【正文】 才讓自己對自己有了一個全面的認識，使得自己得到了鍛煉與提。 Ivanov , Josep Altet ， CMOS Differential and Absolute Thermal Sensors, Journal of Electronic Testing， 2020 [16] 陶孝海， 51單片機的 C 語言編程技巧 [J]，計算機時代， 2020(06) 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 36 41— 42 [17] 王偉，李樹榮，基于 8051 單片機溫度采集及無線發(fā)送 [J]，現(xiàn)代電子技術，2020(1) :146— 149 [18] 關健成，何碧霞 ，基于單片機的多點溫度采集系統(tǒng) [J]，飛機設計，2020(04):76— 80 [19] 譚浩強 ， C 程序設計（第 2 版） [M]，北京：清華大學出版社， 2020： 67120 [20] 趙悅 王冬梅 羅建 劉小焦 ，基于不同溫度傳感器的溫度檢測系統(tǒng)，成都大學學報， 2020(3):60— 263 [21] 朱順華 ， ,王成春 ， 鄒逢興 ， 單片機控制系統(tǒng)的硬件抗干擾設計微計算機信息 [J]， 2020:8688 [22] 虞日躍 ,史洪源 ， RS485 總線的理論與實踐 [J].電子技術應用， 2020: 5557 [23] 吳林 , 仲崇權 , 楊素英等 . 一種基于 RS485 總線的多路溫度數據采集系統(tǒng)設計 [J], 2020, 20（ 4） :11— 13 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 37 致 謝 經過這段時間的學習，畢業(yè)設計也即將結束了。 （ 3） 在測量精度上還有待提高。實現(xiàn)遠端環(huán)境數據的采集，可以不受距離的限制。 展望 這個系統(tǒng)的設計基本完成了它的功能，但是當然還存在一些不足的地 方，所以，可以改進。對知識的運用能力很不到位，考慮問題不充分不全面。在這次的畢業(yè)設計，使得我對學習到的理論知識有了深刻的理解與體會?？傊?，本設計基本符合了設計的基本要求。 結論 在硬件的器件選擇基礎上 ,根據電路結構框圖及其原理圖的基礎。采取的措施是在溫度的采集中加入數字濾 波，采集 5次數值，求取期望值，差值比較，這樣增加了系統(tǒng)的抗干擾性和抑 制干擾因素的能力。進行了軟件的排查和硬件的排查，排查后發(fā)現(xiàn)變阻器出現(xiàn)故障，重新?lián)Q取了一個后發(fā)現(xiàn)顯示正常 3. 溫度采集數值的穩(wěn)定問題 在數據的采集中，發(fā)現(xiàn)數值的顯示不穩(wěn)定，結果有誤差。因此 給程序中的延遲時間做適當的調整后，按鍵恢復正常狀態(tài)。 1. 按鍵設置問題 在按動按鍵的時候，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)轉換錯亂的現(xiàn)象，按動一下按鍵，顯示不變或 者 多次改變。 圖 412 比較不同通道， LCD顯示的溫度值 其中在溫度報警模塊中，若溫度正常顯示，則 LED 綠色燈亮，若超出測量顯示范圍，則紅色的 LED 閃爍，如圖 413所示 。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 32 圖 411 LCD的溫度值顯示 用螺絲刀轉動滑動變阻器，可以觀察到各路溫度的變化。板子進入工作狀態(tài)，電源指示燈亮，表示工作正常。 圖 48 LCD啟動，進入主頁面 撥動滑動變阻器，可以看到 LCD 上顯示的溫度數值的變化，如圖 49， 410 可以看出其顯示的變化。 本仿真針對一路通道的溫度采集進行了仿真調試，其 Proteus 仿真圖如 47 所示。 進行調試與仿真 （ 1） 在 Keil 的欄目中選擇【 Debug】 ?【 Start/Stop Debug Session】選項，或者在工具欄中直接點擊圖標 ，進入調試環(huán)境狀態(tài)； （ 2）按“ F5”鍵，順序執(zhí)行程序； （ 3） Proteus ISIS 界面中，按動按鍵設置上下閾值，撥動滑動變阻器仿真溫度值。 圖 45 設置生成 .HEX文件 （ 4）編譯源程序，修改程序中的錯誤直到通過。