【正文】 的單片機并完成單片機全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用戶就可以對程序的運行進行控制，例如單步、全速、查看資源斷點等。在單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程中，程序的設(shè)計是最為重要的但也是難度最大的工作，一種最簡單和原始的開發(fā)流程是：編寫程序，燒寫芯片并驗證功能，這種方法對于功能簡單的小系統(tǒng)是可以對付的，但在比較大的系統(tǒng)中使用這種方法則是完全不可能的。此時就需要用到仿真器。在本系統(tǒng)軟件設(shè)計調(diào)試的過程中使用的是TKS58型仿真器。TKS系列仿真器是廣州致遠電子有限公司推出的高性能實時在線仿真器。可以實時在線仿真PHILIPS半導體公司的80C51系列單片機，同時還能夠?qū)崟r在線仿真ATMEL和Winbond等公司的兼容MCS—51內(nèi)核的標準80C51單片機。徹底解決80C51開發(fā)中仿真工具的瓶頸問題。TKS系列仿真器在硬件上采用了PHILIPS授權(quán)的HOOKS/Bondout仿真技術(shù)，并加以改進，幾乎支持所有的80C51系列單片機的實時仿真，能保證用戶更加方便的操作和更加真實的仿真效果并能直接或通過簡單的升級支持仿真PHILIPS陸續(xù)推出的全系列80C51內(nèi)核單片機，每種型號的仿真器均能支持多種不同型號80C51單片機的仿真。TKS系列仿真器還可以同KEIL調(diào)試軟件無縫銜接并得到KEIL公司的強力技術(shù)援助具備強大的調(diào)試功能。 集成開發(fā)環(huán)境KEILKEIL IDE Vision2集成開發(fā)環(huán)境是德國KEIL Software Inc/KEIL Elektronik Gmb開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺。它內(nèi)嵌多種符合當前工業(yè)標準的開發(fā)工具，可以完成從工程建立和管理、編譯連接目標代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程。尤其它的C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準確性和效率方面達到了很高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目時非常理想。KEIL IDE Vision2集成開發(fā)環(huán)境主要由以下部分組成： Vision2 IDEVision2 IDE包括：一個工程管理器，一個功能豐富并有交互式錯誤提示的編輯器選項設(shè)置生成工具，以及在線幫助。使用vision2創(chuàng)建源文件并組成應用工程加以管理。vision2可以自動完成編譯匯編鏈接程序的操作；由Vision2 IDE創(chuàng)建的源文件可以被C51編譯器或A51匯編器處理生成可重定位的object文件。KEIL C51編譯器遵照ANSI C語言標準支持C語言的所有標準特性，另外還增加了幾個可以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。KEIL A51宏匯編器支持80C51及其派生系列的所有指令集；LIB51庫管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標文件建立目標庫，這些庫是按規(guī)定格式排列的目標模塊，可在以后被鏈接器所使用當鏈接器處理一個庫時僅僅使用了庫中程序使用了的目標模塊而不是全部加以引用；BL51鏈接器使用從庫中提取出來的目標模塊和由編譯器匯編器生成的目標模塊創(chuàng)建一個絕對地址目標模塊，絕對地址目標文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲器單元中。絕對地址目標文件可以用于：①編程EPROM或其它存儲器設(shè)備；②由Vision2 IDE調(diào)試器對目標進行調(diào)試和模擬；③使用在線仿真器進行程序測試。④Vision2 軟件調(diào)試器Vision2 軟件調(diào)試器能十分理想地進行快速可靠的程序調(diào)試。調(diào)試器包括一個高速模擬器，可以使用它模擬整個80C51系統(tǒng)包括片上外圍器件和外部硬件； 硬件調(diào)試器Vision2 調(diào)試器向您提供了幾種在實際目標硬件上測試程序的方法。安裝MON51目標監(jiān)控器到目標系統(tǒng)并通過Monitor—51接口下載程序，使用高級GDI接口將Vision2調(diào)試器同TKS系列仿真器的硬件系統(tǒng)相連接，通過Vision2的人機交互環(huán)境指揮連接的硬件完成仿真操作。 系統(tǒng)硬件調(diào)試系統(tǒng)軟硬件調(diào)試的目的是通過控制程序和硬件電路的配合工作，進行一些操作，以驗證系統(tǒng)的軟、硬件是否能夠完成設(shè)計的功能。調(diào)試的過程是按照系統(tǒng)的設(shè)計功能來劃分的。硬件電路系統(tǒng)測試首先是保證各個元件之間以及各個模塊之間的連接正確并且接觸良好，這是整個硬件電路系統(tǒng)正常工作的前提。接著分別測試各個硬件模塊的性能。按照測試性質(zhì)的不同可分為電壓測試和信號測試兩種。電源模塊主要是電壓測試。測試結(jié)果為：小型變壓器輸出為18v和8v的交流電，經(jīng)過二極管整流橋整流，再通過穩(wěn)壓芯片7805和7817915輸出的電壓分別是+5v和+15v、15v，電壓測試的結(jié)果與預期目的一致，從而確保了提供給其它模塊電壓的穩(wěn)定性。單片機輸入輸出接口主要是信號測試。根據(jù)理論計算和軟件仿真的預期結(jié)果，再通過對響應的信號進行測試。測試結(jié)果與預期結(jié)果基本一致，保證了系統(tǒng)按照設(shè)計的思路正常運行。