【正文】 在室溫以上體溫以下。到此調(diào)試結(jié) 。例如在本設(shè)計中由于顯示函數(shù)中的一個參數(shù)寫的不合理，導(dǎo)致了當(dāng)改變預(yù)定溫度數(shù)值時，數(shù)碼管不能及時的顯示出預(yù)設(shè)的溫度，發(fā)現(xiàn)了問題后予以改正，問題解決。至此本設(shè)計的軟件調(diào)試也將告一段落。當(dāng)每一個子程序檢測完成后。硬件調(diào)試結(jié)束?；緳z查完成后對電路板進(jìn)行了一次實際程序?qū)嵟鼙O(jiān)測，像那些大公司一樣在硬件焊接完成后要進(jìn)行一次硬件檢測程序的校驗已發(fā)現(xiàn)有哪些硬件不能正常工作。當(dāng)檢查完成時發(fā)現(xiàn)一處虛焊后進(jìn)行二次焊接進(jìn)行補救。鍵盤處理子程序流程圖如圖 所示 ： 開始 兩位數(shù)碼管初始化 返回 清除顯示 送顯示位置 送顯示數(shù)據(jù) 判斷是否達(dá)到顯示次數(shù) 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 22頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 圖 鍵盤程序設(shè)計框圖 注：鍵盤模塊部分子程序詳見附錄 2 的 /* void anjianjianche() */ 開 始 有鍵閉合 找到閉合鍵 延時去鍵抖動 掃描鍵盤 鍵值計算 閉合鍵釋 放 結(jié) 束 建立有效標(biāo)志 建立無效標(biāo)志 N Y N Y N Y 延時去抖動 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 23頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 第 4 章 調(diào)試與仿真 調(diào)試 本設(shè)計的調(diào)試主要分為硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和綜合調(diào)試三部分，以下對其做具體的講解 。 圖 32 數(shù)據(jù)采集模塊程序流程圖 開始 結(jié)果保存 返回 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 21頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 N N Y 圖 顯示程序設(shè)計框圖 注： DS18B20 和數(shù)碼管顯示的子程序設(shè)計詳見附錄 2 的 /*DS18B20 程序： */ /*數(shù)碼管顯示程序： */ 輸入模塊 鍵盤選擇程序掃描方式工作，利用 CPU 在完成其它工作的空閑時間中，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來處理鍵的輸入要求。 AT89C2051 通過控制 DS18B20 讀取實時溫度，然后，通過 P0 口送到兩位數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 19頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 注： 詳細(xì) 部分子程序詳見附錄 2 的 /* 主程序 */函數(shù)； /*系統(tǒng)初始化程序 */。然后等待溫度設(shè)定，判斷 是否溫度設(shè)定 完成 ，若 溫度設(shè)定已完成則 系統(tǒng) 繼續(xù)正常 運行，則依次調(diào)用各個相關(guān)模塊，循環(huán)控制直到系統(tǒng)停止運行。主模塊的功能是為其余幾個模塊構(gòu)建整體框架及初始化工作；數(shù)據(jù)采集模塊的作用是將數(shù)字量采集并儲存到存儲器中；數(shù)據(jù)處理模塊是將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理，其中最重要的是 將采集回的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為實際溫度的 程序：控制算法模塊完成控制系統(tǒng)的運算并且輸出控制量。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 17頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 圖 繼電器驅(qū)動電路 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 18頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 第 3章 軟件設(shè)計 由于整個系統(tǒng)軟件比較復(fù)雜，為了便于編寫、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)程序的編制適合采用模塊化的程序結(jié)構(gòu)，故要求整個控制系統(tǒng)軟件由許多獨立的小模塊組成，它們之間通過軟件接口連接，遵循模塊內(nèi)數(shù)據(jù)關(guān)系緊湊，模塊間數(shù)據(jù)關(guān)系松散的原則，將各功能模塊組織成模塊化的軟件結(jié)構(gòu)。因此本設(shè)計采用繼電器驅(qū)動形式。單片機(jī)的 P0 口為數(shù)據(jù)輸出口，接到兩個的數(shù)碼管的相同接口， — 為控制端，分別 選擇 在某一個瞬間是哪個數(shù)碼管工作。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 16頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 第 10 腳：為數(shù)碼管的 g 端控制腳，來控制數(shù)碼管的 g 點的亮滅 。 第 8 腳：為數(shù)碼管的公共極與 3 腳內(nèi)部相連其作用相同這里不做介紹 。 第 6 腳： 為數(shù)碼管的 b 端控制腳，來控制數(shù)碼管的 b 點的亮滅 。 第 4 腳： 為數(shù)碼管的 c 端控制腳，來控制數(shù)碼管的 c 點的亮滅。 第 2 腳： 為數(shù)碼管的 d 端控制腳，來控制數(shù)碼管的 d 點的亮滅。 數(shù)碼管的引腳圖 如 圖 所示 。行線 P10— P13（即A1— A4）通過上拉電阻接 +5V，處于輸入狀態(tài)，列線 P14— P17（即 B1—B4）為輸出狀態(tài) [7]。