【正文】 我相信再以后的生活中我能慢慢豐富我的知識(shí)框架，使其變的越發(fā)完善?，F(xiàn)代科技技術(shù)在不斷進(jìn)步，電子時(shí)代快速的進(jìn)化令人乍舌，固步自封終究難逃淘汰的厄運(yùn)。撰寫論文的同時(shí) 也是 對(duì)硬件電子電路和 C 語言 的 再次溫習(xí)，它讓我運(yùn)用我已掌握的專業(yè)知識(shí) ， 綜合網(wǎng)上收集的知識(shí)和平時(shí)的見聞來完成對(duì)它的設(shè)計(jì)。我們需要檢查一下外圍電路與單片機(jī)引腳的鏈接是否和我們程序中設(shè)置的一樣，如果不一樣，我們要更改程序中的引腳設(shè)計(jì)，這是我們就要回到軟件調(diào)制，當(dāng)所有的參數(shù)都準(zhǔn)確后，那么我們就可以測試。 軟件調(diào)試 當(dāng)硬件調(diào)試完成以后下一步就是下載程序到單片機(jī)進(jìn)行軟件調(diào)試，軟件調(diào)試很簡單，當(dāng)編譯是哪里出現(xiàn)錯(cuò)誤就在哪里修改，當(dāng)編譯后的結(jié)果出現(xiàn) 0 錯(cuò)誤時(shí)，現(xiàn)在先不要著急下載到單片機(jī)，還要在 KEIL 軟件里看看程序的每一步執(zhí)行的時(shí)候，單片機(jī)每個(gè)引腳的電平情況，確保每個(gè)功能都準(zhǔn)確以后就可以往單片機(jī)里面下載了。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 組裝與調(diào)試 25 空氣潮濕導(dǎo)致了元器件發(fā)霉和性能下降。 系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)的調(diào)試。調(diào)試的可以分為以下幾步： 檢查電路的通斷和電源的供電電壓。 焊點(diǎn)要保證光亮和大小均勻。 焊接點(diǎn)的要求： 1 、焊點(diǎn)一定要牢固，要有一定的抗機(jī)械硬度。 首先我們要根據(jù)設(shè)計(jì)的需要準(zhǔn)備好焊接工具和元器件，準(zhǔn)備好所需的元器件和工具以后，我們需要根據(jù)電路原理圖安裝好元器件，安裝是要注意，元件要平整。 圖 水溫系統(tǒng) 最終實(shí)物圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 組裝與調(diào)試 24 7 組裝與調(diào)試 系統(tǒng)組裝 組裝與調(diào)試是本次設(shè)計(jì)最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論付諸于實(shí)踐的關(guān)鍵一步，也是難度最高的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了達(dá)到實(shí)時(shí)觀察和實(shí)時(shí)控制，本設(shè)計(jì)通過相應(yīng)的蜂鳴器、傳感器、鍵盤組以及數(shù)碼管顯示來實(shí)現(xiàn)這些功能。 （ 6）印標(biāo)注：為了元件裝配和維修的過程中識(shí)別元件，還必須在電路板上印上元件的編號(hào)以及其它必要的標(biāo)注。 （ 4）孔加工：為了實(shí)現(xiàn)元件的安裝，還必須為元件的管腳提供安裝孔，利用數(shù)控機(jī)床在基板上鉆孔。下面給出本設(shè)計(jì) 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖。按下主機(jī)的復(fù)位裝置系統(tǒng)重置。 仿真設(shè)計(jì)的預(yù)期目 標(biāo) 系統(tǒng)在 proteus 軟件的仿真過程中，能顯示待測水的溫度，溫度達(dá)到規(guī)定上限或者下線值時(shí)會(huì)報(bào)警，可以通過按鍵設(shè)置限值溫度。首先創(chuàng)建一個(gè)工程，本設(shè)計(jì)選擇的單片機(jī)器件是 AT89S52。 ISIS 是 Proteus 里面的畫原理圖部分，它具有良好的用戶界面，設(shè)計(jì)中可自動(dòng)走線并且可以出版高質(zhì)量的原理圖。 。 圖 DS18B20 的程序流程圖 否 是 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 寫入 18B20 讀溫度前復(fù)位 顯示測溫點(diǎn)位置 18B20 復(fù)位 開始 18B20 存在？ 延時(shí) 發(fā)出讀溫度命令 寫入 18B20 讀入溫度值數(shù)據(jù) 返回 延時(shí) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng) 仿真 17 5 系統(tǒng) 仿真 仿真軟件 Proteus 的簡介 Proteus 軟件 是由英國 Labcenter electronics 公司出版的。 整個(gè)程序框圖如圖 41 所示，整個(gè)架構(gòu)包含了控制部分、溫度顯示、溫度讀取等幾方面。隨后對(duì)溫度傳感器初始化，本設(shè)計(jì)用的溫度傳感器的型號(hào)是 DS18B20，該溫度傳感器輸出的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，采用的通信協(xié)議是 I2C，但是本設(shè)計(jì)用的單片機(jī)沒有 I2C 模塊，所以本設(shè)計(jì)采用軟件模擬 I2C 的方式來與 DS18B20 進(jìn)行通信。 