【正文】 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 參考資料 [1] 劉和平 .劉躍 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .重慶 .重慶大學(xué)出版社 ,2021 [2] 楊西明 .朱騏 .單片機(jī)編程與入門 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [3] 陳明熒 .89C51單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材 .北京 .清華大學(xué)出版社 ,2021 [4] 劉瑞新 .單片機(jī)原理及應(yīng)用教程 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [5] 李朝青 .單片機(jī)原 理及接口技術(shù) .北京 .北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021 [6] 肖洪兵 . 跟我學(xué)用單片機(jī) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 , [7] 何立民 . 單片機(jī)高級(jí)教程． 第 1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [8] 趙曉安 . MCS51單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 天津：天津大學(xué)出版社， [9] 李廣第． 單片機(jī)基礎(chǔ)． 第 1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 [10] 徐惠民、安德寧． 單片微型計(jì)算機(jī)原理接口與應(yīng)用． 第 1版． 北京：北京郵電大學(xué)出版 社， 1996 [11] 何立民．從 Cygnal 80C51F 看 8位單片機(jī)發(fā)展之路． 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用， 2021年 . [12] 夏繼強(qiáng) . 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 , 2021 [13] YAN J R ,QIAN X Z. Oscillation and parision results for delay difference equations[J ] . J Math Ana Appl ,1992 ,165(2) 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 34 致謝 在蘇老師的指導(dǎo)下 ,經(jīng) 過(guò)近一個(gè)月的努力下基于單片機(jī)的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成了，在此我對(duì)老師給予幫助表示衷心的感謝 ,并且感謝曾給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。 根據(jù)算法畫出的流程圖如 圖 16： 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 圖 16 BCD顯示流程圖 根據(jù)流程圖編寫程序如下： BCD: MOV A , 00H ；累加器清零 開(kāi)始 返回 累加器清零 將溫度值除以 A，拆分十位和個(gè)位 將累加器 A中的商向左一位 是則減 1 并將數(shù)值覆蓋原數(shù)據(jù) 溫度值 99？ 判斷是否向左移夠 4 次 將低 4位的與高 4位相加 Y N N Y 將壓縮 BCD 碼儲(chǔ)存并送出顯示 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 MOV B ,00H ；寄存器清零 BCD01： MOV A ,60H ；待轉(zhuǎn)換數(shù)值存入累加器 SUBB A, 63H ；判斷是否大于 99 JC BCD02 ： 若小于 99 則跳轉(zhuǎn) MOV A , 60H ；重新將數(shù)值存入 A DEC A ；否則減 1 MOV 60H , A ；將修改后數(shù)值覆蓋原數(shù)據(jù) JMP BCD01 ；跳轉(zhuǎn)到開(kāi)始重新比較 BCD02: MOV B ,0AH ；除數(shù)存入寄存器 DIV AB ；相除 MOV R2 ,04H ；賦循環(huán)次數(shù) BCDYIWEI: RL A ；將十位數(shù)移到高位 DEC R2 ；次數(shù)減去 1 JNZ BCDYIWEI ；不到 4 次，則繼續(xù)移位 ADD A,B ；個(gè)位和十位相加 MOV 70H,A ；存入顯示內(nèi)存單元 MOV P2 ,A ；輸出顯示 RET 比較加熱模塊 此模塊用于比較鍵盤設(shè)置的溫度和當(dāng)前檢測(cè)的溫度，如果設(shè)置溫 度低于檢測(cè)溫度，就打開(kāi)加熱絲，如果高于檢測(cè)溫度就關(guān)閉加熱絲。程序流程圖如圖 15： 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 圖 15 數(shù)值轉(zhuǎn)化流程圖 根據(jù)流程圖編寫程序如下： ZHUANHUA: MOV A ,00H ；清零 A MOV B ,00H ；清零 B MOV A , 50H ；采集到的數(shù)值給 a MOV B , 5H ；除數(shù) 5 賦值給 B DIV AB ；采集到的數(shù)值除以 5 MOV B , 2 ；乘數(shù) 2 賦值給 B MUL AB ；就算當(dāng)前溫度值 MOV 60H,A ；保存當(dāng)前 16 進(jìn)制溫度值 RET 開(kāi)始 累加器清零 保存結(jié)果 計(jì)算當(dāng)前的溫度值 待轉(zhuǎn)換值存入累加器 返回 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24 BCD 顯示模塊 數(shù)值轉(zhuǎn)化后得到的溫度值是 16 進(jìn)制的溫度，所以無(wú)法直接送出顯示，所以還應(yīng)該對(duì)該數(shù)值，進(jìn)行顯示轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為壓縮型 BCD 碼，這樣通過(guò) CD4511 就可以顯示了。即連續(xù) 2 次啟動(dòng)ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，求取轉(zhuǎn)換結(jié)果的平均值，存入指定單元，以得到檢測(cè)溫度值。鍵盤模塊采用中斷掃描方式，這樣可以節(jié)省很多 CPU 資源。 固體繼電器特點(diǎn) ： (1)驅(qū)動(dòng)電流小，僅僅幾毫安與 TTL,CMOS等數(shù)字電路兼容 (2)無(wú)觸點(diǎn)，無(wú)火花干擾壽命長(zhǎng)，耐腐蝕 (3)能承受的浪涌電流大，一般為額定值的 612倍 所以單片機(jī)的 P1口，通過(guò)電路放大就可以控制 SSR來(lái)接通加熱絲，加熱 水溫度 連接接方法如圖 12： 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 圖 12 加熱電路 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 4 程序設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件同樣將對(duì)各個(gè)模塊編寫程序，主程序調(diào)用各個(gè)模塊來(lái)運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)。 