【正文】 1 口作為第八位地址接收 。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間 ：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入 ：來自反向振蕩器的輸 出 當(dāng)將 I/O 設(shè)置為準(zhǔn)雙向口 /弱上拉時 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 STC12C5A60S2 系列 單片機(jī) 的優(yōu)點(diǎn) ， 1 個時鐘 /機(jī)器周期 ， 可用低頻晶振 ， 大幅降低 EMI : INT0/, INT1/, T0/, T1/, RxD/,CCP0/(或 ),CCP1/(或 ), EX_LVD/ : 掉電模式 :外部中斷喚醒功耗 ， 支持下降沿 /上升 沿 /低電平和遠(yuǎn)程喚醒適用于電池供電系統(tǒng) ， 如水表 ， 氣表 ， 便攜設(shè)備等 空閑模式 , 正常工作模式 :2mA 7mA /輸出口多 ， 最多有 44 個 I/O 口 ,A/D 做按鍵掃描還可以 節(jié)省 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 很多 I/O ， 無需編程器 ， 無需仿真器 ， 可遠(yuǎn)程升級 STCISP 下載編程器 ， 1 萬片 /人 /天 ， 外部復(fù)位電路可徹底省掉 ， 當(dāng)然也可以繼續(xù)用外部復(fù)位電路 。 1280 字節(jié) RAM。I/O 口不夠時，可用 2 到 3 根普通 I/O 口線外接 。 系列有雙串口，后綴有 S2 標(biāo)志的才有雙串口，RxD2/(可通過寄存器設(shè)置到 )， TxD2/(可通過寄存器設(shè)置到) 。 (2 路） /PCA（可編程計數(shù)器陣列 ， 2 路） 也可用來當(dāng) 2 路D/A 使用 也可用來再實(shí)現(xiàn) 2 個定時器 也可用來再實(shí)現(xiàn) 2 個外部中斷(上升沿中斷 /下降沿中斷均可分別或同時支持 ) 。 :在 口有一個低壓門檻比較器 5V 單片機(jī)為，誤差為 +/5%， 單片機(jī)為 ，誤差為 +/3%， 2 個時鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 鐘 。 EEPROM 功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM 無內(nèi)部 EEPROM) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 。 I/O 口（ 36/40/44 個），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（普通8051 傳統(tǒng) I/O 口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開漏每個 I/O 口驅(qū)動能力均可達(dá)到 20mA，但整個芯片最大不要超過 55mA。 ： STC12C5A60S2 系列工作電壓： （ 5V 單片機(jī)）STC12C5A60S2 系列工作電 壓： （ 3V 單片機(jī)） 。內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路 ,2 路PWM,8 路高速 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 (250K/S),針對電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場合。 本章小結(jié) 本章主要論述了此次設(shè)計系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) ， 并簡單介紹了設(shè)計中使用的單片機(jī) ， 溫度傳感器等元件的電路連 接 ， 最后還介紹了系統(tǒng)調(diào)試時所使用的軟件及調(diào)試過程 ， 本章主要是總體的論述一番 ， 為后面的設(shè)計做好鋪墊 。 2. 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng) 。等所以硬件都無誤之后，將所有程序模塊整合起來就可以實(shí)現(xiàn)所要的功能 。編譯窗口如下 。 圖 KEIL 調(diào)試文件建立 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 工程的建 立：建立一個 .C 的文件 ， 同時再建立一個和前面的文件名一樣的文件夾 ,選擇好 CPU， 使用 STC12C5A60S2， 同時設(shè)好晶振頻率 ， 我們用的是 12MHZ， 如 上 圖 。 Keil 軟件簡單易學(xué)，能對程序進(jìn)行編譯，連接等。 Keil 軟件調(diào)試過程 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (.ABS)。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它 它 編輯 編輯器 C 或匯編源文件。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 Keil C51 軟件提供豐富 的庫函數(shù) 和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具， 全 Windows 界面。運(yùn)行 Keil 軟件需要哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 WIN9 NT、 WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。 Keil 軟件簡介 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件， Keil 提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 帶中文字庫的 12864 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個 1616 點(diǎn)漢字，和 128 個 168點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互 圖形界面。 圖 外部供電方式的多點(diǎn)測溫電路圖 LCD 顯示器 在此設(shè)計中需要顯示設(shè)定溫度的上下限 ， 并且還要同時顯示多路溫度傳感器所測得溫度值 ， 所以此次的 LCD 顯示器選用的是 12864 型號 。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。 圖 單片機(jī)最小電路圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 溫度傳感器 本次設(shè)計中所采用的溫度傳感器是 美國達(dá)拉斯 (DALLAS)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 。 一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容， 請注意一般 IC 的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這 個振蕩器的頻率也 不會有很大的變化 。 晶振電路 : 晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。此單片 機(jī)具有 6 個中斷源， 3 個定時計數(shù)器中斷， 2 個外部中斷，一個串口中斷，內(nèi)部有靜態(tài)非易失性 EEPROM 和看門狗。