【正文】 35 參考文獻(xiàn) [1] 余發(fā)山，王福忠 .《單片機(jī)原理應(yīng)用及應(yīng)用技術(shù)》 [M]. 中國(guó)光也大學(xué)出版社2021 :370 [2] 沈德金，陳粵初 .《單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?[M].北京航天航空大學(xué)出版社 .1990 :5075 附錄 A 系統(tǒng)總圖 36 。 對(duì)于養(yǎng)育我多年的父母，在畢業(yè)離開大學(xué)校園之后，我將以我的以我的實(shí)際行動(dòng)來報(bào)答他們這二十多年來的默默支持，努力使他們生活的更好，這將是我畢業(yè)后下半生的重要責(zé)任與義務(wù)。我還要感謝實(shí)習(xí)組及實(shí)驗(yàn)室的所有老師，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常便利的條件。在這里，我要特別感謝我的導(dǎo)師李輝老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始，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(shí)，并在當(dāng)我設(shè)計(jì)遇到困難時(shí)，及時(shí)的給予幫助和鼓勵(lì)，同時(shí)，對(duì)我其他學(xué)科的鼓勵(lì)也滲透在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，給了我莫大的信心，為我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了非常重要的作用。 34 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，從選定題目到查詢相關(guān)材料，再到設(shè)計(jì)電路，程序設(shè)計(jì)，模擬仿真，最后實(shí)物焊 接，對(duì)這些我都付出了很多心血，但每個(gè)人的知識(shí)儲(chǔ)備并非那么全面，僅僅一個(gè)人的努力是不夠。 當(dāng)然單純的溫度檢測(cè)也許不能滿足這些要求，在本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上加上濕度檢測(cè)，定時(shí)溫度記錄，與溫度調(diào)節(jié)裝置連接起來，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度等等，都是可以擴(kuò)展的內(nèi)容。使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低，從而使系統(tǒng)的使用者獲得的利潤(rùn)提高了。這對(duì)于提高系統(tǒng)的利用率，避免重復(fù)設(shè)計(jì)有很大的幫助的。 對(duì)于本系統(tǒng)的使用者來說，本系統(tǒng)能夠很穩(wěn)定的控制溫度而且穩(wěn)定性很高?，F(xiàn)在溫度計(jì)的需求在日益增大當(dāng)中。這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的溫度控制方法，為 溫度的控制開辟了一條新的道路。 33 這些培養(yǎng)和鍛煉對(duì)于我們這些即將走向工作崗位的大學(xué)生來說，是很重要。檢查了自己的知識(shí)水平，使我對(duì)自己有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過了一番特殊的體驗(yàn)后，經(jīng)歷了失敗的痛苦，也嘗到了成功的喜悅。 經(jīng)過四個(gè)多月的方案論證、系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的調(diào)試。 整個(gè)設(shè)計(jì)從確定題目，到尋找相關(guān)資料，再到選擇合適的器件，接著對(duì)電路圖的繪制，程序的編寫，仿真的進(jìn)行，實(shí)物的焊接，最終調(diào)試。最后在實(shí)物焊接完成后，整個(gè)設(shè)計(jì)才圓滿完成。在確定了器材之后，如何利用使之最大限度的體現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)，這又是需要花 大量時(shí)間去思考的。因此需要通過查閱資料來了解這些器件的基本結(jié)構(gòu)，主要功能和注意事項(xiàng)等等。本系統(tǒng)的測(cè)溫范圍為10℃ ～ 40℃， 溫度檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。 32 8 體會(huì)與展望 設(shè)計(jì)總結(jié) 在 工業(yè) 生產(chǎn)和日常生活中，對(duì)溫度控制系統(tǒng)的要求，主要是保證溫度在一定溫度范圍內(nèi)變化，穩(wěn)定性好，不振蕩，對(duì)系統(tǒng)的快速性要求不高。整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級(jí)之間的信號(hào)關(guān)系，主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求。調(diào)試順序按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面 調(diào)試過的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的整機(jī)聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。 (3)分塊調(diào)試。如果有，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待故障排除后，方可重新接通電源。先調(diào)試好所需電源電壓數(shù)值，然后再給電路接通電源。檢查的方法是對(duì)照電路圖，按一定的順序逐級(jí)對(duì)應(yīng)檢查。 圖 71 實(shí)物成品 具體的調(diào)試步驟如下： (1) 電前檢查。 把電子元器件連接起來，實(shí)現(xiàn)特定功能的關(guān)鍵一步是調(diào)試。 實(shí)物焊出來之后，先要進(jìn)行 硬件調(diào)試。 在設(shè)計(jì)中加入了計(jì)時(shí)報(bào)警功能，當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá) 30 秒或者 30 秒的倍數(shù)時(shí)，電路自動(dòng)報(bào)警，提示用戶溫度計(jì)已經(jīng)運(yùn)行的時(shí)間 30 7 實(shí)物的焊接與調(diào)試 由于本次設(shè)計(jì)使用的是萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)板，上面沒有布線，并且所需元器件比較多，所以焊接起來比較麻煩，因此焊接時(shí)一定要小心，避免虛焊和短路。 圖 64 報(bào)警電路仿真 當(dāng)設(shè)置的最高溫度低于室溫時(shí)，報(bào)警電路開始啟動(dòng)，報(bào)警燈持續(xù)閃爍，耳邊不斷響起報(bào)警聲。 對(duì)于開機(jī)時(shí)間的測(cè)試則更加容易說明。 