選擇“ Output”“ Create HEX File”選項。而在“ Source Group 1”中將出現(xiàn)該源程序文件名。 圖 43 保存 C源文件 單擊右鍵“ Project” 窗口中的“ Source Group 1” ,在彈出的對話框選擇西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 28 “ Add files to Group‘ Source Group 1’”，在“文件類型當中選 擇 .C 源文件”如圖 44 所示。 圖 41 建立新的工程名 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 27 圖 42 選擇所需單片機型號 （ 2）新建 C源文件，編寫程序并將其導入到“ Source Group 1”之中； 單擊“ creat any empty document” ,在彈出的文本框中輸入 C 語言程序，輸入完畢之后，將其保存。關閉對話框，將會彈出“ Select Device for Target Target 1”對話框，選擇芯片類型為 AT89C51。 Keil 集成開發(fā)環(huán)境是眾多單片機應用開發(fā)優(yōu)秀軟件之一，它集編輯 ,編譯，仿真于一體，支持匯編語言， PLM 語言， C 語言的程序設計，容易操作。 當 A引腳的電平高于 B時，代表發(fā)送的 數據為 1；當 A的電平低于 B端時，代表發(fā)送的數據為 0，其主要的流程圖如圖 37 所示。 MAX485 的引腳功能如下： RO: 接收器的輸入端 DI: 驅動器的輸入端 RE: 接收使能端 DE: 發(fā)送使能端 A端：接收的差分信號端 B端：發(fā)送的差分信號端 GND: 接地端 在總的系統(tǒng)電路圖中可以看出， 485 與 PC 之間經過了 232 的轉換，從而實現(xiàn)通信功能， RE與 DE 是共用了一個引腳，因為 485 是一個半雙工的工作狀態(tài)，如圖 36 所示， 可以滿足數據傳輸的需求。在軟件中去抖動就是利用延時子程序，再確認按鍵是否仍然閉合，若仍然閉合，則確認為按鍵按下，消除了這個抖動的影響，流程圖如下圖 35所示。 然而，按鍵的閉合與斷開之間存在著機械彈性，在機械彈性的作用下，按鍵在閉合斷開之間會出現(xiàn)抖動的過程。通常，按鍵的西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 閉合與否通常用高電平與低電平來進行檢測的。 用 if 語句控制，蜂鳴器在低電平有效，故采集到溫度不在范圍之內時，將引腳置低電平， P02 置 0，三極管將會產生一個壓差，電路 導通后，蜂鳴器就會報警，紅色 LED 也會閃爍。 開 始L C D 初 始 化向 L C D 發(fā) 送 字 符 串L C D 是 否 正 在 寫 入發(fā) 送 溫 度 起 始 行 列 號 命 令L C D 是 否 正 在 寫 入發(fā) 送 溫 度 數 據L C D 顯 示 溫 度結 束等 待 ， 延 遲等 待 ， 延 遲NYNY 圖 33 LCD顯示流程圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 報警子程序設計 該系統(tǒng)具有設定上下限報警功能，若采集到的溫度值超過了設置的上下限溫度值，則會驅動蜂鳴器產生報警信號 LED 也會閃爍報警，而如果在此范圍之內，則 LED 正常發(fā)亮，說明溫度顯示正常。 表 32 指令系統(tǒng) 指令名稱 控制信號 指令代碼 功能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 顯示清屏：（ 1）數據指針清 0（ 2）所有顯示清除 回車 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 顯 示回車，數據指針 清 0 輸入模式 控制 0 0 0 0 0 0 0 1 N S 設置光標，顯示畫面移動方向 顯示開關 控制 0 0 0 0 0 0 D/L D C B 設置顯示，光標，閃爍開關 移位控制 0 0 0 0 0 1 S/C R/L 使光標或顯示畫面 移位 顯示模式 控制 0 0 0 0 1 D/L N F 設置數據總線位數，點陣方式 GGRAM地址 設置 0 0 0 1 ACG DDRAM地址 指針設置 0 0 1 ADD 忙狀態(tài)檢查 0 1 BF AC 讀數據 1 1 數據 從 RAM中讀取數據 寫數據 1 0 數據 對 RAM進行寫數據 數據指針 設置 0 0 80H+地址碼（ 0~27H,40H~47H） 設置數據地址指針 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 在該系統(tǒng)之中，先對 LCD 進行初始化設置，將 AD轉換后的數值向 LCD 發(fā)送，LCD 讀取數據，然后寫入函數，最后將采集到的溫度值顯示在 LCD1602 的屏幕上。