【正文】 高溫報(bào)警如圖 614 所示： 圖 612 實(shí)時(shí)溫度高于限定溫度范圍 圖 613 低溫報(bào)警 圖 614 高溫報(bào)警 通道 3 和通道 7 的溫度都不在設(shè)定的范圍之內(nèi)，所以要通過外部中斷 1 查看通道溫度值，如圖 615 所示，紅色 LED 代表通道，綠色代表溫度值。低溫報(bào)警如圖 613 所示： 圖 611 實(shí)時(shí) 溫度低于限定溫度范圍基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 如圖 612，顯示當(dāng)前通道 7 的溫度高于設(shè)定的范圍 40℃ ～ 80℃ 。 圖 610 溫度限值調(diào)節(jié)超出范圍 確定范圍后，每個(gè)通道的溫度都進(jìn)行重新的判斷，如圖 611，顯示當(dāng)前通道 3 的溫度低于設(shè)定的范圍 40℃ ～ 80℃ 。設(shè)定后按下 2 號(hào)鍵確定退出。具體操作：按下中斷按鈕，如圖 69 的 1 號(hào)鍵， 6 按鍵是對(duì)溫度上下限值進(jìn)行 調(diào)節(jié)。 圖 67 第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 圖 68 第四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 （ 5）對(duì)外部中斷進(jìn)行調(diào)試。具體操作：首先記錄 8 路溫度的值，經(jīng)過計(jì)算保留兩位小數(shù)和單片機(jī)得出的平均值比較是否相同。溫度顯示值可達(dá)滿量程。具體操作為：調(diào)節(jié) 0 通道的測(cè)溫電路使得輸出電壓最小，調(diào)節(jié) 1 通道的測(cè)溫電路使得輸出電壓最大，分析兩個(gè)輸出值。點(diǎn)擊 Proteus 運(yùn)行時(shí) 8255A 的 I/O 口都為低電平， LED 顯示均為 0，說(shuō)明 8255A 與單片連接正確，且ADC0809 的 EOC 顯示為高電平， START 為高電平， ADC0809 等待轉(zhuǎn)換， ADC0809 與單片機(jī)連線正確。 ④ 分析各引腳的電平。 ② 使用 Proteus 逐幀運(yùn)行，檢查是否有黃色標(biāo)志。 （ 2）檢查線路連接。 ② 編輯單片機(jī)屬性。 調(diào)試步驟： （ 1） 編輯原理圖 ， 運(yùn)行仿真。 圖 63 調(diào)試 R6，電 壓顯示 5v 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 主電路調(diào)試 主電路的功能是對(duì)測(cè)溫電路數(shù)據(jù)的采集和分析，主電路的調(diào)試尤為重要，主要包括：A/D 能否轉(zhuǎn)換、顯示是否正常、中斷能否進(jìn)行、報(bào)警能否及時(shí)提示。如圖 63：電壓表顯示讀數(shù)為 伏滿足設(shè)計(jì)要求，在誤差范圍內(nèi)。 （ 2） 調(diào)節(jié) 6R ,確定 6R 的值 ① 設(shè)定好基本參數(shù)后，使 TR 阻值為最大，即溫度為 0 時(shí)，查看電壓表是否顯示為 0，如圖 62：電壓表顯示為 0 滿足設(shè)計(jì)要求。 ② 設(shè)定測(cè)溫電橋的電壓為 5 伏， ??? KRR 1021 , 3R 的值等于熱敏電阻 TR 溫度為零的值。4439。 調(diào)用 BCD 轉(zhuǎn)換子程序，以十進(jìn)制形式顯示溫度值。本系統(tǒng)難以完成復(fù)雜的數(shù)據(jù) 分析，暫對(duì) 8 路溫度求平均值，如圖 58。 中 斷 開 始保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)置 緩 沖 區(qū) 首 地 址 ， 置 通 道數(shù) ， 置 初 始 通 道 號(hào)B C D 轉(zhuǎn) 換顯 示 溫 度 和 通 道 號(hào) ，延 時(shí) 1 S通 道 號(hào) = 8鍵 盤 掃 描緩 沖 區(qū) 地 址 加 一 ， 通 道號(hào) 加 一鍵 盤 是 否 按 下是 否 推 出 中 斷恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)退 出 中 斷是 否否是否是 圖 57 外部中斷選擇查看子程序流程圖 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 求平均值子程序和 BCD 轉(zhuǎn)換子程序流程圖 顯示完 8 路溫度只是對(duì) 8 路溫度有了直觀的了解。流程圖如圖 56 所示： 中 斷 開 始保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)置 緩 沖 區(qū) 首 地 址 ， 置 通 道數(shù) ， 置 初 始 通 道 號(hào)B C D 轉(zhuǎn) 換顯 示 溫 度 和 通 道 號(hào) ，延 時(shí) 1 S通 道 號(hào) = 8鍵 盤 掃 描緩 沖 區(qū) 地 址 加 一 ， 通 道號(hào) 加 一鍵 盤 是 否 按 下是 否 推 出 中 斷恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)退 出 中 斷是 否否是否是 圖 56 按鍵設(shè)定限值流程圖 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 外部中斷選擇查看子程序流程圖 系統(tǒng)要求對(duì)八路溫度循環(huán)顯示，由于 LED 顯 示器暫停時(shí)間短、不可隨意查看，造成記錄數(shù)據(jù)不便，當(dāng)溫度超過限度值時(shí)就對(duì)數(shù)據(jù)不可讀，不能及時(shí)知曉溫度值。