【導(dǎo)讀】在20世紀(jì)90年代中期最早推出的智能溫度控制器，采用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器，其測溫精度較低，分辨力只能達(dá)到2℃。目前，國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是9～12位A/D轉(zhuǎn)換器，～℃。為了提高多通道智能溫控器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。新型溫度控制器的測試功能也在不斷增強(qiáng)。它是在芯片上集成一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)，其集成度將高達(dá)108～109元件/片，這將給IC產(chǎn)業(yè)及IC應(yīng)用帶來劃時代的進(jìn)步。目前，國際上一些著名的IC廠家已開始研制單片機(jī)測溫系統(tǒng)，所以單片機(jī)控制下的溫度控制器具有很好的發(fā)展空間。要求具有對環(huán)境溫度進(jìn)行實時測量，當(dāng)外界溫度高于設(shè)定最高溫度時，啟動風(fēng)扇降溫；當(dāng)外界溫度低于指定最低溫度時，將發(fā)出報警聲。溫控器采用AT89C52作為核心處理器件，把經(jīng)過DS18B20現(xiàn)場實時采集到的溫度數(shù)據(jù)，存入AT89C52的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，送數(shù)碼管顯示，并與預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，然后由單片機(jī)輸出信號去控制蜂鳴器和風(fēng)扇。

　　

【正文】 S: PUSH 00 PUSH 01 MOV R0,20DLY10MS1: MOV R1,0FFH DJNZ R1,$ DJNZ R0,DLY10MS1 POP 01 POP 00 RET DELAY 480USDELAY602US: PUSH 00 PUSH 01 MOV R0,0FFH DJNZ R0,$ MOV R1,40 DJNZ R1,$ POP 01 POP 00 RETDELAY 300USDELAY300US: PUSH 00 MOV R0,8FH DJNZ R0,$ POP 00 RETDELAY 60USDELAY92US: PUSH 00 MOV R0,2AH DJNZ R0,$ POP 00 RET DELAY 62USDELAY62US: PUSH 00 MOV R0,27 DJNZ R0,$ POP 00 RETTABLE:DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H END本章在硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上討論系統(tǒng)軟件的設(shè)計，主要包括溫度控制器的各個芯片和外圍設(shè)備程序編寫。為便于程序的使用與維護(hù)，系統(tǒng)全部程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，由一個主程序和若干子程序組成。主程序通過調(diào)用各個子程序來完成所有的溫度控制器功能。5 仿真軟件簡介與仿真結(jié)果 仿真軟件簡介 Proteus ISIS軟件簡介Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：（1）實現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。（2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。（3）提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。（4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。 Keil軟件簡介單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。Keil 51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)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。 仿真結(jié)果 源程序在Keil C51環(huán)境下的軟件調(diào)試圖、鏈接成功示意圖。整個程序全部使用匯編語言來完成設(shè)計，包括初始化程序，DS18B20初始化、讀、寫程序，溫度值轉(zhuǎn)換程序，鍵盤掃描程序和顯示子程序。 程序加載項設(shè)計中設(shè)定的溫度值下限值為10℃，上限值為30℃。 proteus isis環(huán)境下溫度值為5℃時的硬件仿真圖。 proteus isis環(huán)境下溫度值為32℃時的硬件仿真圖。圖中單片機(jī)是AT89C52型號的，LED數(shù)碼管顯示所測溫度值。℃低于指定最低溫度10℃時，則發(fā)出報警聲?！娓哂谠O(shè)定最高溫度時，則啟動風(fēng)扇降溫。從硬件中斷調(diào)試來看，傳送的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，控制器穩(wěn)定性良好?？偨Y(jié)該溫度控制器以AT89C52單片機(jī)作為內(nèi)核，采用DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器采集溫度，將采集到的溫度直接以數(shù)字形式輸出到單片機(jī)，無須經(jīng)過變換電路，具有精度高、穩(wěn)定性好和抗干擾性能強(qiáng)等特點(diǎn)。本文的工作就是設(shè)計一個能很好滿足要求的溫度控制器，主要工作包括以下兩方面：首先，設(shè)計溫度控制器的硬件。溫度控制器的硬件設(shè)計共分為五個部分：溫度采集電路、鍵盤接口、單片機(jī)、顯示電路、報警電路、驅(qū)動電路。其次，在溫度控制器硬件的基礎(chǔ)上，設(shè)計了溫控器的軟件。主要包括溫度采集程序，鍵盤掃描程序、顯示子程序等，并完成了整個軟、硬件系統(tǒng)的調(diào)試。而主程序則通過調(diào)用各個子程序來完成所有的溫度控制功能。在模塊化設(shè)計方面，(1)按每個要求的功能，從單片機(jī)、顯示器、到存儲器和傳感器，都盡量選擇市場上通用性最好的產(chǎn)品；(2)硬件電路設(shè)計方面，也預(yù)留了管腳空間，為以后的功能擴(kuò)展做好準(zhǔn)備。(3)軟件設(shè)計融入模塊化、通用化思想，核心的方法就是每個功能子程序化，主程序只是對各個功能的標(biāo)志位進(jìn)行判斷，依照標(biāo)志位來決定程序的走向，不用的模塊進(jìn)入休息狀態(tài)，以最大限度地降低功耗。通過本次設(shè)計，基本上了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與外圍應(yīng)用系統(tǒng)和部件的綜合設(shè)計、分析與調(diào)試方法?；緦W(xué)會分析專用芯片的功能、控制方法和編程技巧，能根據(jù)專用芯片的技術(shù)資料、讀寫時序要求設(shè)計硬件接口及軟件編程，完成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的整個開發(fā)過程。參考文獻(xiàn)[1][M].北京：電子工業(yè)出版社，2000. 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