故可以根據設置 RS 及 R/W的高低電平來控制數據的讀取 ，存入。 R/W: 讀 /寫選擇端。 1602 的引腳和功能如下 : VSS：電源地 VDD: 電源正極，接 +5V 電源 VL: 液晶顯示偏壓信號 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 RS: 數據 /指令寄存器選擇端。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 開 始啟 動 A / D 轉 換E O C = 0 ? ?開 啟 轉 換讀 取 轉 換 結 果YN讀 入 采 樣 次 數 NN 6轉 換 五 次N = 5 ？求 取 M A X , M I N 的 差 值求 取 取 期 望 值 差 值 期 望 值 ？確 認 溫 度 終 值結 束YNYN 圖 32 A/D轉換的流程圖 LCD 溫度顯示程序設計 在溫度的顯示上，采用 ，每行 16 個，顯示容量為 16?2。增加了該濾波程序 ，可以舍去偶然因素引起的波動和采集不穩(wěn)定引起的誤差，可以抑制信號的干擾成分，消除隨機誤差，使得溫度的采集更加的穩(wěn)定。ADC0809 應用說明 （ 1） ADC0809 內部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機直接相連 （ 2） 初始化時，使 ST 和 OE 信號全為低電平 （ 3） 送要轉換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上 （ 4） 在 ST端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號 （ 5） 是否轉換完畢，我們根據 EOC信號來判斷 （ 6） 當 EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE為高電平，轉換的數據就輸出 給單片機 在該設計中，濾波程序是抑制抗干擾的一種有效的措施，該系統(tǒng)程序中套用了濾波程序，將經過 AD 轉換后的數值進行處理。 START 產生一個啟動脈沖，將采集到的溫度數值進行 A/D 轉換， EOC為低電西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 平對其進行轉換，將轉換后的采集的溫度值經過 OE 送出，讀取轉換后的溫度再用顯示屏顯 示出來。其 上升沿將內部逐次逼近寄存器清 0，下降沿啟動 ADC轉換 EOC: 轉換結束信號，可作為中斷請求信號，或者供 CPU 查詢 CLK: 時鐘輸入端，要求頻率范圍在 10kHz— OE: 允許輸入信號 VREF(+),VREF(): 基準參考電壓的正，負值 OUT1— 0UT8： 8路數字量輸出端 表 31 通道選擇表 C B A 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 ADC0809 的信號設置為 START=0， START=1, START=0,這樣就可以產生一個啟動轉換的正脈沖，進行 AD轉換的時候，查詢 EOC的標志信號來檢測 A/D 轉換是否完畢，當 EOC 是低電平是時候，就指示的是操作正在進行當中，直到轉 換完成后 EOC 就再次變成了高電平。西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 17 它內部還有一個 8 位通道選擇開關，其作用就是可以根據地址譯碼的信號來選擇8路模擬輸入， 8路模擬信號分時共用 ADC 轉換器進行轉換。根據這種流程思想，就可以確定一個主要的程序流程方向，來實現(xiàn)本系統(tǒng)的主流程圖如 31 所示。之后溫度傳感器采集到的溫度經過 AD 轉換，由單片機處理過， 將采集