【導讀】了提高系統的靈敏度和準確性，系統采用了一種十分穩(wěn)定的傳感器MQ-7。進行實時控制，當煤氣的濃度超過允許值時，控制電路進行報警。該系統芯片使用了ATMEL公司。的AT89S52單片機和DALLAS公司的DS18B20數字溫度傳感器。該系統可應用于微機機箱溫度控。制、倉庫測溫、樓宇空調控制和生產過程監(jiān)控等領域。

　　

【正文】 0 R 1 22 2 0R 1 32 2 0 R 1 42 2 0 R 1 52 2 0R21 0 k 當溫度為負值時，此時仿真如圖 314 所，此時 DS18B20 設定為 ℃，經 4位七段數碼管顯示為 ℃ ，顯示結果正確。 A7A0A1A2A3A4A5A614234 13 2A HB C D E F GA0A7A1A2A3A4A5A6AHBCDGFEO UT 2L E DO UT 1X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1X1CR Y S T A LC13 0 p fC23 0 p fR11kC32 2 u FA02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B / B A1U27 4 L S 2 4 5R82 2 0 R92 2 0 R 1 02 2 0 R 1 12 2 0 R 1 22 2 0 R 1 32 2 0 R 1 42 2 0 R 1 52 2 0R21 0 k 溫度部分調試 圖 312 顯示模塊原理圖 圖 313 溫度為正值 圖 314 溫度為負值 畢業(yè)設計用紙 第 19 頁 共 32 頁 由于 DS18B20 輸出為 16 位二進制數，實驗中無法測得此信號，因此僅對溫度顯示部分進行調試。 驅動模塊選擇，實驗中測的 74LS245 輸出高電平為 ，而 74HC245 輸出高電平為 5V。由于74HC245 與 74LS245 相比價格較貴，而 74LS245 輸出 高電平足以驅動七段數碼管，因此設計中選用 74LS245。 按照電路圖連接溫度顯示部分電路圖，編寫程序使其顯示 1749，并下載該程序。通過實驗驗證顯示結果正確，并且亮度較亮，符合設計要求。 畢業(yè)設計用紙 第 20 頁 共 32 頁 第 4 章 軟件設計及調試 概述 本次課程設計采用的是 proteus 軟件仿真，用 Keil 軟件進行編譯。由單片機 AT89C51 為核心而設計的煤氣、天然氣報警器，對其進行軟件程序的仿真時，我們采用單片機 C 語言來編寫。 程序設計流程圖 如圖 41 所示： . C 程序主函數： N Y a) 開中斷 定時器初始化 開始 是否達到報警值？ 關中斷 讀取溫度值 LED 置 1 獲得顯示碼 調用顯示函數 畢業(yè)設計用紙 第 21 頁 共 32 頁 C 程序中斷函數： C 語言編程序（見附錄 C） 圖 41 程序設計流程圖 TCNT=0 開始 定時器初始化 TCNT+1 TCNT 是否為8？ LED 取反 結束 N Y b) 畢業(yè)設計用紙 第 22 頁 共 32 頁 第 五 章 系統聯調及操作說明 對于此次的數字溫度計設計，我們采用匯編語言來實現 51 單片機的運行，首先，根據設計所需，可以用偉福軟件來編寫匯編程序。編寫完畢檢查無誤后，接下來便是 原理圖的繪制。首先運行 Proteus ISIS 軟件，新建一個模板后，就可以開始繪制原理圖工作。 原理圖的繪制過程如下： 將所需元器件加入到對象選擇器窗口。 單擊選擇菜單欄“庫”選項下的“拾取元件 /符號選項”，然后在彈出的“ Pick device”對話框的“關鍵字”欄輸入要找的器件英文名稱 ，如“ AT89C51”，系統就會自動將搜索結果顯示在“結果”欄中，如圖 1 所示，單擊選擇“ AT89C51”，再點“確定”即可。 用類似的方法可將將電阻“ RES” 、電容“ CAP”、發(fā)光二極管“ LED”、溫度傳感器“ DS18B20”、晶振“ CRYSTAL”和數碼管組“ 7SEGMPX4CC”（ 因為任務中要求顯示兩位溫度值，故選用四個數碼管的數碼管組，其中兩個用來顯示攝氏度符號“ ℃ ”）添加到對象選擇器窗口中。 放置元器件至圖形編輯窗口。 在對象選擇器窗口中，選中 AT89C51，在圖形編輯窗口合適位置處點擊 鼠標左鍵，該對象被完成放置。