) 檢查各元件的實際封裝和設(shè)計時 PCB 板中的封裝是否一致，一致則連接線路，如不一致則需要修改電路或重新選擇器件。 (2) 確認(rèn)各電源部分大小和元器件的規(guī)格說明相符，如高于元器件額定電壓，則需要加裝穩(wěn)壓管。并且注意電源的正負(fù)極位置，以防電源短路和錯接極性。 (3) 連接電路時，核對元器件型號、規(guī)格和安裝是否符合。對照圖紙確認(rèn)電路連接正確，對出現(xiàn)的錯誤進行及時修正 。 (4) 檢查各元件的電氣功能是否正常。焊板通電后用萬用表電壓檔測量各元件引腳的電壓數(shù)據(jù)是否正確。然后斷開電源，接上單片機、傳感器和其它各單元器件，再次通電，查看各元件運行狀況。對各芯片輸以電平，查看其輸出電平確認(rèn)邏輯關(guān)系正確性。 (5) 設(shè)計中單片機使用上電復(fù)位電路。有時電容值過小會造成復(fù)位時間太短，出現(xiàn)無法正常復(fù)位的現(xiàn)象，在實際接線過程中檢查電容大小是否足夠，出現(xiàn)上述情況則改變電容大小。 . 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試并非用實際調(diào)試，而是在仿真軟件上進行模擬調(diào)試。 軟件開發(fā)環(huán)境： 編譯軟件。利用該軟件可以對程序進行編譯，改錯和調(diào)試，該軟件的模擬調(diào)試器支持單片機匯編語言源代碼調(diào)試，其匯編程序支持宏匯編及模塊化編程，使用方便。 軟件調(diào)試內(nèi)容主要由以下內(nèi)容： (1) 在編寫匯編程序的時候，經(jīng)常會不可避免的出現(xiàn)語句拼寫錯誤、定義重復(fù)等問題。光靠人工編程時的檢查，很難將其全部修正。 編譯軟件即有此功能。在輸入程序后，它可以自動發(fā)現(xiàn)錯誤，并提供錯誤的位置和原因。調(diào)攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 29 試時可根據(jù)軟件的提示，修正程序。 (2) 在模擬調(diào)試器中調(diào)試各子模塊，設(shè)置單片機運行方式和入口條件，檢查各芯片運行狀 態(tài)，確定子程序運行結(jié)果與設(shè)計中的預(yù)定目標(biāo)相符。 (3) 各子模塊調(diào)試正常后再將各子模塊及主模塊連接起來進行整體程序調(diào)試。確定整體程序能完成預(yù)先設(shè)計的系統(tǒng)功能。如果程序運行錯誤，則對子程序和主程序的兼容性，如數(shù)據(jù)存儲緩沖單元是否沖突、堆棧是否溢出等進行排查。最后全部匯編連接成目標(biāo)文件，最后將目標(biāo)代碼下載到單片機中并連接智能儀表進行統(tǒng)調(diào)。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié) 論 30 結(jié) 論 這 次畢業(yè)設(shè)計 的內(nèi)容主要 是 以 單片機的 為主的對 蓄電池 的一些基本性能的 自動監(jiān)測系統(tǒng)的 一項 設(shè)計， 當(dāng)然 它 也 是 當(dāng)今社會 最典型 并且也是最常見 的單片機 對一些物體的 控制系統(tǒng)。 這 次的 設(shè)計主 要使用的是 AT89C51 這個 型 號的 單片機 ，用它來對蓄電池在線 監(jiān)測 以及 控制方面的 一些 應(yīng)用， 并且用該單片機來 分析蓄電池的 自身一些常見參數(shù)，比如蓄電池的 端電壓 、蓄電池的 電動勢、 以及蓄電池的 內(nèi)阻 和 充放電 的時候的 電流 大小，另外還對 溫度等 一些 參數(shù) 進行實時 測量 和 監(jiān)測 以保證社會中的機械運行正常 。 在此項 設(shè)計中 ，包括了該系統(tǒng)的一些 數(shù)據(jù)采集 和 運算 ，以 及 在系統(tǒng)的 控制部分， 該設(shè)計運用的知識廣泛，充分發(fā)揮了我們所在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識 ， 而且該設(shè)計實用與現(xiàn)實，在現(xiàn)實社會中的實際應(yīng)用也非常廣泛 。 通過這次 對以單片機為主的 蓄電池自動監(jiān)測 系統(tǒng)的設(shè)計， 讓我學(xué)習(xí)到了許多，也更加鞏固了我在大學(xué)里面所學(xué)的知識。其中，讓我學(xué)到的東西包括：對社會中經(jīng) 常用 到的 芯片、硬件接口 類型的 電路和 對于 軟件規(guī)劃 以及編寫程序這 方面的知識。 在設(shè)計的過程中，我們還要 考慮到所使用的芯片是 是不是 合適 我們設(shè)計的東西，還有就是在進行 軟件 程序的編寫 過程中，我學(xué) 習(xí) 到了許多 常用的 軟件編程的一些 技巧， 讓 我 得到了許多的社會中的一些需要編程的應(yīng)用的 實際 動手 體驗。， 總之，在 整個設(shè)計 中，受益頗多，也給了我一個讓我把學(xué)習(xí)到的知識應(yīng)用到現(xiàn)實以及對知識面的擴張的舞臺。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻 31 參考文獻 1 王建、錢敏 .免維護鉛酸電池的狀態(tài)監(jiān)測 [J].華東地址學(xué)院學(xué)報， 1999， 22(4)： 309313 2 陳劍、徐劍虹 .閥控密封鉛酸蓄電池失效機理及檢 [J].電源技術(shù)， 1999， 23(6)： 332334 3 張紅潤，孫悅等著 .單片機原理及應(yīng)用 [M].清華大學(xué)出版社 .2022 4 吳國經(jīng)主編 .單片機應(yīng)用技術(shù) [M].中國電力出版社 .2022 5 沈紅衛(wèi)著 .基于單片機的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [M].電子工業(yè)出版社 .2022 6 馮建華等著 .單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā) [M].人民郵電出版社 .2022 7 馬忠梅，籍順心，張凱等編 著 .單片機的 C語言程序設(shè)計（第三版） [M].北京航空航天大學(xué)出版社 .2022 8 徐薇莉， 曹柱中．控制理論與設(shè)計 [M].上海交大出版社， 2022： 7482 9 先鋒工作室．單片機程序設(shè)計實例 [M].清華大學(xué)出版社， 2022： 104110 10 徐曼珍 .新型蓄電池原理與應(yīng)用 [M].北京人民郵電出版社 .2022 11 徐薇莉 曹柱中．控制理論與設(shè)計 [M].上海交大出版社， 2022： 7482 12 李