【正文】 } 。 deal(last/10)。 keyscan()。 ge=(last%100)/10。 last=tmrtemp()+256。 // 初始化 ds18b20 while(1) { tmstart()。 tmstart()。 } } } void main(void) { uint last。i0。 digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10)。qgaonum。i) { digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10)。 for(i=255。q++) { dianji=0。 for(q=0。 dinum=0。 dinum=1。amp。 dinum=2。amp。 dinum=3。amp。 dinum=4。 } while(!key2)。 if(key2==0) { sheding。 } 34 while(!key1)。 if(key1==0) { sheding++。 return(y3)。 ff=y3*。 y3=8。 // LSB 低 8 位 b=tmrbyte()。 // skip rom tmwbyte(0xbe)。 dmsec(1)。 tmreset()。 // skip rom tmwbyte(0x44)。 dmsec(1)。 tmreset()。 i++。 DQ=1。 } else // Write 0 { DQ=0。 // 1us DQ=1。 // 先拉低 i++。 dat=dat1。j++) { testb=datamp。 for(j=1。 uchar j。 } return(dat)。i++) { j=tmrbit()。 for(i=1。 } uchar tmrbyte(void) //讀一個比特 { uchar i,j,dat。 Delay(8)。 i++。大概 1us DQ=1。 i++。 bit dat。 Delay(4)。 // 90， 4 可以小范圍變化 } void tmpre(void) { while(DQ)。 // 精確延時 大于 480us DQ=1。i++){} } } void tmreset(void) { DQ=0。 // 1ms 延時 while(count) { for(i=0。 Delay(1)。 P0=dispcode[dispbuf[4]]。 Delay(1)。 P0=tablel[dispbuf[3]]。 Delay(1)。 P0=dispcode[dispbuf[2]]。 Delay(1)。 P0=dispcode[dispbuf[1]]。 Delay(1)。 P0=dispcode[dispbuf[0]]。 dispbuf[4]=a4。 dispbuf[2]=a2。 } void digitalshow(uchar a4,uchar a3,uchar a2,uchar a1,uchar a0) { dispbuf[0]=a0。 uchar dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}。 uchar code tablel[]={ //帶小數(shù)點的段碼 0xbf,0x86,0xdb,0xcf, 0xe6,0xed,0xfd, 0x87,0xff,0xef}。 uchar shi,ge,xiaoshu,sheding=20,gaonum,dinum。 float ff。 sbit key2=P1^4。 Sons. 1994． 301— 307. [20] Intel: Benjamin Jun， Paul Kocher． The lntel Random Number Generator[J]． White Paper Prepared for lntel Corporation， April 22， l999： 4— 5． 29 附錄 1：電路總圖 附圖 1 電路總圖 30 附錄 2：程序代碼 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ=P1^7。綜上所述，該系統(tǒng)的設(shè)計和研究在社會生產(chǎn)和生活中具有重要地位。 本系統(tǒng)設(shè)計可推廣到各種電動機的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。 27 結(jié) 論 本次設(shè)計的系統(tǒng)以單片機為控制核心，以溫度傳感器 DS18B20 檢測環(huán)境溫度，實現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)不同的風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速，在一定范圍能能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)， LED 數(shù)碼管能連續(xù)穩(wěn)定的顯示環(huán)境溫度和設(shè)置溫度，并能通過兩個獨立按鍵調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，從而改變環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值 ，進而改變電機轉(zhuǎn)速。 