【正文】 。19參考文獻(xiàn)[1] 汪銘東, DS18B20 的機(jī)柜溫度控制器設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2022，37（12）：8?10.[2] 華成英,（第四版）[M] ，北京：高等教育出版社，2022.[3] 51 單片機(jī)的小型溫度采集系統(tǒng)設(shè)計[D].常熟：常熟理工學(xué)院，2022.[4] 鄧奕、馬雙寶、謝龍漢，PROTEL 99 SE 原理圖與 PCB 設(shè)計[M]，北京：人民郵電出版社，2022.[5] 李華，MCS51 系列單片機(jī)實用接口技術(shù)[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.[6] 吳建平，傳感器原理及應(yīng)用[M] ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[7] [M]. 北京: 高等教育出版社,2022.20致 謝本論文是在xxx老師的悉心指導(dǎo)下完成的，XXX老師嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)術(shù)態(tài)度讓我受益匪淺，感謝老師的指導(dǎo)，我才能順利完成畢業(yè)設(shè)計課題。這一過程中不僅收獲了知識，也收獲了快樂。5 結(jié)束語通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，如溫度傳感器、1601302的使用方法，在軟件編程和硬件電路設(shè)計方面的能力得到進(jìn)一步的提高。本設(shè)計主要對熱水器控制器進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計，但控制功能依然是半自動化的程度，如溫度過高報警，但沒有主動其切斷加熱電源；缺水狀態(tài)下不能自動上水。 面包板電路搭建測試除了進(jìn)行軟件仿真，本系統(tǒng)也使用面包板和各種元器件，搭建出了實物系統(tǒng)，并進(jìn)行了上電測試，如下圖 所示。17圖 仿真平臺搭建和正常模式圖 設(shè)置鍵仿真操作通過測試，在仿真環(huán)境下，系統(tǒng)正常模式下顯示正常，而且能夠相應(yīng)操作按鍵的各種操作，完成各種參數(shù)調(diào)節(jié)和設(shè)置。4 測試、總結(jié)與評價 軟件平臺仿真測試本系統(tǒng)使用了 Proteus 軟件進(jìn)行仿真和測試，該平臺能夠完全模擬單片機(jī)的實際電路連接原理和程序設(shè)置，同時需要完整的程序代碼才能最終完成仿真測試，看到系統(tǒng)的運(yùn)行效果。 本章小結(jié)本章主要對系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和算法進(jìn)行了設(shè)計，對各個模塊的基礎(chǔ)函數(shù)進(jìn)行了編寫，保證模塊的正常工作和數(shù)據(jù)傳輸。水溫低于設(shè)定溫度則開啟加熱指示燈，高于設(shè)定溫度則報警，如果缺水的話，也進(jìn)行報警。正常模式下執(zhí)行溫度顯示和時間顯示，調(diào)用報警模塊的子函數(shù)，進(jìn)行溫度、水位狀態(tài)的檢測和判斷。在程序運(yùn)行開始，對各個模塊、端口和定時器初始化操作，然后進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)。同時，注意每一個數(shù)據(jù)的范圍，防止設(shè)置超出范圍。對于鍵值增加和鍵值減小的按鍵，當(dāng)這兩個按鍵按下時，使用 if 條件判斷Select_num 和 Enter_num 值的組合情況，執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)增加 1 或者是數(shù)據(jù)減小 1 的操作。并根據(jù)不同功能模式下按下確認(rèn)鍵的次數(shù)，判斷系統(tǒng)當(dāng)前要修改的數(shù)據(jù)是哪一個，該不該結(jié)束調(diào)試，返回正常狀態(tài)。使用變量 ENTER 表示確認(rèn)鍵的狀態(tài)，同時使用 Enter_num 記錄該鍵被按下的次數(shù)。按鍵定義為 4 個，分別是設(shè)置鍵、確認(rèn)鍵、鍵值增加和鍵值減小。按鍵掃描和設(shè)置程序單獨(dú)做成一個子函數(shù)，在主程序中循環(huán)調(diào)用。使用 write_ds1302_byt 函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作，使用 write_ds1302 函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入，使用 read_ds1302函數(shù)對時間數(shù)據(jù)進(jìn)行讀出，使用 set_rtc 函數(shù)對時間進(jìn)行設(shè)置。 //時鐘端口sbit rst=P3^7。sbit sck=P3^5。在主程序中對這些函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，配合 LCD 顯示函數(shù)，來完成對溫度顯示、判斷等多種功能。