【正文】 的單片機(jī)并完成單片機(jī)全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用戶就可以對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行控制，例如單步、全速、查看資源斷點(diǎn)等。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程中，程序的設(shè)計(jì)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(yàn)證功能，這種方法對(duì)于功能簡單的小系統(tǒng)是可以對(duì)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(shí)就需要用到仿真器。在本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)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(yuǎn)電子有限公司推出的高性能實(shí)時(shí)在線仿真器?？梢詫?shí)時(shí)在線仿真PHILIPS半導(dǎo)體公司的80C51系列單片機(jī)，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)在線仿真ATMEL和Winbond等公司的兼容MCS—51內(nèi)核的標(biāo)準(zhǔn)80C51單片機(jī)。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(jìn)，幾乎支持所有的80C51系列單片機(jī)的實(shí)時(shí)仿真，能保證用戶更加方便的操作和更加真實(shí)的仿真效果并能直接或通過簡單的升級(jí)支持仿真PHILIPS陸續(xù)推出的全系列80C51內(nèi)核單片機(jī)，每種型號(hào)的仿真器均能支持多種不同型號(hào)80C51單片機(jī)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(qiáng)力技術(shù)援助具備強(qiáng)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(tái)。它內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立和管理、編譯連接目標(biāo)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(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了很高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)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(gè)工程管理器，一個(gè)功能豐富并有交互式錯(cuò)誤提示的編輯器選項(xiàng)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(yīng)用工程加以管理。vision2可以自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)支持C語言的所有標(biāo)準(zhǔn)特性，另外還增加了幾個(gè)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(biāo)文件建立目標(biāo)庫，這些庫是按規(guī)定格式排列的目標(biāo)模塊，可在以后被鏈接器所使用當(dāng)鏈接器處理一個(gè)庫時(shí)僅僅使用了庫中程序使用了的目標(biāo)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(biāo)模塊和由編譯器匯編器生成的目標(biāo)模塊創(chuàng)建一個(gè)絕對(duì)地址目標(biāo)模塊，絕對(duì)地址目標(biāo)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(chǔ)器單元中。絕對(duì)地址目標(biāo)文件可以用于：①編程EPROM或其它存儲(chǔ)器設(shè)備；②由Vision2 IDE調(diào)試器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)試和模擬；③使用在線仿真器進(jìn)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(jìn)行快速可靠的程序調(diào)試。調(diào)試器包括一個(gè)高速模擬器，可以使用它模擬整個(gè)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(shí)際目標(biāo)硬件上測試程序的方法。安裝MON51目標(biāo)監(jiān)控器到目標(biāo)系統(tǒng)并通過Monitor—51接口下載程序，使用高級(jí)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(jī)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(jìn)行一些操作，以驗(yàn)證系統(tǒng)的軟、硬件是否能夠完成設(shè)計(jì)的功能。調(diào)試的過程是按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能來劃分的。硬件電路系統(tǒng)測試首先是保證各個(gè)元件之間以及各個(gè)模塊之間的連接正確并且接觸良好，這是整個(gè)硬件電路系統(tǒng)正常工作的前提。接著分別測試各個(gè)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(hào)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(yù)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(jī)輸入輸出接口主要是信號(hào)測試。根據(jù)理論計(jì)算和軟件仿真的預(yù)期結(jié)果，再通過對(duì)響應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行測試。測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果基本一致，保證了系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)的思路正常運(yùn)行。通過測試硬件電路系統(tǒng)中的幾個(gè)測試點(diǎn)，確保關(guān)鍵的電壓信號(hào)滿足要求，確保系統(tǒng)正常運(yùn)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(jìn)行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進(jìn)行軟件的初調(diào)，就是要使各個(gè)子程序模塊運(yùn)行正確，程序的運(yùn)行流程正確。軟件調(diào)試主要分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：功能子程序的調(diào)試包括運(yùn)算、采樣、數(shù)字濾波以及PID運(yùn)算等子程序的調(diào)試。在調(diào)試功能子程序時(shí)，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(yùn)行，如果能完成預(yù)定的處理功能或與手工計(jì)算的結(jié)果相符，就說明該子程序己調(diào)試通過。調(diào)試時(shí)由小到大，由里到外。例如，調(diào)試PID算法子程序時(shí)，先調(diào)通其包含的各個(gè)運(yùn)算子程序和參數(shù)處理子程序，然后將它們連起來進(jìn)行通調(diào)。通調(diào)時(shí)，也是假定一些數(shù)據(jù)、參數(shù)和初始條件，然后運(yùn)行程序。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果與手工計(jì)算的結(jié)果相同時(shí)，該算法子程序則調(diào)試完成，反之，就要進(jìn)行相應(yīng)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(yùn)行的步驟是否正確，在某時(shí)刻程序運(yùn)行所處的位置是否正確，是否能正確運(yùn)行各個(gè)中斷服務(wù)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(dǎo)通時(shí)間用一個(gè)固定的常數(shù)代替，在各個(gè)中斷服務(wù)子程序設(shè)置斷點(diǎn)，然后運(yùn)行程序，查看程序是否能運(yùn)行到所有的斷點(diǎn)，若所有斷點(diǎn)都能運(yùn)行到，則程序流程基本正確。去掉所有斷點(diǎn)，再一次運(yùn)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(yīng)的修改后，重新調(diào)試。在完成整個(gè)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(diǎn)，運(yùn)行整個(gè)程序。當(dāng)程序在斷點(diǎn)處暫停時(shí)，查看PID計(jì)算的控制量與手工計(jì)算的值是否相同。多運(yùn)行幾次，若每次的結(jié)果都正確，則說明程序各個(gè)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(yīng)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(jī)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(duì)占空比的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)溫控箱溫度的自動(dòng)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(duì)象的數(shù)學(xué)模型，以及對(duì)PID控制器的參數(shù)進(jìn)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(shí)工具箱這個(gè)有力的工具對(duì)溫控箱的模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，然后對(duì)PID控制器的參數(shù)進(jìn)行整定，并且做了仿真實(shí)驗(yàn)。，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(jì)方法。致 謝本論文是在電子信息與電氣工程學(xué)院趙艷春、李正斌導(dǎo)師精心指導(dǎo)下完成的。從論文選題到課題難點(diǎn)的解決，都給予了本人悉心地指導(dǎo)。趙老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、很深的專業(yè)造詣和頑強(qiáng)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(dǎo)和幫助，李老師給我提供了很多思路與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我深入理解課題的有關(guān)知識(shí)與方法起到了重要作用。在此，我對(duì)李老師也表示誠摯的謝意。同時(shí)，也非常感謝學(xué)習(xí)期間的授課老師和同學(xué)在學(xué)習(xí)中給我的教導(dǎo)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(xiàn)[l] 于海業(yè)，馬成林，陳曉光. 發(fā)達(dá)國家溫室設(shè)施自動(dòng)化研究的現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，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(jì)與開發(fā)[J]. 自動(dòng)化儀表，2001，(5)：45~47.[3] 董喬雪，王一鳴. 溫室計(jì)算機(jī)分布式自動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā)[J].農(nóng)業(yè)工程報(bào)，2002(18).[4] 黃宇飛，[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2001，(l).[5] [J]. 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，2002，(4)[6] 張福學(xué). 傳感器應(yīng)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(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002，(6).[8] 胡振宇，劉魯源，[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2002，(7).[9] 〔J〕. 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