執(zhí)行時(shí)要對(duì)限值進(jìn)行判斷是否能夠繼續(xù)執(zhí)行加一或減一指令。 設(shè) 定 循 環(huán) 次 數(shù)開 始定 時(shí) 器 T 0 / T 1 初 始 化定 時(shí) 開 始 ， 等 待定 時(shí) 是 否 結(jié) 束循 環(huán) 是 否 結(jié) 束否否循 環(huán) 次 數(shù) 減 一是返 回是 圖 54 定時(shí)器流程圖 圖 55 指令循環(huán)流程圖 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 外部中斷調(diào)節(jié)溫度限值子程序流程圖 外部中斷 0 是對(duì)溫 度上下限值進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)外部中斷響應(yīng)，轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序開始對(duì)外部鍵盤進(jìn)行掃描。所以達(dá)到所要求的時(shí)間還要對(duì)以上的方法進(jìn)行一定次數(shù)的循環(huán)。單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器最大定時(shí)時(shí)間要根據(jù)單片機(jī)的晶振頻率大小，采用 6M 晶振一次定 時(shí)最多為 131ms， 12M 晶振最多定時(shí) 65ms。流程圖如下圖 53 所示 ： 開 始置 緩 沖 區(qū) 首 地 址溫 度 是 否 超 出 限 值通 道 號(hào) 加 一顯 示 溫 度 和 通 道置 通 道 數(shù) ， 置 初 始 通 道 號(hào)取 緩 沖 區(qū) 數(shù) 據(jù)緩 沖 區(qū) 地 址 加 一通 道 號(hào) = 8小 于 下 限顯 示 “ A A ” 和 通 道數(shù) ， 報(bào) 警顯 示 “ B B ” 和 通道 數(shù) ， 報(bào) 警結(jié) 束是否是否否是顯 示 延 時(shí) 1 秒B C D 轉(zhuǎn) 換 圖 53 顯示子程序流程圖 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 定時(shí)子程序流程圖 本系統(tǒng)軟件要求有 3 個(gè)定時(shí)子程序，定時(shí)時(shí)間分別為： 5S、 1S、 20ms。如圖 51： 開 始數(shù) 據(jù) 初 始 化調(diào) 用 定 時(shí) 子 程序調(diào) 用 溫 度 采 集子 程 序正 常 溫 度 及 通道 顯 示判 斷 溫 度 范 圍報(bào) 警 程 序溫 度 異 常 通 道顯 示是否否 圖 51 主程序流程圖 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 溫度檢測(cè)子程序流程圖 溫度檢測(cè)子程序如圖 52 所示，首先要將指針指向 8255A 的 A 口， ADCO809 的啟動(dòng)采用 口產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號(hào)，脈沖的上升沿將內(nèi)部的寄存器全部清零，在其下降沿開始轉(zhuǎn)換。然后調(diào)用各個(gè)子程序完成溫度的檢測(cè)和顯示。然后組合起來(lái)為一個(gè)完整的程序 。對(duì) 8 路溫度求平均值且保留兩位小數(shù)，最后顯示，紅色 LED 代表整數(shù)，綠色 LED 代表小數(shù)。按鍵電路可以設(shè)置溫度的控制范圍，進(jìn)入調(diào)節(jié)時(shí)溫度的上限值用紅色 LED 顯示，溫度的下限值用藍(lán)色 LED 顯示。溫度異常時(shí)，紅色 LED 顯示“ AA”或“ BB”代表溫度低于下限值或高于上限值?；?STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件要求實(shí)現(xiàn)每隔一段時(shí)間 (5 秒 )，對(duì) 8 路溫度信號(hào)循環(huán)檢測(cè)并顯示，顯示采用 8 路溫度循環(huán)顯示的方式。兼顧設(shè)計(jì)中要使用中斷和復(fù)位不可能都在矩陣鍵盤上完成。矩陣鍵盤占用 I/O 口少，且按鍵多滿足電路多功能要求。 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 圖 412 報(bào)警電路 按鍵控制電路的設(shè)計(jì) 方案論證與選擇 方案一：矩陣式鍵盤 圖 413 矩陣式鍵盤基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 方案二：獨(dú)立式鍵盤 圖 414 獨(dú)立式鍵盤 鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤，編碼鍵盤適用于 PC 機(jī)，以上方案為適用于單片機(jī)的非編碼鍵盤，有獨(dú)立式和矩陣式兩種如圖 413 和圖 414 所示。本設(shè)計(jì)采用如下報(bào)警方案：當(dāng)溫度高于設(shè)定范圍則紅燈亮、揚(yáng)聲器響提示溫度過高，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)藍(lán)燈亮 、揚(yáng)聲器響提示溫度過低。 本設(shè)計(jì)兼顧軟件設(shè)計(jì)的難度度和本次選用的數(shù)碼管較少的緣故選擇方案二。 采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省 I/O 口，精簡(jiǎn)電路也比較簡(jiǎn)單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且早顯示位數(shù)較多時(shí)， CPU 要依次掃描，占用 CPU 較多的時(shí)間。 方案二如圖 411 所示，采用 BCD 數(shù)碼管 8255A 的 PB、 PC 口各控制兩個(gè)數(shù)碼管。此數(shù)碼管比單個(gè)七段數(shù)碼管所占用 I/O 數(shù)目要少的多。以下就不同顯示方式提出方案論證。所以要選擇哪一種方式要切合實(shí)際生產(chǎn)生活的需要。 從譯碼驅(qū)動(dòng)方式看 , LED 顯示驅(qū)動(dòng)電路有并行譯碼方式、 串行譯碼方式、 專用譯碼驅(qū)動(dòng)。 單片機(jī)的 RD， WR ， RES 分別連接 8255A 的 RD， WR ， RESET 端口。 單片機(jī)的 ～ 與 8255A 的地址線 A0， A1 相連。 PC0～ PC7：端口 C 的輸入輸出線 。 PA0～ PA7：端口 A 的輸入輸出線 。 RD:讀控制線，輸入，低電平有效，有效時(shí)，允許 CPU 通過 8255AD0～ D7 讀數(shù)據(jù)。基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 CS :片選端，輸入，低電平有效。 RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入高電平有效。所以 8255A 是最佳選擇。 圖 48 8255A 引腳圖 圖 49 8155 引腳圖 方案論證 8255A 具有 3 個(gè) 8 位并行 I/O 口，其內(nèi)部集成鎖存、緩沖及與 CPU 聯(lián)絡(luò)的控制邏輯，通用性強(qiáng)、可通過對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)不同的功能， 8155 芯片包含 256 個(gè)靜態(tài) RAM， 2 個(gè) 8位， 1 個(gè) 6 位的可編程并行 I/O 口，和 14 位定時(shí)計(jì)數(shù)器。如圖 48,圖 49 所示。 按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 47(b)所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 47(c)所示 [2]：基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 （ a）上電復(fù)位 （ b）按鍵 電平復(fù)位 （ c）按鍵脈沖復(fù)位 圖 47 復(fù)位電路 本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖 47（ b） 上電復(fù)位方式。 上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 47(a)所示。其原理圖如圖 46(b)。外部時(shí)鐘方式是把外部振蕩信號(hào)源直接接入 XTAL1 或 XTAL2。 STC898C51 單片機(jī)在通常應(yīng)用情況下，使用振蕩頻率為 6MHZ 的石英晶體，而12MHZ 頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用，在這里使用的是 6MHZ 石英晶體。晶體和電容決定了單片機(jī)的工作時(shí)間精度為 1 微秒。 單片時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部沒有振蕩電路，需要外加振蕩器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種，分別為：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ， 判斷 ADC0809是否轉(zhuǎn)換結(jié)束， 、 中斷入口， 、 與 8255A 的 RD、 WR 相連。 ， 與 8255A 的地址線 A0、 A1相連控制 選擇 A、 B、 C 口。 基于 STC89C52 單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ，作為控制端，低 3 位控制報(bào)警器和燈， 為中斷入口， — 可上下調(diào)節(jié)溫度限值。 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 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。 PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 ③控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ②外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端。如圖 45： 圖 45 STC89C52 芯片引腳圖 STC89C52 引腳具體介紹如下： ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源。 ALE 引腳得脈沖頻率是 8051 時(shí)鐘頻率的 1/6MHz，則 ALE 輸出的頻率是 1MHz，二分頻后為 500KHz，符合 ADC0809 頻率的要求。 ③ ADC0809 的結(jié)束信號(hào)接 ④ ADC0809 的輸出允許信號(hào)可以接在單片機(jī) 上也可直接接高電平。 ① ADC0809 的模擬通道的地址線連接 。 引腳工作過程：