【正文】 Jonathan, .。參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京:電子工業(yè)出版社, .[2] [M].北京：人民郵電出版社， . [3] [M].北京：電子工業(yè)出版社，.[4] [M].北京:電子科技大學(xué)出版社 .[5] [M].北京:西安電子科技大學(xué)出版社，.[6] [M].北京:高等教育出版社,.[7] 及高精度溫度測(cè)量的實(shí)現(xiàn)[J]，電子技術(shù)應(yīng)用，2022.[8] [J]，電子技術(shù)應(yīng)用，2022.[9] 硬件連接及軟件編程[J]，傳感器世界，2022,8[10] 何希才. 傳感器及其應(yīng)用電路[M]. 北京：電子工業(yè)出版社,2022.[11] 童詩(shī)白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：高等教育出版社,2022.湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 32 頁(yè) 共 56 頁(yè)[12] [M]. 北京：高等教育出版社,2022.[13] 薛鈞義. 凌陽(yáng)十六位單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2022.[14] 謝自美. 電子線路綜合設(shè)計(jì)[M]. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2022.[15] 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委員會(huì). 《第五屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編》(2022) [M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社, 2022.[16] 高吉祥. 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程 (數(shù)字系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì))[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2022.[17] 李朝青．PC 機(jī)與單片機(jī) amp。做人就是我們永遠(yuǎn)在學(xué)習(xí)，永遠(yuǎn)希望做得更好的一個(gè)永恒不變的課題，畢業(yè)后，這個(gè)課題就顯得尤為重要。所以我希望畢業(yè)以后充分利用周末的時(shí)間加強(qiáng)學(xué)習(xí)，來(lái)完善自己的知識(shí)體系。雖然系統(tǒng)功能完成的比較好，有很多可取的地方，但相對(duì)的系統(tǒng)也還有一些不足之處，比如說(shuō)系統(tǒng)穩(wěn)定性不是很高、性價(jià)比不是最優(yōu)等，但是正是這些不足才促使我湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 31 頁(yè) 共 56 頁(yè)們?nèi)ふ腋玫姆椒ù妫瑢W(xué)到更多的知識(shí)，從而更加豐富自己的知識(shí)庫(kù)。在通信協(xié)議不完整，沒(méi)有進(jìn)行發(fā)送超時(shí)出錯(cuò)處理，所以容易出現(xiàn)丟包的情況。本系統(tǒng)還是一個(gè)不完善的系統(tǒng)，還有許多需要改進(jìn)的地方。 溫度計(jì)測(cè)量誤差 表 溫度計(jì)誤差的各種可能、斷柱而引起的誤差、跳躍等而引起的誤差一、產(chǎn)品原理結(jié)構(gòu)帶來(lái)的誤差二、制造中產(chǎn)生的誤差三、檢定中出現(xiàn)的誤差 湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 30 頁(yè) 共 56 頁(yè)作區(qū)域內(nèi)引起的誤差 偏差分析無(wú)線在信號(hào)傳輸過(guò)程中線路存在不穩(wěn)會(huì)出現(xiàn)較大的偏差? 無(wú)線模塊在傳輸信號(hào)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象。(2) DS18B20 默認(rèn)的配置是 12 位的轉(zhuǎn)換精度，然而輸出的結(jié)果只取到小數(shù)點(diǎn)后兩位，這也必然造成一小部分?jǐn)?shù)據(jù)的丟失，從而造成誤差。 誤差分析 DS18B20 的誤差(1) DS18B20 傳感器的精度較差為177。湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 29 頁(yè) 共 56 頁(yè) 測(cè)試結(jié)果及分析表 測(cè)試結(jié)果對(duì)比數(shù)據(jù)數(shù)碼管顯示溫度 28 30 35 38溫度計(jì)目測(cè)溫度 誤差 + + + +誤差百分比 7% % % %自檢正常，各點(diǎn)溫度顯示正常，串口傳輸數(shù)據(jù)正確。并記錄各點(diǎn)溫度值，與實(shí)際溫度值比較，得出系統(tǒng)的溫度指標(biāo)。系統(tǒng)自帶測(cè)試表格數(shù)據(jù)，觀察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。? 測(cè)試方法：目測(cè)。圖 DS18B20 溫度采集程序流程圖 5 調(diào)試及結(jié)果 測(cè)試環(huán)境及工具? 測(cè)試溫度：0~100 攝氏度（模擬多點(diǎn)不同溫度值環(huán)境） 。DS18B20 之后將溫度數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，再由單片機(jī)處理傳來(lái)的溫度數(shù)據(jù)。其鍵盤(pán)掃描與顯示的流程圖分別如圖 和圖 所示。通過(guò)程序來(lái)判斷模塊的模式是接收模式還是發(fā)送模式，從而執(zhí)行接收數(shù)據(jù)或發(fā)總數(shù)據(jù)的操作。