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 14頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 123J1 D S1 8B 2 0V CCP3.5 圖 數(shù)據(jù)采集電路 人機(jī)接口設(shè)計 鍵盤的設(shè)計 在本設(shè)計中采用了矩陣式，鍵盤分布如圖 所示。 Y111.0592MC 36 3 0PC 37 3 0PS W 1*R 131 0K+ C 35V C CE A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U9A T 8 9C 52RDWRA1A2A3A4B1B2P W MB4B3P 圖 復(fù)位電路和時鐘電路 溫度采集電路 數(shù)據(jù)采集電路如圖 所示 ,1 腳接地， 2 腳即為單總線數(shù)據(jù)口， 3 腳接電源。上電復(fù)位所需最短時間是震蕩周期建立時間加上 2 個機(jī)器周期時間。 復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鈕手動復(fù)位兩種。采用這種頻率的晶體振蕩器的原因是可以方便的獲得標(biāo)準(zhǔn)的波特率 ，為以畢 業(yè) 論 文 正 文 第 13頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 后的升級留下空間。外接晶體諧振器以及電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。 AT89C2051 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。 復(fù)位和時鐘電路的設(shè)計 本系統(tǒng)中采用上電復(fù)位和手動復(fù)位鍵復(fù)位相結(jié)合的方式。這一點在進(jìn)行 DS1820 硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。因此，在用DS18B20 進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進(jìn)一步加長。 3) 連接 DS18B20 的總線電纜是有長度限制的。 2) 在 DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個 DS18B20，在實際應(yīng)用中并非如此。 DS18B20 使用中注意事項 DS18B20 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中 也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 1) 較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 一個基數(shù)值 時 。 則 高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。 DS18B20 測溫原理如圖 所示。斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1 的預(yù)置值。 8. DS18B20 支持多點組網(wǎng) 的 功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫 [2]。 6. 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，畢 業(yè) 論 文 正 文 第 10頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 同時可傳送 CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 。 4. 通過編程可實現(xiàn) 9～ l2 位的數(shù)字讀數(shù)方式，可在至多 750 ms 內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換成 12 位的數(shù)字，測溫分辨率可達(dá) 0． 0625℃ 。 3. － 10℃ ～ +85℃ 范圍內(nèi)的測溫準(zhǔn)確度為 177。 主要特點有： 1. 用戶可自設(shè)定報警上下限溫度值。 VDD 為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍 3． O～ V。 DS18B20 的外形及 管腳排列如圖 所示 。首先來介紹一下 DS18B20 這塊傳感器的特性及其功能 : DSl8B20的管腳及特點 DS18B20 可編程溫度傳感器有 3 個管腳。同時本電路的溫度測量范圍比較小此器件可以滿足，同時此器件的測量精度比較高基本能滿足本設(shè)計的 要求。 ? 引腳排列如圖 21 所示。 其主要工作特性為： ? 內(nèi)含 2KB 的 Flash 存儲器，擦寫次數(shù)達(dá) 1000 次； ? 內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； ? 具有 16 根可編程 I/O 線； ? 具有 2 個 16 位可編程定時器； ? 具有 6 個中斷源、 5 個中斷矢量、 2 級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)； ? 具有 1 個全雙工的可編程串行通信接口； ? 具有 1 個數(shù)據(jù)指針 DPTR； ? 兩種低功耗工作模式，即空閑模 式和掉電模式； ? 具有可編程的 3 級程序鎖定位； ? 工作電源電壓為 5177。 AT89C2051有 20 個引腳，有 15 個輸入端口（ I/O），有 2 個讀寫口線，可 以反復(fù)插除。該芯片具有如下功能：①有 15 個通用用的 IO接口；②有 1 個全雙工異步串行通信接口；③有 2 個 16 位定時 /計數(shù)器。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89C2051 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯 操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使 AT89C2051 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。以下是這款單片機(jī)的介紹： AT89C2051 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制