圖 62 溫度上限設(shè)置的仿真演示 當(dāng)按下 point 鍵，直至表示 TH 的 D6 燈亮起，再按下 enter 鍵表示確定修改，此時(shí) LCD 上，代表溫度上限的數(shù) 字開始閃爍跳動(dòng)，在通過 add 鍵和 sub 鍵組合使用，加減溫度上限，在演示中，我將溫度上限上調(diào)了亮度，再按 enter 鍵確定，則溫度上限修改完成，下限的設(shè)置方法相同。而設(shè)置溫度上限和設(shè)置溫度下限的方式相同。 28 由仿真結(jié)果可以看出，溫度傳感器顯示的溫度和 LCD 上顯示的溫度是相同的，并且正確測(cè)出了室溫，這就很好的驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)具有準(zhǔn)確的檢測(cè)出室溫并且能正確的顯示的功能。 圖 61 測(cè)試溫度仿真 在仿真過程中，主要檢測(cè) DS18B20 是否能快捷的檢測(cè)出室溫，能否隨著溫度的變化 而變化。 Proteus 主要由 ISIS 和 ARES 兩部分組成， ISIS 的主要功能是原理圖設(shè)計(jì)及與電路原理圖的交互仿真， ARES 主要用于印制電路板的設(shè)計(jì)。本段程序的功能主要是如何使得計(jì)時(shí)的溫度顯示在顯示器上。 delay(1)。i++) { dealdata()。 for(i=0。 data_T[5]=39。 在程序編寫過程中，最為重要的是如何在進(jìn)行其他設(shè)置時(shí)，計(jì)時(shí)器還持續(xù)Y N 初始化計(jì)時(shí)器 開始 開始計(jì)時(shí) 到達(dá)報(bào)警時(shí)間？ 繼續(xù)計(jì)時(shí) 結(jié)束 報(bào)警 26 工作，并且如何使得計(jì)時(shí)器的跳動(dòng)變得正確，如何使計(jì)時(shí)期在到達(dá)報(bào)警時(shí)間后，能夠發(fā)出警報(bào)，如何使報(bào)警的聲音又別于溫度到達(dá)上限時(shí)發(fā)出的 報(bào)警聲。 圖 54 計(jì)時(shí)器工作流程 當(dāng)計(jì)數(shù)器被初始化后，根據(jù) AT89S52 的內(nèi)部晶振周期，開始計(jì)時(shí)。i++)。j++) for(i=0。 N Y N Y 開始 SET等于 0？ SET等于 1？ 開中斷設(shè)置溫度上限 SET 等于 2 開中斷設(shè)置溫度下限 復(fù)位 結(jié)束 N Y 25 for(j=0。 sbit tl=P1^5。 sbit point=P1^3。 對(duì)于設(shè)置上下限來說，最重要的是切換到底是對(duì) TH 還是 TL 進(jìn)行設(shè)置，可加減溫度。當(dāng) SET=2,開啟中斷，可以設(shè)置溫度下限，如果 DEC 有效，減一；如果 ADD 有效，加一。再通過 LCD顯示出來。 data_T[6]=shuju%10+0x30。39。 else { shuju=~shuju+0x01。一個(gè)字節(jié)不能直接在顯示屏上顯示，這就需要將字節(jié)通過處 理轉(zhuǎn)化成能在 LCD 上顯示的數(shù)。 } 這段程序中，主要作用是在確保了 DS18B20 的工作狀態(tài)后，從 DS18B20 的溫度寄存器中提取出溫度值的高位和低位，再將兩個(gè)字節(jié)合并為一個(gè)字節(jié)，經(jīng)過處理后從輸出端輸出。 temp=temp|a。 temp=b。 b=ReadOneChar()。 WriteOneChar(0xBE)。 EA=0。 EA=1。 WriteOneChar(0x44)。 Init_DS18B20()。 signed int temp。這種方式使其 T 值往往小于傳統(tǒng)方式。對(duì) DS18B20 操作，先跳過 ROM，即是啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度變換，之后通過匹配 ROM 再逐一地讀回每個(gè) DS18B20的溫度數(shù)據(jù)。初始 化后，才可進(jìn)行讀寫操作。單總線的所有處理均從初始化開始。 } 上述程序中將 DQ 拉低，精確延時(shí)，再將 DQ 拉高，通過判斷 x 的值來確定是否已經(jīng)初始化完成。 x=DQ。 DQ = 1。 DQ = 0。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(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) 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(duì)DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 圖 52 讀溫度子程序 CPU 對(duì) DS18B20 的 訪問流程是：先對(duì) DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操Y N 開始 初始化 DS18B20 寫 DS18B20 讀取溫度指令 溫度轉(zhuǎn)移成功？ 移入溫度寄存器 單片機(jī)讀取溫度數(shù)據(jù) 結(jié)束 21 作命令，最后才能對(duì)存儲(chǔ)器操作，數(shù)據(jù)操作。 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的數(shù)據(jù)，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的讀取。其程序流程見圖 51 所示。 圖 49 指示燈電路 19 5 程序原理及系統(tǒng)流程圖 主程序 圖 51 主程序流程 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 250ms 進(jìn)行一次。 圖 47 報(bào)警電路 按鍵電路和指示燈電路 按鍵電 路的一端接地，一端和 AT89S52 的 P1 相應(yīng)端口相連。而另一端則直接和單片機(jī)的／ A11 端口相連。 圖 46 液晶顯示電路圖 報(bào)警系統(tǒng) 利用有源蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警輸出，采用直流供電。 17 表 41 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說明 0 0 寫入指令寄存器（清除屏等） 0 1 讀 busy flag（ DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（ DB0~DB6）值 1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器 （顯示各字型等） 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 由于液晶顯示器的功能是顯示各字符，所以 RS 置高電平， R/W 接地。 E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。R/W 為 讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 在顯示電路中， VSS 接地， VDD 接 5V 正電源， VEE 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，為了獲得最佳對(duì)比度， VEE 接地。另一