通過測試硬件電路系統(tǒng)中的幾個測試點，確保關(guān)鍵的電壓信號滿足要求，確保系統(tǒng)正常運行。 系統(tǒng)軟件調(diào)試系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于TKS仿真器，在進行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進行軟件的初調(diào)，就是要使各個子程序模塊運行正確，程序的運行流程正確。軟件調(diào)試主要分以下幾個步驟進行：功能子程序的調(diào)試包括運算、采樣、數(shù)字濾波以及PID運算等子程序的調(diào)試。在調(diào)試功能子程序時，許多參數(shù)都是未知的，要根據(jù)其所需的條件，給出假定的數(shù)據(jù)，使其運行，如果能完成預定的處理功能或與手工計算的結(jié)果相符，就說明該子程序己調(diào)試通過。調(diào)試時由小到大，由里到外。例如，調(diào)試PID算法子程序時，先調(diào)通其包含的各個運算子程序和參數(shù)處理子程序，然后將它們連起來進行通調(diào)。通調(diào)時，也是假定一些數(shù)據(jù)、參數(shù)和初始條件，然后運行程序。當運算結(jié)果與手工計算的結(jié)果相同時，該算法子程序則調(diào)試完成，反之，就要進行相應的修改。其它子程序的調(diào)試同理。程序流程的調(diào)試主要是查看程序運行的步驟是否正確，在某時刻程序運行所處的位置是否正確，是否能正確運行各個中斷服務程序。在調(diào)試過程中，先將PID算法子程序屏蔽，輸出可控硅導通時間用一個固定的常數(shù)代替，在各個中斷服務子程序設(shè)置斷點，然后運行程序，查看程序是否能運行到所有的斷點，若所有斷點都能運行到，則程序流程基本正確。去掉所有斷點，再一次運行程序，查看可控硅狀態(tài)，從而判斷程序流程正確，反之，若程序流程不正確，做相應的修改后，重新調(diào)試。在完成整個程序流程的調(diào)試后，將PID等算法子程序加入，在算法子程序前或后設(shè)置斷點，運行整個程序。當程序在斷點處暫停時，查看PID計算的控制量與手工計算的值是否相同。多運行幾次，若每次的結(jié)果都正確，則說明程序各個部分互相沒有矛盾，反之，則說明算法子程序和其它子程序之間有影響，需要做相應的修改后重新調(diào)試。結(jié) 論溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。本文完成了基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的開發(fā)。包括系統(tǒng)的硬件開發(fā)、軟件編程與仿真調(diào)試等。在論文完成過程中，主要做的工作有：，輸入通道采用Pt100鉑電阻溫度傳感器，AD7705作為A/D轉(zhuǎn)換器；輸出通道采用可控硅作為輸出單元，大大地簡化了系統(tǒng)硬件電路。通過對占空比的調(diào)節(jié)可實現(xiàn)溫控箱溫度的自動控制。由于輸入端與輸出端有光電隔離，能夠有效地抑制干擾。，這需要知道被控對象的數(shù)學模型，以及對PID控制器的參數(shù)進行整定。因此，在分析了溫控箱的特性的基礎(chǔ)上，利用MATLAB系統(tǒng)辨識工具箱這個有力的工具對溫控箱的模型參數(shù)進行辨識，然后對PID控制器的參數(shù)進行整定，并且做了仿真實驗。，在開發(fā)過程中使用了TKS仿真器，這些都大大縮短了軟件的開發(fā)周期。為了便于編寫、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)軟件的編制采用了模塊化的設(shè)計方法。致 謝本論文是在電子信息與電氣工程學院趙艷春、李正斌導師精心指導下完成的。從論文選題到課題難點的解決，都給予了本人悉心地指導。趙老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、很深的專業(yè)造詣和頑強的敬業(yè)精神都使我收益非淺，終身難忘。在此，我首先向趙老師致以深深的敬意和衷心的感謝!在課題完成過程中，還得到了趙、李老師的指導和幫助，李老師給我提供了很多思路與經(jīng)驗，對我深入理解課題的有關(guān)知識與方法起到了重要作用。在此，我對李老師也表示誠摯的謝意。同時，也非常感謝學習期間的授課老師和同學在學習中給我的教導和幫助，謝謝!最后，向在論文研究過程中給予我?guī)椭乃信笥驯硎局孕母兄x!參考文獻[l] 于海業(yè)，馬成林，陳曉光. 發(fā)達國家溫室設(shè)施自動化研究的現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，1997，(13)(增)：253~257.[2] 吳軍輝，徐立鴻. 溫室環(huán)境集散控制系統(tǒng)中現(xiàn)場控制器的設(shè)計與開發(fā)[J]. 自動化儀表，2001，(5)：45~47.[3] 董喬雪，王一鳴. 溫室計算機分布式自動控制系統(tǒng)開發(fā)[J].農(nóng)業(yè)工程報，2002(18).[4] 黃宇飛，[J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2001，(l).[5] [J]. 控制系統(tǒng)的設(shè)計，2002，(4)[6] 張福學. 傳感器應用及其電路精選[M].北京：電子工業(yè)出版社，1991.[7] 沙占友. 智能化集成溫度傳感器原理與應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002，(6).[8] 胡振宇，劉魯源，[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2002，(7).[9] 〔J〕. 電子技術(shù)應用，2000，(6)：6