在溫度傳感器的基礎(chǔ)函數(shù)設(shè)計里邊，主要是進(jìn)行溫度獲取和處理，讀取溫度的函數(shù)包括讀整數(shù)部分和讀小數(shù)部分，通過對 DS18B20 的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解析，編寫合適的讀取溫度子函數(shù)。 溫度傳感器模塊程序設(shè)計溫度傳感器的端口定義在 端口。Second=time_data[6]/16*10+time_data[6]%16。 //顯示年 // Year/10*16+Year%10Hour=time_data[4]/16*10+time_data[4]%16。 //顯示月Week_dispaly(0x80+0x40+15,time_data[1])。 //顯示時Date_dispaly(0x80+14,time_data[3])。 //顯示秒Date_dispaly(0x80+0x40+9,time_data[5])。void Time_Display(void){14read_rtc()。//無延時不能正常工作 e=0。 e=1。//選擇寫數(shù)據(jù) rw=0。} 寫數(shù)據(jù)子函數(shù)對命令進(jìn)行寫入之后，緊接著就要進(jìn)行所要顯示的字符數(shù)據(jù)的輸入，通過寫數(shù)據(jù)子函數(shù)來完成。y0。x0。}其中 delay1 為編寫的延時函數(shù)，如下所示：void delay1(uint z) //延時函數(shù){uint x,y。e=0。P0=。e=1。rs=0。13void write_(uchar ) //寫指令函數(shù){rw=0。 //LCD1602 寫命令子函數(shù)1602 的操作需要對其進(jìn)行命令輸入，它有自己的指令庫。 //LCD1602sbit rw=P1^1。 軟件總體流程圖12開始LCD 顯示屏、1302 時鐘芯片、定時器、獨(dú)立按鍵、溫度傳感器、各種端口初始化正常模式？調(diào)用時間顯示函數(shù) 時間 到？調(diào)用溫度讀取函數(shù)溫度顯示函數(shù)調(diào)用報警模塊 函數(shù)調(diào)用按鍵掃描函數(shù)NNYY圖 軟件系統(tǒng)總體流程圖 顯示模塊程序設(shè)計顯示模塊程序主要包括初始化、寫命令子函數(shù)、寫數(shù)據(jù)子函數(shù)都是其重要的基礎(chǔ)功能函數(shù)，因此都要在軟件系統(tǒng)程序設(shè)計的底層庫中進(jìn)行包含。當(dāng)用戶按下設(shè)置鍵時，進(jìn)入功能選擇菜單，功能選擇菜單有三個，第一個是設(shè)置時間，第二個是設(shè)置定時加熱開始的時間和結(jié)束的時間，第三個是設(shè)置溫度范圍的上限和下限。軟件系統(tǒng)主要的設(shè)計思路如下：在系統(tǒng)打開后，顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時間信息和水溫信息，如果水溫低于設(shè)定值則開始加熱；如果水溫高于設(shè)定值或狀態(tài)為缺水就進(jìn)行聲光報警。11圖 電源模塊電路設(shè)計 本章小結(jié)本章主要在 PROTEL99SE 的軟件環(huán)境下完成了電路硬件原理圖的設(shè)計，通過對主要元器件電氣特性的研究，合理、規(guī)范、安全地構(gòu)建了系統(tǒng)功能實現(xiàn)的硬件平臺。圖 按鍵模塊電路設(shè)計 電源和開關(guān)模塊設(shè)計本系統(tǒng)的外接+5V 電源工作，為了控制方便，加入電源總開關(guān)，同時使用一個 LED 燈指示電源狀態(tài)。10圖 指示燈電路設(shè)計 按鍵設(shè)置模塊電路設(shè)計本系統(tǒng)的時鐘設(shè)置、溫度設(shè)置都需要通過按鍵來完成，采用 4 個獨(dú)立按鍵的設(shè)計，一端接地，按下后將單片機(jī)的端口電平拉低，由單片機(jī)完成按鍵動作的捕捉。設(shè)置 3 個 LED 燈，串接 510 歐姆電阻， D1 用于指示加熱狀態(tài)；D2用來指示水位狀態(tài)；D3 用來指示溫度過熱狀態(tài)。如下圖 所示為聲音報警模塊電路設(shè)計，蜂鳴器使用與單片機(jī)相同的+5V電源，使用三極管 9013 進(jìn)行控制，集電極接單片機(jī)端口，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為 BEEP 對應(yīng)單片機(jī)的 端口。在 X1 和 X2 兩個引腳之間接入 的晶振，為芯片提供基本時鐘信號。DS1302 具有涓流充電功能，可以設(shè)置雙電源，其中 VCC1 為備用電源，在電路中另外引出，接一塊型號為9CR2302 的紐扣電池。圖 電子式水位開關(guān)接口電路設(shè)計 時鐘芯片電路設(shè)計時鐘芯片 DS1302 的 RST、SCLK 和 I/O 三個端口與單片機(jī)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如下圖 所示，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號分別為 RST、SCK 和 IO，分別與單片機(jī)的、 和 相連，實現(xiàn)與單片機(jī)的通信。圖 溫度傳感器及其接口電路設(shè)計 電子式水位開關(guān)硬件電路設(shè)計缺水判斷由電子式水位開關(guān)完成，有水時輸出高電平，無水時輸出低電平。模塊的 VEE 端可以調(diào)節(jié)顯示模塊顯示字符的亮度和對比度，在實際電路中采用 10