寫操作 :劃分成單個(gè)字操作和整頁操作兩個(gè)方式，針對(duì)整頁寫按照芯片的單次載入的字符不一樣。從和主要組件可以在接收和發(fā)送的狀態(tài)工作。如圖 32 所示： 圖 開始、結(jié)束信號(hào)圖 大多數(shù)電路都包含有 I2C 接口。 結(jié)束信號(hào) :SCL 高電平時(shí) ,SDA 從低向高跳 ,結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)和從機(jī)傳輸數(shù)據(jù) ,能夠從機(jī)從由向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) ,同樣允許經(jīng)主機(jī)向從機(jī)傳輸。 總線的操作 (數(shù)據(jù) )由主機(jī)控制。任何裝置產(chǎn)生出的低等級(jí)電壓都會(huì)讓對(duì)應(yīng)的主線信號(hào)變的很低，換句話說 :SDA 的設(shè)備”和“關(guān)系 ,SCL 也”和“關(guān)系。 為了避免混淆裝置接到主線的 Output 端口 ,一定要打開 Output 或者集電極斷開電路輸出。在一個(gè)讀的序 列之后，停止信號(hào)將讓 EEPROM 進(jìn)入備用電源模式。 SDA 管腳上的數(shù)據(jù)只能在 SCL低期間改變。 圖 AT24C02 的芯片引腳圖 AT24C02具有電可擦除的性能并提供串行 1024位存儲(chǔ)和可編程的只 讀存儲(chǔ)器。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 11 數(shù)碼管介紹 數(shù)碼顯示器是 一類由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件，它一共使用了八個(gè) Led 發(fā)光二極管，其中七個(gè)用于顯示字符，剩下一個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn)，因而一般都叫做七段數(shù)碼管顯示器。 (9)DS18B20 轉(zhuǎn)化率較高 ,進(jìn)行 9 位的溫度值轉(zhuǎn)換只需 。 (5)可以經(jīng)由程序達(dá)到九到十二的阿拉巴字符讀出方式 。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下 : (1)獨(dú)特的單線接口方式 (2)不需要任何外圍設(shè)備的使用 。它的溫度檢測區(qū)間 55℃至 +125℃ ,固有的溫度檢測分辨率 ℃ 。當(dāng)前 ,國際新型號(hào)溫度傳感器正由傳統(tǒng)到新型，分散到一體，模到數(shù)并向著智能網(wǎng)絡(luò)的方向前進(jìn)。如果沒有準(zhǔn)確和靠譜的傳感器測試某種復(fù)雜的信號(hào)和提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) ,電腦也不能發(fā)揮出它的最大效力。數(shù)碼管顯負(fù)責(zé)顯示。 圖 總體方案設(shè)計(jì) 圖 51單片機(jī) 最小系統(tǒng) 數(shù)碼管顯示模塊 獨(dú)立按鍵模塊 繼電器輸出控制模塊 IIC 存儲(chǔ)模塊 DS18B20 測溫模塊 蜂鳴器報(bào)警模塊 供電開關(guān)模塊 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 7 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) AT89C51 介紹 AT89C51 主要功能及 PDIP 封裝 表 AT89C51主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 AT89C51 引腳介紹 ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 ②外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)部和外部選通 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） AT89C51 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位 （ 8 根引腳），共 32 根。 綜合以上兩個(gè)方案：第二個(gè)的方案電路更加簡單作為采用。國際上開發(fā)出了各種測量精度高、分辨能力強(qiáng)的智能化溫度傳感器，一般使用九到十二位的模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可分辨零點(diǎn)五到零點(diǎn)零六二五攝氏度的溫度范圍。(1)傳統(tǒng)的離散溫度傳感器 (含敏感元件 )。 溫度傳感器設(shè)計(jì)方案論證 根據(jù)材料的熔點(diǎn)，熱導(dǎo)率，熱膨脹系數(shù)隨溫度的變化而變化的規(guī)律，溫度傳感器可以實(shí)現(xiàn)將溫度轉(zhuǎn)換為電能。 解決方案 2: 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)要求與方案論證 5 采用 AT89S51 單片機(jī)。單片機(jī)尋找地址的能力已超過了 64 KB 的桎梏 ,其中部分已經(jīng)可以達(dá)到 16 兆 ,芯片上的羅容量最高可達(dá) 62 兆 ,內(nèi)存 容量是 2 兆。