【正文】 再次對在本次畢業(yè)設(shè)計中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)至上我最真摯的謝意。我還要感謝實習(xí)組及實驗室的所有老師，為我的畢業(yè)設(shè)計提供了非常便利的條件。 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計中，不僅自己付出了很多心血，也得到了很多老師和同學(xué)的支持，為我創(chuàng)造了很多有利條件，在這 里，我要特別感謝我的導(dǎo)師李老師，在畢業(yè)設(shè)計的開始，李老師給了我很多幫助，指導(dǎo)我了解了很多單片機(jī)的相關(guān)知識，并在當(dāng)我設(shè)計遇到困難時，及時的給予幫助和鼓勵，同時，對我其他學(xué)科的鼓勵也滲透在畢業(yè)設(shè)計的同時，給了我莫大的信心，為我順利完成畢業(yè)設(shè)計起到了非常重要的作用。通過測試表明系統(tǒng)的設(shè)計是正確的，可行的。這些培養(yǎng)和鍛煉對于我們這些即將走向工作崗位的大學(xué)生來說，是很重要的。檢查了自己的知識水平，使 我對自己有一個全新的認(rèn)識。經(jīng)過了一番特殊的體驗后，經(jīng)歷了失敗的痛苦，也嘗到了成功的喜悅。 經(jīng)過四個多月的方案論證、系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計、系統(tǒng)的調(diào)試。本系統(tǒng)的設(shè)計成功知識實現(xiàn)自動控制的“冰山一角”，但它為以后更加智能化、人性化的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計，作了鋪墊。根據(jù)我國的科技和工業(yè)水平，這個系統(tǒng)的設(shè)計是符合 工業(yè)生產(chǎn)的需要。在單片機(jī)自動控制已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活的今天，傳統(tǒng)用模擬電路來控制溫度的做法，已經(jīng)逐漸被淘汰。 通過分析表明：本系統(tǒng)是一個性價比比較好的系統(tǒng)，不論對于生產(chǎn)者還是使用者來說，它都可以帶來好的經(jīng)濟(jì)效益。在本系統(tǒng)的作用下，可以為工作系統(tǒng)提供一個良好的環(huán)境，使 產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量有很大的提高。只要配上適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅?，這個系統(tǒng)便還可以實現(xiàn)很多領(lǐng)域的溫度自動控制。在市場上的溫度自動控制系統(tǒng)的價格在百元人民幣以上。本系統(tǒng)的設(shè)計成本很低，總成本不超過 50 元人民幣。 使用說明 鍵盤中阿拉伯?dāng)?shù)字 0~9 是數(shù)據(jù)輸入鍵， A 鍵是寫上限的功能鍵， B 鍵是寫下限的功能鍵， C 鍵是取消鍵，其他的鍵置空。給 VCC 端加上 +5V 的電壓， GND 端接地。在本設(shè)計中我們選用 INTO 來作為中斷請求源。按下 4*4 鍵盤上的 A 鍵可以設(shè)定溫度上限，按下 B 鍵可以設(shè)定溫度下限。程序中以中斷的方式來重新設(shè)定溫度的上下限。流程圖如 所示。 與單片機(jī)的連接如圖 所示。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng) RS和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳接口，其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源第 2腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 XVIII 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 微處理單元是 AT89S51 單片機(jī)， X1和 X2 接 12M 的兩腳晶振 ,接兩個 30PF 的起振電容 ,J1是上拉電阻 .單片機(jī)的 P1口 8位引腳與行列式鍵盤輸出腳相連 ,控制和檢測行列式鍵盤的輸入 .行線通過上拉電阻接到 +5V 上 ,無按鍵按下時 ,行線處于高電平狀態(tài) ,有鍵按下時 ,行線的電平狀態(tài)將由與此行線相連接的列線的電平?jīng)Q定 .鍵盤輸入的信息主要進(jìn)程是 : 1 CPU 判斷是否有鍵按下 . 2 確定是按下的是哪個鍵 . 3 把此鍵所代表的信息翻譯成計算機(jī)可以識別的代碼或者其他的特征符號 . 顯示電路的設(shè)計 液晶顯示器是一種將液晶顯示器件 ,連接器件 ,集成電路 ,PCB 線路板 ,背光源 ,結(jié)構(gòu)器件裝配在一起的組件。 鍵盤電路的設(shè)計 用 AT89S51 的并行口 P1 接 4 4 矩陣鍵盤，以 － 作輸入線，以 － 作輸出線；液晶顯示器上顯示每個按鍵的 “ 0－ F” 序號。當(dāng)測量的溫度超過了設(shè)定的最高溫度 , 由高電平變成低 電平 ,就相當(dāng)于基極輸入為“ 0”，這時三極管導(dǎo)通推動小風(fēng)扇和控制電路工作，反之 ,當(dāng)基極輸入為“ 1”時，三極管不導(dǎo)通，報警器和控制電路都不工作。把實際測量的溫度和設(shè)定的上下限進(jìn)行比較 ,來控制 、 、 端口的高低電平。如主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 圖 溫度傳感電路圖 DS18B20 有六條控制命令，如表 所示： 12345678401312V C CP 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17I N T 0I N T 131 E A /V P1918X T A L 1X T A L 22017169 R E S E TRDWRG N D3938373635343332P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 072827262524232221P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27291514 T0T1301110R X TT X DA L E /P R O GP S E NU2A T 8 9S 51Y111 .0 592 MC122 PC222 PG N DC310 6R18. 2K+5V C 5123D S 1D S 1 8B 20R24. 7KV C 5 XVI 表 31 DS18B20 控制命令 指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9個 字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL 字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL字節(jié)寫到 E2RAM 中 重新調(diào) E2RAM B8H 把 E2RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)寫到暫存器 TH、 TL字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 啟動 DS18B20 發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU CPU 對 DS18B20 的 訪問流程是：先對 DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。 DS18B201 2 3GND I/O VCC1234 5678I/OG N DNCNC NCNCNCV C CD S18B20 XV 圖 DS18B20 管腳圖 在硬件上， DS18B20 與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是 VCC 接外部電源， GND接地， I/O 與單片機(jī)的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 UDD、 GND 接地，I/O 接 單片機(jī) I/O。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM,溫度傳感器 ,非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL,高速暫存器。按鍵自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的來實現(xiàn)的 .我們選用時鐘頻率為 12MHz,C1 取 47μf。 MCS51 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)。晶體的振蕩頻率為 12MHz。 以 MCS51 技術(shù)核心為主導(dǎo)的單片機(jī)已成為許多廠家、電氣公司競相選用的對象，并以此為基核，推出許多與 MCS51 有極好兼容性的 CHMOS 單片機(jī)，同時增加了一些新的功能 ,所以用 AT89S51。單片機(jī)的典型代表是 Intel 公司在 20 世紀(jì) 80 年代初研制出來的 MCS51 系列單