從機(jī)部分控制模塊采用一塊 16 位凌陽(yáng)單片機(jī) SPCE061A，完成以下功能：從機(jī)檢測(cè)無(wú)線模塊 nRF2401 數(shù)據(jù)看主機(jī)是否發(fā)來(lái)開(kāi)始的信號(hào)，如果發(fā)來(lái)開(kāi)始的信號(hào)，溫度傳感器開(kāi)始工作，并將溫度數(shù)據(jù)傳輸給從機(jī)單片機(jī)，從機(jī)單片機(jī)通過(guò)無(wú)線模塊 nRF2401將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)單片機(jī)。 主控制程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)控制模塊采用一塊 16 位凌陽(yáng)單片機(jī) SPCE061A，完成以下功能：7279 檢測(cè)按鍵是否按下，如果按下，單片機(jī)將通過(guò)無(wú)線模塊 nRF2401 向從機(jī)發(fā)送信號(hào)，當(dāng)從機(jī)發(fā)來(lái)數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)線模塊 nRF2401 接收數(shù)據(jù)，通過(guò)單片機(jī)處理后送給HD7279A,HD7279A 來(lái)完成 LED 的顯示功能，此時(shí)溫度數(shù)據(jù)就顯示在 LED 上。? 無(wú)線模塊程序：驅(qū)動(dòng)無(wú)線模塊的運(yùn)行，同時(shí)協(xié)調(diào)收發(fā)之間的關(guān)系。湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 26 頁(yè) 共 56 頁(yè)? 鍵盤(pán)顯示程序：完成實(shí)質(zhì)性的功能，按鍵跟顯示。從軟件的各部分功能不同可分為五大類(lèi):? 主機(jī)程序：控制系統(tǒng)的核心部分，用來(lái)協(xié)調(diào)鍵盤(pán)顯示和無(wú)線模塊的運(yùn)行。采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)主要功能模塊有：主程序模塊、無(wú)線控制程序模塊、溫度采集模塊等。 HD7279A 特點(diǎn)? 串行接口，無(wú)需過(guò)多的外圍元件，并可以可直接驅(qū)動(dòng) LED? 各位具有獨(dú)立控制譯碼/不譯碼以及消隱和閃爍的屬性? 具有段尋址指令，方便控制獨(dú)立的 LED 數(shù)碼管顯示? 64 鍵鍵盤(pán)控制器，內(nèi)置去抖動(dòng)電路? 具有 DIP 和 SOIC 兩種封裝形式可供選擇湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 25 頁(yè) 共 56 頁(yè) HD7279A 引腳及說(shuō)明圖 HD7279A 引腳圖表 HD7279A 引腳說(shuō)明4 軟件設(shè)計(jì)采用 unSP IDE 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，C 語(yǔ)言編寫(xiě)程序。HD7279A 內(nèi)置譯碼器，可直接接受 BCD 碼以及 16 進(jìn)制碼，并同時(shí)具備 2 種譯碼方式，此外還它還具有多種控制指令 ，如左移、右移、消隱、段尋址和閃爍等。 abfcgdeD P Y[LE D g n]1234567abcdefgD S?D P Y _ 7 SE G DS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDvccabcdefgh DS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDDS?LEDabcdefgh （a）典型的七段 LED 器件 （b）共陽(yáng)極 LED 顯示器 （c）共陰極 LED 顯示器圖 七段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)原理湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 24 頁(yè) 共 56 頁(yè) HD7279A 鍵盤(pán)顯示電路設(shè)計(jì)圖 HD7279 鍵盤(pán)顯示電路圖 HD7279A 芯片簡(jiǎn)介HD7279A 是一片具串行接口的智能顯示與鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)芯片。7 段 LED 段選碼如表 31 所示。LED 動(dòng)態(tài)顯示就是將所有顯示位的段選線并聯(lián)在一起，有一個(gè) 8 位 I/O 口控制，而位選線則有其他的 I/O 口控制，通過(guò)程序控制，不斷循環(huán)輸出相應(yīng)的段選碼和位選碼，由于人的視覺(jué)暫留效應(yīng)，就可以獲得視覺(jué)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。在靜態(tài)顯示方式下，N 塊顯示器件湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 23 頁(yè) 共 56 頁(yè)都處于選通狀態(tài)；每一塊顯示器件的段選線和一個(gè) 8 位的并行口相連，只要控制顯示位的段選碼，就可顯示出相應(yīng)的字符。電阻的作用是限制流過(guò) LED 中的電流以保證在發(fā)光時(shí)二極管不因電流過(guò)大而被燒壞。共陰極七段 LED 顯示器工作時(shí)，其公共極接到低電平，各段的陽(yáng)級(jí)接與共陰七段碼相對(duì)應(yīng)的高電平。所有二極管的陰極接在一起的稱(chēng)為共陰極七段 LED 顯示器；所有二極管的陽(yáng)極接在一起的稱(chēng)為共陽(yáng)極七段 LLD 顯示器。七段 LED 顯示器是由 7 個(gè) LED 按—定的圖形排列組成，如圖 313(a)所示，七段LED 顯示器的各個(gè)二極管分別稱(chēng)為 a、b、c、d、e 、f、g 段，有些七段顯示器增加一個(gè) dp 段表示小數(shù)點(diǎn)，也稱(chēng)為八段 LED 顯示器。