數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-01-18 21:53本頁(yè)面
【正文】 1820OU TDJN Z R6,LOO P1820MOV R6, 064HDJN Z R6, ＄SJM P N ITDS1820RETIN ITDS1820OU T: SETB TEM PD NRET復(fù)位時(shí)序如圖 ：5．4溫度報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用軟件處理報(bào)警，利用有源蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警輸出，采用直流供電。當(dāng)所測(cè)溫度超過(guò)或低于所設(shè)溫度時(shí)，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報(bào)警輸出。報(bào)警電路硬件連接如圖所示。六．軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件配合軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來(lái)了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門(mén)用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來(lái)完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和執(zhí)行模塊之間的調(diào)度關(guān)系。主程序需要調(diào)用4個(gè)子程序，分別為數(shù)碼管顯示程序，溫度測(cè)試及處理子程序，報(bào)警子程序，中斷設(shè)定子程序?！駭?shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分?！駵囟葴y(cè)試及處理程序：對(duì)溫度芯片送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示?！駡?bào)警子程序：進(jìn)行溫度上下限判斷及報(bào)警輸出?！裰袛嘣O(shè)定程序：實(shí)現(xiàn)設(shè)定上下限報(bào)警功能. 軟件功能組成模塊：系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、計(jì)算溫度子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。主程序：主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理DS18B20的測(cè)量溫度值。溫度測(cè)量每1 s 進(jìn)行一次。讀出溫度子程序：主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)。在讀出時(shí)須進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序：主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令。計(jì)算溫度子程序：將RAM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)行，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定。顯示數(shù)據(jù)刷新子程序：主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高數(shù)據(jù)顯示位為0時(shí)，將符號(hào)顯示位移入下一位。七、系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)方案設(shè)計(jì)的要求，調(diào)試過(guò)程共分3大部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬聯(lián)調(diào)。單片機(jī)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開(kāi)的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，在和軟件結(jié)合起來(lái)調(diào)試以進(jìn)一步排除故障。可見(jiàn)硬件的調(diào)試是基礎(chǔ)。如果硬件調(diào)試不通過(guò)，軟件設(shè)計(jì)就是無(wú)從說(shuō)起。．硬件調(diào)試硬件調(diào)試比較簡(jiǎn)單首先檢查電路的焊接是否正確，然后可用萬(wàn)用表測(cè)試或通電檢測(cè)。 這類故障往往由于設(shè)計(jì)和加工制板過(guò)程中工藝性錯(cuò)誤所造成的。只要包括錯(cuò)線、開(kāi)路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認(rèn)真對(duì)照原理圖，看兩者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）是否存在相互之間短路或與其他信號(hào)線短路。必要時(shí)利用數(shù)字萬(wàn)用表的短路測(cè)試功能，可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。造成這類錯(cuò)誤的原因有2個(gè)：一是元器件買(mǎi)來(lái)時(shí)就已壞了；另一個(gè)是安裝錯(cuò)誤，造成器件燒壞?？梢圆扇z查元器件與設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格和要求是否一致。在保證安裝無(wú)誤后，用替換方法排除錯(cuò)誤。 在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。．軟件調(diào)試本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)較大，全面采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，除語(yǔ)法和邏輯差錯(cuò)外，當(dāng)確認(rèn)程序沒(méi)問(wèn)題時(shí)，直接下載到單片機(jī)仿真調(diào)試。采取自下而上的方法，單獨(dú)調(diào)好每一個(gè)模塊，最后完成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。．軟硬調(diào)試 系統(tǒng)做好后，進(jìn)行系統(tǒng)的完整調(diào)試。聯(lián)機(jī)仿真必須借助仿真開(kāi)發(fā)裝置、示波器、萬(wàn)用表等工具。這些工具是單片機(jī)開(kāi)發(fā)的最基本工具。八、總結(jié)與體會(huì)本設(shè)計(jì)利用89S51 芯片控制溫度傳感器DS18B20，再輔之以部分外圍電路實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的測(cè)控，性能穩(wěn)定，精度教高，而且擴(kuò)展性能很強(qiáng)大。由于DS18B20 支持單總線協(xié)議，我們可以將多個(gè)DS18B20 可以并聯(lián)到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信，占用較少的微處理器的端口就可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)。可以加入1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間進(jìn)行顯示，加之AT24C16 存儲(chǔ)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間和溫度數(shù)據(jù)的記錄，利用MAX232芯片和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)串口通訊，這樣就可以方便的統(tǒng)計(jì)出特定時(shí)間內(nèi)的需要的時(shí)間和溫度數(shù)據(jù)。由于DS18B20的測(cè)量精度只有177。 度，往往很多場(chǎng)合需要更加精確的溫度，在所測(cè)溫度精度不變的基礎(chǔ)上必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。由于DS18B20 是基于帶隙結(jié)構(gòu)的數(shù)字式溫度傳感器，PN 結(jié)增量電壓正比于IC 絕對(duì)溫度（PTAT），它的測(cè)溫精度較高,其誤差在時(shí)間和外部環(huán)境變化的條件下,保持相當(dāng)高的穩(wěn)定性。針對(duì)這一特性,基于線性插補(bǔ)的數(shù)學(xué)思想,利用DSP技術(shù),不需增加硬件電路,計(jì)算方法簡(jiǎn)單,軟件費(fèi)用也很小,既提高了測(cè)量精度,又不需增加成本。它充分利用監(jiān)控計(jì)算機(jī)的處理能力，在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上用線性插補(bǔ)的數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行誤差校正補(bǔ)償，能輕易地將其提高其精度。從這次的課程設(shè)計(jì)中，我真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫(xiě)與讀的過(guò)程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。九、致謝在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，感謝老師給了我很大的幫助，同時(shí)也離不開(kāi)很多的同學(xué)熱心幫助，是他們?cè)谖矣龅诫y題的時(shí)候給了我啟發(fā)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能和解決問(wèn)題方法方面得到很大的提高。更深入了解并掌握了傳感器的基本理論知識(shí)，并在單片機(jī)實(shí)際電路開(kāi)發(fā)和常用編程設(shè)計(jì)思路掌握方面有了一定程度的掌握，盡管本次設(shè)計(jì)還不是很完善，但這為我以后的設(shè)計(jì)之路積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。20
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