系統(tǒng)功能分析 系統(tǒng)總體上由五部分來組成，既按鍵與復(fù)位電路、數(shù)碼管顯示電路、溫度檢測電路、電機驅(qū)動電路。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時，電機停止轉(zhuǎn)動；當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)置溫度時，單片機對應(yīng)輸出口輸出不同占空比的 PWM信號，控制電機開始轉(zhuǎn)動，并隨著環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值的增加電機的轉(zhuǎn)速逐漸升高。系統(tǒng)采用的直流電機為 12V 的額定電壓，而該驅(qū)動電路在采用單片機電源時的輸出電壓最高不過 5V，因此在調(diào)試過程中只采用了原有的 5V 直流電機來調(diào)試，且得到了可觀的控制效果。 電動機調(diào)速電路部分調(diào)試 系統(tǒng)本部分的設(shè)計中重在軟 件設(shè)計，因為外圍的驅(qū)動電路只是將送來的 PWM 信號放大從而驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)調(diào)試中為驗證 DS18B20 是否能在系統(tǒng)板上工作，將手心靠攏或者捏住芯片，即可發(fā)現(xiàn) LED顯示的前兩位溫度也迅速升高，驗證了 DS18B20 能在系統(tǒng)板上工作。且 LED 的顯示效果很好，很穩(wěn)定。調(diào)試過程中出現(xiàn)了當(dāng)按鍵時間過長時，設(shè)置的溫度值不是增一或者減一，而是增加后減少幾個值，出現(xiàn)這種情況的主要元嬰可能是按鍵的去抖動延時時間過長造成，改進方法為將對應(yīng)的按鍵去抖動延時時間適量增加，但也不應(yīng)過長，否則將出現(xiàn)按鍵無效的情形。當(dāng)檢測到的溫度比預(yù)設(shè)的溫度每增加 5 攝氏度時，風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速增加一級。 在本系統(tǒng)中風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速可實現(xiàn)四級調(diào)速。軟件設(shè)置了 口輸出不同的 PWM 波形，通過達林頓反向驅(qū)動器 ULN2803 驅(qū)動直流電機轉(zhuǎn)動，通過軟件中程序設(shè)定，根據(jù)不同溫度輸出不同的 PWM 波，從而得到不同 的占空比控制風(fēng)扇直流電機。如把 變?yōu)?245 來處理，這樣為程序的編寫帶來了方便。通過軟件設(shè)計，實現(xiàn)了對環(huán)境溫度的連續(xù)檢測，由于硬件 LED個數(shù)的限制，只顯示了預(yù)設(shè)溫度的整數(shù)部分。 傳感器 DS18B20 溫度采集部分調(diào)試 由于數(shù)字式集成溫度傳感器 DS18B20 的高度集成化，為軟件的設(shè)計和調(diào)試帶來了極大的簡便，小體積、低功耗、高精度為控制電機的精度和穩(wěn)定提供了可能。應(yīng)在系統(tǒng)中加入鎖存器，或是在 程序中設(shè)定存儲段碼的空間。因此必須在按鍵掃描程序中加入消抖部分，即在按鍵按下與松手時加入延時判斷，以檢測鍵盤是否真的按下或已完全松手。經(jīng)過編譯沒有出錯，但在仿真調(diào)試時，數(shù)碼管顯示的只是亂碼，沒有正確的顯示溫度，按鍵功能也不靈，當(dāng)按下鍵時，顯 示并不變化。 當(dāng)然，在此沒有實現(xiàn)風(fēng)扇直流電機的無級調(diào)速，本系統(tǒng)實現(xiàn)的是電機在隨環(huán)境溫度變化的四個等級的速度變化，環(huán)境溫度在一定小范圍內(nèi)變化風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速是不變的，只有超過了設(shè)定的某一界限時轉(zhuǎn)速才會變化。 圖 16 Proteus 仿真效果圖三 23 通過以上仿真可以看出，直流風(fēng)扇電機在系統(tǒng)設(shè)定溫度一定的情況下，其轉(zhuǎn)速隨著環(huán)境溫度（溫度傳感器檢測到的溫度）的增加而增大。點擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時間穩(wěn)定后，觀察到此時直流風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速為 + r/s，如圖 16 所示。點擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時間穩(wěn)定后，觀察到此時直流風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速為 + r/s，如圖 15 所示。點擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時間穩(wěn)定后，觀察到此時風(fēng)扇直流電機的轉(zhuǎn)速為 +，如圖 14 所示。最后根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能分步進行仿真 [12]。 圖 13 Proteus 使用界面 本設(shè)計基于 Proteus 的仿真 首先啟動 Proteus 軟件并建立一工程，然后根據(jù)原理圖調(diào)出相應(yīng)的原件，再根據(jù)要求改變各原件的屬性并把各個原件按原理圖連接起來。其內(nèi)部元件庫含有豐富的元件，支持總線結(jié)構(gòu)以及智能化的連線功能；支持主流 CPU（如 ARM、 8051/5 AVR）及其通用外設(shè)模型的實時仿真等，為單片機的開發(fā)應(yīng)用等帶來極大的便利。它還能 配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器 來顯示和輸出， 如示波器、邏輯分析儀等 [10]，效果很好 。 圖 12 Keil C51 的使用界面 用 Proteus 進行仿真 Proteus 簡介 Proteus 軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件。 在使用時要先建立一個工程，然后添加文件并編寫程序，編寫好后再編輯調(diào)試。 隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前 使用較多的 MCS51 系列單片機 開發(fā) 的軟件 。DS18B20 初始化 函數(shù)完成對 DS18B20 的初始化 ； DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)完成對環(huán)境溫度的實時采集； 溫度讀取函數(shù)完成主機對溫度傳感器數(shù)據(jù)的讀取及數(shù)據(jù)換算，鍵盤掃描函數(shù)則根據(jù)需要完成初值的加減設(shè)定；溫度處理函數(shù)對采集到的溫度進行分析出理，為電機轉(zhuǎn)速的變化提供條件；風(fēng)扇電機控制函數(shù)則根據(jù)溫度的數(shù)值完成對電機轉(zhuǎn)速及啟停的控制。本系統(tǒng)中單片機 I/O 口 輸出的 TTL 信號為 5V，因此此風(fēng)扇電 [8] 王會明，侯加林 . 智能電風(fēng)扇控制器的研制 [J]. 電子與自動化， 1998,5(4)： 25— 26. 16 機可以用 ULN2803 來驅(qū)動。 電路如圖 10 所示，風(fēng)扇電機的一端接 12V 電源，另一端接 ULN2803 的 OUT7 引腳， ULN2803 的 IN7 引腳與單片機的 引腳相連，通過 控制單片機的 引腳輸出PWM 信號，由此控制風(fēng)扇直流電機的速度與啟停。 鍵盤控制設(shè)置溫度，通過軟件向單片機輸入相應(yīng)控制指令，由單片機通過 口輸出與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的 PWM 脈沖，經(jīng)過 ULN2803 驅(qū)動風(fēng)扇直流電機控制電路，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速與啟停的自動控制 [8]。其與單片機 [6] 李鋼 ,趙彥峰 .1Wire 總線數(shù)字溫度傳感器 DSI8B20 原理及應(yīng)用 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)， 20xx,28(21)：77— 79. [7] 馬云峰 .單片機與數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的接口設(shè)計 [J].計算機測量與控制， 20xx,10(4)：278— 280. 14 的連接如圖 9 所示。只須將 DS18B20 信號線與單片機 1 位 I/O 線相連，且單片機的 1 位 I/O 線可掛接多個 DS18B20，就可實現(xiàn)單點或多點溫度檢測 [7]。由于溫度振蕩器的拋物線特性的影響，其內(nèi)用斜率累加器進行補償 [6]。如果計數(shù)器計數(shù)到 0 時，高溫度系數(shù)振蕩周期還未結(jié)束，則表示測量的溫度值高于 55℃，被預(yù)置在 55℃的溫度寄存器中的值就增加 1℃，然后這個過程不斷重復(fù)，直到高溫度系數(shù)振蕩周期結(jié)束為止。 13 圖 7 獨立鍵盤連接電路 溫度采集電路 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器通過其內(nèi)部計數(shù)時鐘周