用類似的方法可將將電阻 RES 、排阻 RESPACK電容 CAP、發(fā)光二極管 LED、溫度傳感器 DS18B晶振 CRYSTAL 和數碼管組 7SEGMPX4CC。 電源和地可以在工作界面點擊鼠標右鍵，選擇“放置”選項下的“ POWER”和“ GROUND”。 元器件之間的連線 Proteus 具有線路自動路徑功能 (簡稱 WAR)，當選中兩個連接點后， WAR 將選擇一個合適的路徑連線。 WAR 可通過使用標準工具欄里的“ WAR”命令按鈕 來關閉或打開，也可以在菜單欄的“ Tools”下到這 個圖標。由于本次設計所用到的器件較少，所有連線均采用手工連線方法。 導線標簽的使用 單擊繪圖工具欄中的導線標簽“ LBL”按鈕 ，將鼠標置于圖形編輯窗口的欲標標簽的導線上，跟著鼠標的指針就會出現一個“”號，表明找到了可以標注的導線，單擊鼠標左鍵，彈出編輯導線標簽窗口，在“標號”欄中，輸入標簽名稱 (如 ds1)，單擊“確定”按鈕，結束對該導線的標簽標定。同理，可以標注其他導線的標簽。由于本次設計所用到的器件和所需連線較少，因此未采用標簽標注的方法。 電路的核心是單片機 AT89C51，單片機的 P1 口八個引腳分 別對應接七段數碼組的八個引腳，排阻 RESPACK8 和電源完成 P1 口輸出的上拉作用， P3 口的 ~ 分別控制對應的數碼管， 用來輸入溫度傳感器 DS18DS20 的轉化數據， 口用來控制溫度報警指示燈 D1。 該單片機系統采用 12MHZ 石英晶振和 30pF 的微調電容構成的自激振蕩器作為時鐘電路，并采用簡單的上電復位電路。最后便可以實現聯調，在 protues 軟件里的源代碼選項中點擊添加源文件，把已編好的匯編語言添加進去。確定后就可以執(zhí)行模擬的軟硬件仿真。若仿真結果符合所需要求，那么就可以根據此原 理圖以及結合實際所需來制作數字溫度計實物。 畢業(yè)設計用紙 第 23 頁 共 32 頁 第 六 章 總結 本次 設計主要是關于單片機的學習與應用 。在課設過程中，我們不僅鞏固了平時所學習的單片機知識，而且通過不斷查閱相關資料，學習新的知識，可以說，通過這次單片機的實踐學習，我們學到了很多，而且對單片機的有關知識以及其在現實生活中的多方面應用有了更深層次的認識，這對于我們以后的學習和步入社會后參加工作都有很大的幫助。 在此次課程設計的進程中，我們遇到了很多問題，例如，一開始我們在確定 設計 題目后，在編寫程序時，由于思路不太清晰，而且設計要求中需要使用新器件 DS18B20 智能測溫，而其相關知識我們很模糊甚至可以說一無所知，不過后來，我們通過查找一些相關的資料書以及尋求輔導老師的幫助，又經過我們的主動思考，理清思路，終于將程序修改正確。在仿真時，由于我們有了之前的數 電 /模電 的設計 仿真經驗，所以此時我們 設計 進行的很順利，并沒有受到什么大的阻礙。 畢業(yè)設計用紙 第 24 頁 共 32 頁 參考文獻 [1]王迎旭 ,單片機原理與應用 [M].機械工業(yè)出版社 .2020 [2]樓然苗 ,51系列單片機設計實例 [M].北京 ： 航空航天大學出版社 .2020 [3]周佩玲，彭虎，傅忠謙等 .微機原理與接口技術 [M].北京：電子工業(yè)出 版社， 2020 [4]韓全立，王建明 .單片機控制技術及應用 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [5]劉樂善 ,微型計算機接口技術及應用 [M]. 北京： 華中科技大學出版社 .， [6]戴仙金 ， 51單片機及其 C語言程序開發(fā)實例 [M].北京：清華大學出版社， 2020 [7]周雪 .模擬電子技術 [M].西安 :電子科技大學出版社， 2020. [8]楊寧 .單片機與控制技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 2020 畢業(yè)設計用紙 第 25 頁 共 32 頁 附錄 A 系統硬件原理圖 L E DA7A0A1A2A3A4A5A6B1B4B2B34 13 2A HB C D E F GA0A7O UT 2A1A2A3A4A5A6BO UT 2L E DO UT 1CADEFGHO UT 1X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 12 7 . 0DQ2V C C3G ND1U3DS