【正文】 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 14 6 參考文獻(xiàn) [1] 郭天祥 .51單片機 C 語言教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [2] 樓然苗 .51系列單片機設(shè)計實例 [M]北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2020 [3] 彭偉 . 單片機 C語言程序設(shè)計實訓(xùn) 100 例 — 基于 8051+Proteus 仿真 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [4] 史翔，張岳濤 .基于 AT89C51 單片機微電阻測量系統(tǒng) [J]. 甘肅科技， 2020 年 8月 [5] 王東峰，王會良 .單片機 C語言應(yīng)用 100 例 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 15 附錄 源 程序 : include include include include sbit outv=P2^0。雖然這個設(shè)計做的不怎么好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。在設(shè)計之前我根本就沒有考慮到電機的轉(zhuǎn)速特性，認(rèn)為只要我們?nèi)藶榭刂?，都可以達(dá)到預(yù)定的要求，因此就直接使用了步進電機，但不管怎樣好像都無法實現(xiàn)目標(biāo)，最后在同學(xué)的提醒下才使用直流電機來提速。這學(xué)期因為很閑，就了解了一下 C 語言的用法，因此經(jīng)常跟它打交道，對于一些簡單的芯片、開發(fā)板的電路結(jié)構(gòu)都有了個基本的了解，因此這次跟上次比起來感覺還是順手多了。以前也做過類似的課設(shè)，可當(dāng)時也沒怎么把它當(dāng)回事，純粹是打醬油，隨便在網(wǎng)上搜幾個程序就可以解決老師所布置下來的任務(wù)。作為一種入門語言，我們在大一就已經(jīng)學(xué)過，并且還參加了計算機二級考試。因此在學(xué)期末來臨之際，我們迎來了 單片機的課程設(shè)計，此次設(shè)計就是綜合運用以前學(xué)過的 C語言知識、 Proteus 仿真、 keil 軟件、單片機的編程基礎(chǔ)知識等來設(shè)計一個自動溫度控制儀。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 13 5 心得體會 正所謂“紙上得來終覺淺，覺知此事要躬行。而在實際當(dāng)中，又通過修改 pwm波的占空比，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，測量電機轉(zhuǎn)速的方法是測 10 秒內(nèi)電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，然后乘上 6 就轉(zhuǎn)換為電機每分鐘的轉(zhuǎn)速，這樣簡單但是必然會導(dǎo)致一定誤差，但是不影響總體。 圖 10 溫度低于 30℃ 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 11 當(dāng)溫度繼續(xù)上升，因為沒達(dá)到臨界值，電燈開關(guān)狀態(tài)并沒有發(fā)生改變，但隨著溫度的上升，電機的轉(zhuǎn)速隨之升高，為 54 r/min。電路圖如圖 9。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 8 3 軟件設(shè)計 流程圖 按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序流程圖如下圖 8所示。 3) 將數(shù)據(jù)或命令送達(dá)數(shù)據(jù)線上。寫數(shù)據(jù)是要顯示什么內(nèi)容。當(dāng) RS 和 R/W 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 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù) E使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命 令 D0～ D78位雙向數(shù)據(jù)線 BLA（ 15 管腳） 背光源正極 BLK（ 16 管腳） 背光源負(fù)極 ?? LCD1602 的基本操作時序 寫指令 輸入： RS=L, =L, =指令碼， E=高脈沖 輸出 ： =數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入： RS=H, =L, =數(shù)據(jù)， E=高脈沖，輸出：無 ?? LCD1602 的寫操作時序 1) 通過 RS 確定是寫數(shù)據(jù)還是寫指令。電路圖如圖 6， 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 6 圖 6 電機驅(qū)動電路 液晶顯示電路（ LCD1602） LCD1602的管腳圖如圖 24所示。由于單片機輸出電流太小，無法驅(qū)動直流電機的轉(zhuǎn)動，因此加上 L298 來驅(qū)動直流電機。電路圖如圖 5。 在系統(tǒng)電路中用 DS1302 芯片來顯示系統(tǒng)時間，電路圖如圖 4。 DS1302 的外部引腳分配如圖 1 所示及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。工作電壓寬達(dá) ～ 。 DS1302 時鐘電路 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。 DS18B20 測溫電路圖如圖 3所示。 7. 負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 5. 獨特的單總線接口方式，與微處理器連接時僅需要一條線即可實現(xiàn)與微處理器雙向通訊。 0． 5℃ 。 2. 不需要外部組件，能測量－ 55～ +125℃ 范圍內(nèi)的溫度。本文使用外部電源供電。 DS18B20的外形及管腳排列如圖 22 所示 GND為接地線， DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機相連。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 3 具體電路模塊分析 溫度傳感器 模塊 （ DS18B20） DS18B20 原理與特性：本系統(tǒng)采用了 DS18B20 單總線可編程溫度傳感器 ,來實現(xiàn)對溫度的采集和轉(zhuǎn)換，大大簡化了電路的復(fù)雜度，以及算法的要求。 系統(tǒng)框圖如圖 1： 圖 1 系統(tǒng)框圖 加熱設(shè)備 DS1302 時鐘顯示 DS18B20 溫度控制 LCD 顯示模塊 電機驅(qū)動模塊 AT89C52 武漢理工大學(xué)《專業(yè)綜合》課程設(shè)計說明書 2 2 系統(tǒng)電路 設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路圖 圖 2 系統(tǒng)電路圖 如圖 2，系統(tǒng)硬件電路主要由溫度顯示，時鐘芯片，電機驅(qū)動模塊，加熱模塊以及 LCD顯示組成。當(dāng)溫度下降到 30 度以下時，加熱設(shè)備開始工作。 其中 DS18B20 與 DS1302 用來顯示當(dāng)前溫度與時鐘，測量的值直接在 LCD 上面顯示，另外 DS18B20 的溫度值還將控制直流電機的轉(zhuǎn)速以及加熱設(shè)備的啟動。測量溫度范圍：室溫 ~200℃；設(shè)置 2 個模擬輸出通道：一個通道控制加熱設(shè)備（輸出 0~5VDC，控制 0~220VAC），另一個通道控制電機轉(zhuǎn)速（輸出 0~10V，控制轉(zhuǎn)速 0~2020rps）；溫度測量的精度為177。此系統(tǒng) 可以實時的顯示環(huán)境溫度，并可以根據(jù)溫度來控制電機的轉(zhuǎn)速以及這種轉(zhuǎn)速維持的時間，將轉(zhuǎn)速顯 示在液晶屏上，同時還可以控制加熱設(shè)備。 它的主要組成部分有： AT89C52 單片機、溫度傳感器、 LCD 顯示電路、溫度控制電路，系統(tǒng)時間顯示電路。 4） 第 5天， 上交報告，同時進行答辯。 2） 第 2~3天， 方案選擇和電路設(shè)計仿真。 溫度℃ 室溫 ~100 100 100~150 150 150~180 180 時間 2分鐘 2