微型控制器編程指令 ,常數(shù)和形式 ,如固化于 ROM 不容易損壞 ,大部分信號(hào)頻道都是 集中在單個(gè)芯片內(nèi)部 ,因此 ,可靠性高。因此。嵌入式溫度控制系統(tǒng)符合國家提出的“節(jié)能減排”的要求，符合國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策，具有十分廣闊的市場前景。 C 本課題的發(fā)展趨勢 國內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)也發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果。 如今世界上的溫度傳感器都在重傳統(tǒng)的模擬化向更高級(jí)的數(shù)字化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化過度。美日德 瑞等國家的改技術(shù)遙遙領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了許多投放給市場的性能優(yōu)秀的溫度控制器以及儀表，并且在各行各業(yè)銷售火爆，應(yīng)用廣泛。而我國對(duì)于像自適應(yīng)控制儀表和較高控制場合的智能化等技術(shù)還不怎么成熟，形成商品化并在儀表控制參數(shù)的自整定方面，國外已有較多的成熟產(chǎn)品。目前，單片機(jī)控制器用于從生活工具到工業(yè)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)上，現(xiàn)在很普及的大棚蔬菜就是利用溫度控制技術(shù)對(duì)大棚里的蔬菜的生長溫度進(jìn)行控制，以使它們成長的更快更好，而且這一做法也節(jié)省了不少的資源環(huán)境，可謂百利而不一害。通過按鈕來調(diào)整溫度控制范圍 ,不是在控制溫度進(jìn)行加熱或啟動(dòng)制冷冷卻 ,溫度達(dá)到后停止 ,添加 AT24 系列芯片 ,可以實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)置掉電保存。 第二階段則是通過自己的努力、教師的指導(dǎo)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，使得基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)。 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制水溫功能，即實(shí)時(shí)感測當(dāng)前系統(tǒng)工作區(qū)的溫度信息，溫度信息通過數(shù)碼管顯示屏直觀的顯示出來，我們?cè)俑鶕?jù)自己對(duì)水溫的實(shí)用需求，通過按鍵可以設(shè)置一個(gè)溫度的控制范圍，當(dāng)溫度值小于或者超出我們?cè)O(shè)定的范圍時(shí)，本系統(tǒng)可以自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的加熱和制冷工作，并接通蜂鳴器使其報(bào)警。硬件部分包括單片機(jī)控制電路、傳感器電路、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路、數(shù)碼管控制電路等部分組成。 I 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 趙 鵬 學(xué)生學(xué)號(hào)： 202010501083 院（系）： 電氣信息工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 電子信息工程 2 班 指導(dǎo)教師： 謝兵 講師 助理指導(dǎo)教師： 二〇一五年五月攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 I 摘 要 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和人們生活水平的提高，對(duì)工農(nóng)業(yè)環(huán)境和生活環(huán)境的要求也越來越高，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備越來越趨向于自 動(dòng)控制控制乃至于智能控制，人們的日常用品也越趨于智能化和自動(dòng)化，針對(duì)目前社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要，自動(dòng)控制水溫報(bào)警系統(tǒng)能應(yīng)用于許多日常生活和工農(nóng)業(yè)，所以本文的設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生。處理器采用 51 系列單片機(jī)AT89C51。 關(guān)鍵詞： AT89c51 單片機(jī)， 按鍵控制，數(shù)碼管顯示， AT24C02， DS18B20 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） ABSTRACT II ABSTRACT As the level of industrial and agricultural production and people living standard rise, demand for industrial and agricultural environment and living environment is being more and m