發(fā)光顏色有紅、綠、黃等。湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 22 頁(yè) 共 56 頁(yè)表 芯片管腳連接及功能描述 鍵盤(pán)顯示電路 LED 顯示器件的工作原理LED 是一種電流發(fā)光器件．它不但能夠工作在恒定電流狀態(tài)，而且能夠工作在脈沖電流狀態(tài)。 J2 預(yù)留，需要采用雙通道接收時(shí)，可將 J2 對(duì)應(yīng)的 3 根信號(hào)線引出，接到單片機(jī)的 I/O 上即可。圖 電源指示電路 nRF2401A 接口電路 為方便與凌陽(yáng) 61 板的連接，模組提供了兩個(gè)接口 J1 和 J2 ，其中 J1 為nRF2401A 的控制端口和通道 1 的收發(fā)通道，J2 為預(yù)留端口，是通道 2 的接收通道。天線部分包含電感 L1 和 L2，用來(lái)將 nRF2401A 芯片 ANT1 和 ANT2 管腳產(chǎn)生的 電平信號(hào)轉(zhuǎn)為電磁波信號(hào)，或?qū)㈦姶挪ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)輸入芯片的 ANT1 及 ANT2 管腳。 nRF2401A 無(wú)線模塊基本特性與參數(shù)指標(biāo) ? 工作電壓： ? 模塊尺寸：27mm*31mm nRF2401A 無(wú)線模塊功能簡(jiǎn)介 ? 可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收 ? 可以開(kāi)發(fā)無(wú)線的電子產(chǎn)品：如無(wú)線遙控器、無(wú)線麥克、無(wú)線耳機(jī)、無(wú)線的文件傳輸系統(tǒng)等 湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 20 頁(yè) 共 56 頁(yè) nRF2401A 無(wú)線模塊結(jié)構(gòu)示意圖圖 無(wú)線傳輸模組結(jié)構(gòu)示意圖 nRF2401A 及其外圍電路 nRF2401A 及其外圍電路如圖 所示 ，包括 nRF2401A 芯片部分、晶振部分、晶振部分、天線部分和穩(wěn)壓部分。使用一個(gè)上拉電阻將 I/O 口線直接和電源相連。表 DS18B20 存儲(chǔ)器溫度LSB溫度MSBTH TL 保留 保留 計(jì)數(shù)寄存器 計(jì)數(shù)寄存器 8 位CRC 電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)為多點(diǎn)溫度測(cè)試。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀去到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)先低位，后高位。表 分辨率關(guān)系表R0 R1 分辨率 /bit 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間/us0 0 9 0 1 10 1 0 11 3751 1 12 750 DS18B20 的高速緩存存儲(chǔ)器高速緩存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 所示。配置寄存器是高速暫存存儲(chǔ)器中第五個(gè)字節(jié)?？梢酝ㄟ^(guò)軟件寫(xiě)入用戶報(bào)警上限值和下限值。湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 18 頁(yè) 共 56 頁(yè)B、 溫度靈敏元器件。圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 的 4 個(gè)主要數(shù)據(jù)部件A、 64 位激光 ROM。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同來(lái)改變其外觀。單片機(jī)只需一根端口線就能與 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和其他邏輯電路。測(cè)量溫度范圍為 55℃～+125℃ ，在10℃ ～+85℃范圍內(nèi)，其精度為177。也讓整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使用長(zhǎng)久。系統(tǒng)在正常情況下是使用外部的穩(wěn)壓電源，但是當(dāng)外部的穩(wěn)壓電源出現(xiàn)狀況，比如說(shuō)電源損壞，湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 17 頁(yè) 共 56 頁(yè)斷電等等，這時(shí)跟電池串聯(lián)的二極管就導(dǎo)通了，此時(shí)由電池供電。5V 輸入， 輸出。電源 12V 電壓輸入，經(jīng)過(guò)濾波穩(wěn)壓電路后輸出穩(wěn)定的 5V 給單片機(jī)供電。同時(shí) 12V 的電池電源接上一個(gè)二極管，再通過(guò)穩(wěn)壓模塊后作為系統(tǒng)備用電源。圖 凌陽(yáng)板總外圍電路圖 電源電路從穩(wěn)壓電源接出 12V 的電壓，經(jīng)過(guò)外部穩(wěn)壓電路，得到 5V 的穩(wěn)定電壓，可為傳感器或者鍵盤(pán)顯示模塊供電。圖 SPCE061 封裝引腳排列圖湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 13 頁(yè) 共 56 頁(yè)表 芯片的引腳說(shuō)明湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 14 頁(yè) 共 56 頁(yè) 凌陽(yáng)開(kāi)發(fā)板電路凌陽(yáng)最小系統(tǒng)電路包括電源電路，晶振電路，倍頻電路，濾波電路，復(fù)位電路。 湖 南 商 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè)