【正文】 學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學(xué)位論文出版授權(quán)書(shū) 本 人及導(dǎo)師完全同意《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》、《中國(guó)優(yōu)秀 碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》 (以下簡(jiǎn)稱?章程? )，愿意將本人的學(xué)位論文提交?中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）電子雜志社?在《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開(kāi)出版，并同意編入 CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按?章程?規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。高等教育出版社， 20xx 22 楊振江等 .智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社， 23 周航慈 .單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì) .北京航空航天大學(xué)出版社， 24 王毅 .單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè) .人民郵電出版社 ,1994 25 ＜美＞ M考夫曼、 AH 塞德 .電子計(jì)算手冊(cè) .國(guó)防 工業(yè)出版社， 1985 26 楊振江等 .智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社， 8/11/2020 39 39 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。 0000 )( NN NNAAAAmXmX ?????8/11/2020 30 30 主程序流程圖： 清 標(biāo) 志開(kāi) 始設(shè) 堆 棧清 顯 示清 暫 存T 0 初 始 化C P U 開(kāi) 中 斷溫 度 采 樣顯 示串 行 口 初 始 化掃 描 鍵 盤(pán)8/11/2020 31 31 T0中斷流程圖： T 0 中 斷恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)是 否 越 限 ?顯 示重 裝 時(shí) 間 常 數(shù)報(bào) 警 程 序保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)設(shè) 定 1 s 時(shí) 間 計(jì) 數(shù) 是 否 到 1 s ?返 回 NNYY標(biāo) 度 變 換濕 度 數(shù) 據(jù) 采 樣8/11/2020 32 32 溫度 采樣子程序流程圖： 8/11/2020 33 33 返 回送 采 樣 數(shù) 據(jù) 地 址送 出 通 道 號(hào)送 通 道 號(hào) 初 值啟 動(dòng) A / D讀 A / D 數(shù) 據(jù)修 改 地 址 及 通 道 號(hào)采 樣 程 序各 通 道 都 采 樣 一次NY 鍵掃描程序流程圖 ： 8/11/2020 34 34 開(kāi) 始掃 描 鍵 盤(pán)判 斷 是 否 有 鍵 按 下 ？判 斷 是 否 真 的 有 鍵 按 下 ？延 時(shí) 2 0 m S開(kāi) 始 鍵 ？ 啟 動(dòng) 系 統(tǒng) 工 作YYNNY結(jié) 束 鍵N 報(bào)警子程序流程圖： 8/11/2020 35 35 返 回報(bào) 警置 位 報(bào) 警 標(biāo) 志啟 動(dòng) 報(bào) 警報(bào) 警 持 續(xù) 計(jì) 數(shù) 器 置 初 值8/11/2020 36 36 結(jié)束語(yǔ) 8/11/2020 37 37 參考文獻(xiàn) 1 張琳娜，劉武發(fā)．傳感檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用．中國(guó)計(jì)量出版社， 1999 2 沈德金，陳粵初． MCS51 系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗本┖娇蘸教齑髮W(xué)出版社 ,1990 3 胡漢才 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) .清華大學(xué)出版社 ,1996 4 李志全等 .智能儀表設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用 .國(guó)防工業(yè)出版社 , 5 何立民． MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京航空航天大學(xué)出版社， 1990． 1 6 李建民 .單片機(jī)在 溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 .江漢大學(xué)學(xué)報(bào) , 7 張毅剛、彭喜元、姜守達(dá)、喬立巖．新編 MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 8 潘其光 .常用測(cè)溫儀表技術(shù)問(wèn)答 .國(guó)防工業(yè)出版社 ,1989 9 楊世成 .信號(hào)放大電路 .電子工業(yè)出版社 ,1995 10 高光天 .儀表放大器應(yīng)用 .科學(xué)出版社 ,1995 11 潘立民 ,王燕芳 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) .人民郵電出版社 ,1990 12 邵敏權(quán) ,劉剛 .單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用 .吉林科學(xué)技術(shù)出版社 , 13 陳 汝全 .實(shí)用微機(jī)與單片機(jī)控制技術(shù) .電子科技大學(xué)出版社 , 14 王森 .儀表使用數(shù)據(jù)手冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社 , 15 李華 . MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版 ,1993 16 何希才 ,虹敏 .傳感器應(yīng)用接口電路 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,1997年 8/11/2020 38 38 17 楊中華、汪蕙、劉潤(rùn)生 .模擬集成電路的自動(dòng)綜合方法 .科學(xué)出版，1999 18 ＜美＞ M考夫曼、 AH 塞德 .電子計(jì)算手冊(cè) .國(guó)防工業(yè)出版社， 1985 19 劉篤仁、韓保君 .傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)。 這里所需要注意的是標(biāo)度變換，下面簡(jiǎn)單的介紹一下標(biāo)度變換： 標(biāo)度變換： 目的是要把實(shí)際采樣的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成 BCD 形式的溫度值，然后存放到顯示緩沖區(qū) 34H3BH。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 溫度控制主程序 的 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：（ 1）鍵盤(pán)掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示；（ 2）溫濕度采樣，數(shù)字濾波；（ 3）越限報(bào)警和處理；（ 5）溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換。當(dāng) 輸出高電平? 1?時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V 電壓而鳴叫；當(dāng) 輸出低電平? 0?時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需 10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用 TTL系列集成電路 7406或 7407 低電平驅(qū)動(dòng) ，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。 本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。 3. 3. 2 報(bào)警電路 在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。這種靜態(tài)顯示方式亮度大，很容易作到顯示不閃爍。 當(dāng) 8031 的串行口未作它用時(shí)，使用 8031 的串行口來(lái)外擴(kuò)鍵盤(pán) /顯示器。 圖 319 系統(tǒng)時(shí)鐘 3. 3 顯示與報(bào)警的設(shè)計(jì) 3. 3. 1 顯示電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤(pán)和顯示器放在一起考慮。晶振頻率為在 ～ 12MHZ 之間，頻率越高單片機(jī)的速度就越快，但對(duì)存儲(chǔ)器速度要求就高。 我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式來(lái)為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。 3. 2. 5 系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路是用來(lái)產(chǎn)生 8031 單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘信號(hào)， 8031 本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證工作方式的實(shí)現(xiàn)， 8031 在唯一的時(shí)鐘信 號(hào)的控制下嚴(yán)格的按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作 ，時(shí)鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性。 P0 口通過(guò) 74LS373 與 A0～ A7 相連， ～ 與 A8～ A12相連， 與 相連， P0 口與 D0～ D7 相連作為數(shù)據(jù)線，同時(shí) CE2 接 +5V電源， GND接地。 它采用 CMOS 工藝制作，單一的 +5V 電源供電，額定功耗是 200mW，典型存取時(shí)間 200ms，為 28線雙列直插封裝。與動(dòng)態(tài) RAM 相比，靜態(tài) RAM 無(wú)須考慮保持?jǐn)?shù)據(jù)而刷新電路，所以擴(kuò)展電路較為簡(jiǎn)單且能滿足系統(tǒng)的要求。根據(jù)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集的要求。二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 在單片機(jī)中有 128 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。編程方式：在 VPP加上 +25V編程電源并在 和地端跨接一個(gè) 壓的瞬間對(duì) 2764 進(jìn)入編程方式 ，被編程的 8位數(shù)據(jù)以并行方式送到數(shù)據(jù)輸出斷編程校驗(yàn)。被讀出到數(shù)據(jù)輸出端 D0～ D7 上。 當(dāng) 2764 處于讀方式下 和 均為低電平有效。 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的容量大于 256 字節(jié)，故 EPROM 片內(nèi)地址線除了由P0口經(jīng)地址存儲(chǔ)器提供低 8位地址外，還需要由 P2口提供若干條地址線，我們選用 8K 的 2764 EPROM，故地址線應(yīng)該是 13 條，因?yàn)橄到y(tǒng)中只擴(kuò)展一片 EPROM，所以不用片選信號(hào)，即 EPROM 的 接地。在前面我們已經(jīng)講過(guò) 8031 外擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)， P2 作高位的地址輸出， P0 作低位地址輸出和數(shù)據(jù)線。 3. 2. 3 存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) 在 8031 芯片的外圍電路中必須對(duì)其進(jìn)行程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，和根據(jù)系統(tǒng)的需要對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。 根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考8/11/2020 24 24 值。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門(mén)的 作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開(kāi)關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。圖中電容 C1 和電阻 R1 對(duì)電源十5V來(lái)說(shuō)構(gòu)成微分電路。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 3. 2. 2. 6 工作方式 它的工作方式可以分做復(fù)位，掉電和低功耗方式等。 P：用來(lái)來(lái)表示累加器 A 中的值為 1 的二進(jìn)制位的奇偶數(shù)，若‘ 1’的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P=1，為偶數(shù) P=0。 RS1， RS0： 8031有四個(gè) 8位工作寄存器 R0～ R7，用戶可以改變 RS1和 RS0的狀態(tài)來(lái)決定 R0～ R7 的物理地址。若 AC=0 時(shí)則在加減過(guò)程中 A3 沒(méi)有向 A4 進(jìn)位或借位，否則正好相反。 C AC FO RS1 RS0 OV P C：進(jìn)位標(biāo)志位，用于表示加減運(yùn)算時(shí)最高位有無(wú)進(jìn)位和借位，在加法運(yùn)算中，若累加器最高位有進(jìn)位則 CY=1，否則 CY=0，在減法時(shí)則有借位 CY=1，否則 CY=0，在執(zhí)行算 術(shù)邏輯運(yùn)算時(shí)可以被硬件或軟件置位或清8/11/2020 23 23 除， CPU在進(jìn)行移位操作也會(huì)影響該位。； 數(shù)據(jù)指針 DPTR：由兩個(gè)字節(jié)組成， DPH 字地址由 83H， DPL由 82H，存放一個(gè) 16位的二進(jìn)制數(shù)做地址用。除法時(shí)， B中存放除數(shù)及余數(shù)，而在 A 中存放被除數(shù)和商，其他情況可作為普通寄存器用。下面就專用寄存器作以簡(jiǎn)單的介紹： 累加器 A：在絕大多數(shù)情況下它參與運(yùn)算的一方并存放運(yùn)算的結(jié)果。此時(shí)單片機(jī)通過(guò) P2 口和 P0口選出 6位地址，使用 ALE 作低 8位的鎖存信號(hào)，再由 P0 口寫(xiě)入或讀出數(shù)據(jù)。 8/11/2020 22 22 片內(nèi)的 128B 的 RAM 地址為 00H～ 7FH，供用戶做 RAM 用，但是在這中間的前 32 單元， 00H～ 1FH 即引用地址尋址做用戶 RAM 用，常常做工作寄存器區(qū)，分做四組，每組由 8個(gè)單元組成通用寄存器 R0～ R7，任何時(shí)候都由其中一組作為當(dāng)前工作寄存 器，通過(guò) RS0， RS1 的內(nèi)容來(lái)決定選擇哪一個(gè)工作寄存器。 使用時(shí)常在這些入口外安放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到擁護(hù)安排的中斷處理程序的起始地址，或從 0000H 外執(zhí)行一跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計(jì)的初始程序入口。 001BH單元：定時(shí)器溢出中斷入口地址。 000BH單元：定時(shí)器 0溢出中斷入口地址。 在程序存儲(chǔ)器中有六個(gè)單元有特定的含義： 0000H單元：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位后， PC=0000H即從此處開(kāi)始執(zhí)行指令。當(dāng)外接程序存儲(chǔ)器的時(shí)候，單片機(jī)通過(guò) P2 口和 P0 口輸出 16 位的地址，即可尋址的外部程序存儲(chǔ)器單元的地址，使用 ALE 作為低 8位地址鎖存器信號(hào)，再由 P0 口讀回指令的代碼，用 PSEN非作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 8031的