控制鍵分倆組一組增加溫度，一組降低溫度， 3個(gè)鍵分別為，增加 1℃，增加 5℃，增加 10℃。 A A A A為 8421BCD碼輸入端 ， 本系統(tǒng)中我們用 p2口作為單片機(jī)的輸出接入到 cd4511的數(shù)據(jù)輸入，由于顯示的溫度為 2位數(shù)，需要用到倆個(gè) CD4511， ，單片機(jī) p2口直接輸出壓縮型 BCD碼片能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示 。它主要用來(lái)檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞?？芍苯域?qū)動(dòng) LED顯示器。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 OE端為數(shù)據(jù)輸出端控制端， 當(dāng) A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門， 輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，而單片機(jī)的 RD端輸出也為低電平輸出控制，所以將它通過(guò)非門接到單片機(jī)的 RD端，當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行讀入操作時(shí)，打開(kāi) ADC0809的數(shù)據(jù)輸出控制。 由于 89c51的 ALE輸出 1/6的時(shí)鐘頻率 ,計(jì)算： 12M/6=2M 2M/4=500KHz 在 ADC0809可以接受的頻率范圍之內(nèi) 。 驅(qū)動(dòng) ADC0809最基本連接是在 VCC接 +5V電壓為 ADC0809的工作電壓， GND接地， REF+和 REF為參考電壓，功能是與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其典型值為 REF+=+5v， REF=0v，本系統(tǒng)電源電壓正好也為 +5v，所以采用電源電壓。 (6)工作溫度范圍 為 40～＋ 85攝氏度 。 (2)具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 AD590的 +引腳接 +12v電壓 ， 引腳接經(jīng) 10kΩ電阻接地，放大電路的輸出端接到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 ADC0809的輸入端 INT1引腳上。℃ 。 (2) AD590的測(cè)溫范圍為 55℃ ~+150℃ 。 溫度采集電路 AD590是美國(guó) ANALOG DEV ICES 公司的單片集成兩端感溫電流源。 ALE 當(dāng)不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，該端以時(shí)鐘頻率的 1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，所以用其做數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的 ADC0809 的時(shí)鐘頻率輸入端， 89C51的 ALE— AD0809的CLOCK。 但是 89C51的輸入輸出口就 4個(gè)。 (3)復(fù)位電路是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化操作，使單片機(jī)處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)。 EA 端由于該引腳低電平時(shí)是訪問(wèn)片外存 儲(chǔ)器，本系統(tǒng)不需要擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器，所以要保持高電平，接電源電壓 +5V。 此外 AT89C51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 2 整體系統(tǒng)方案 系統(tǒng)整體方案和結(jié)構(gòu) 本溫度控制系統(tǒng)，是基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)，單片機(jī)采用 AT89C51為內(nèi)核，其有低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)， 4KB 的可反復(fù)擦寫 1000次的 FLASH 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，是功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的，可為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。采用 MCS51單片機(jī)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開(kāi)創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。使用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問(wèn)題。所以單片機(jī)在工業(yè)中應(yīng)用中，可以極大地提高工業(yè)設(shè)備的智能化、數(shù)據(jù)處理能力和處理效率，而且單片機(jī)無(wú)需占用很大的空間。隨著單片機(jī)技術(shù)的迅速興起與蓬勃發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)十分突 出，所以其應(yīng)用也十分廣泛。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高，擴(kuò)展方便，在大型倉(cāng)庫(kù)，工廠，智能化建筑等領(lǐng)域的多點(diǎn)溫度檢測(cè)中有廣闊的應(yīng)用 前景 。 專業(yè)答辯組組長(zhǎng)： （簽名） 201 年 月 日 ii 摘 要 溫度的檢測(cè)與控制是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用，利用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)試與控制得到更快的開(kāi)發(fā)，本文設(shè)計(jì)了一種基于 AT89C51 的溫度檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)。 圖紙： 繪制電氣設(shè)計(jì) 圖 1張； 繪制軟件設(shè)計(jì)流程圖 1張； 符合相關(guān)制圖規(guī)范。陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院