該單片機(jī)屬于雙列直插式封裝，有 4 組 8 位 I/O 口， P P P3 屬于準(zhǔn)雙向口，可作為普通輸入輸出 STC12C5A60S2 單片機(jī) 按鍵處理 溫度采集 輸入電源 數(shù)據(jù)存儲 超溫報警 LCD 顯示 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 IO 口， P0 口接上拉電阻后可作為普通 I/O 口使用。 圖 系統(tǒng)設(shè)計總體硬件框 圖 主控 單片機(jī) 在本次設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)中所使用的核心控制器是 STC12C5A60S2單片機(jī) 。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時存儲相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時間?！?。 。此外，還可外接 5V電源，給 DS 18B20供電， DS 18BB20的供電方式靈活，利用外接電源還可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 DS 18B20的主要數(shù)據(jù)原件有： 64位激光 Lasers ROM，溫度靈敏原件和非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL。當(dāng)系統(tǒng)溫度高于或低于設(shè)定溫度時， P2． 5口送出的低電平經(jīng)反向器驅(qū)動蜂鳴器鳴叫報警。在開機(jī)后輸入設(shè)定溫度值即可。 。在本設(shè)計中 P0口和 P1口的部分位，作為動態(tài)顯示器的顯示輸出口。 ② 人機(jī)對話部分的設(shè)計人機(jī)對話部分包括顯示、鍵盤和報警 三部分。在 DS18B20內(nèi)部，提供 0． 125℃ 的 高分辨率的計算，溫度以16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存于溫度寄存器中。本系統(tǒng)中 DQ管腳為數(shù)據(jù)線與 STC的 P1． 3連接。 ① 溫度檢測及控制電路部分 本系統(tǒng)中溫度檢測電路選用美國 DALLAS公司生產(chǎn)的一線數(shù)字溫度傳哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 感器 DS18B20實(shí)現(xiàn)。 這樣就可以控制輸出設(shè)備，實(shí)時調(diào)節(jié)溫度的變化，使其逐漸趨于給定值且達(dá)到控制的目的。此外，時鐘芯片 DS 1302是用來顯示時間和外部 的 6264是用來保存數(shù)據(jù)。這些步驟是用來實(shí)現(xiàn)溫度檢測。 基于 STC12C5A60S2單片機(jī)， DS18B20將檢測到的溫度信號數(shù)字信號，并將信號送入單片機(jī)進(jìn)行處理。但是模糊 線性復(fù)合控制同時也存在一些問題：線性錢饋復(fù)合控制的系統(tǒng)性能對參數(shù)變化比較敏感；模糊 線性雙模控制存在開關(guān)切換問題；在線性控制的誤差通道并聯(lián)模糊控制器系統(tǒng)和模糊控制器與線性控制器并聯(lián)系 統(tǒng)盡管得到了較好的效果，但并不能從根本上解決模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能之間的矛盾問題。不過，模糊控制系統(tǒng)動態(tài)性能好，單穩(wěn)定性較差，而且很難使兩種性能都達(dá)到理想要求。 近幾年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的加熱爐 溫度控制方式，如：模糊控制。我國溫度測量控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到工廠化的程度，生產(chǎn)實(shí)際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點(diǎn)。我國溫度測控設(shè)施計算機(jī)應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。 我國對于溫度測控技術(shù)的研究較晚，始于 20 世紀(jì) 80 年代。目前正開發(fā)和研制計算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。本設(shè)計就是基于單片機(jī)STC12C5A60S2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，通過本次課程實(shí)踐，我們更加的明確了單片機(jī)的廣泛用途和使用方法，以及其工作的原理。由于 DS18B20 芯片的小型化 ，更加可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20 做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實(shí)用性。而采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，因其內(nèi)部集成了 A/D 轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡單，而且減少了溫度測量轉(zhuǎn)換時的精度損失，使得測量溫度更加精確。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡單實(shí)用 ， 但由于繼電器動作頻繁 ,可能會因觸點(diǎn)不良而影響正常工作。 KEIL 使用時注意事項(xiàng) ....................................................................... 9 本章小結(jié) ................................................................................................... 9 第 3 章 主控單片機(jī)及溫度傳感器 .................................................................. 10 STC12C5A60S2 單片機(jī)簡介 .................................................................. 10 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)的主要特點(diǎn) ....................................... 10 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn) ............................................... 11 STC12C5A60S2 單片機(jī)的管腳 ....................................................... 12 STC12C5A60S2 單片機(jī)的應(yīng)用 .............................................................. 13 STC12C5A60S2 單片機(jī) I/O 口工作模式設(shè)定 ................................ 13 STC12C5A60S2 單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換 .............................................. 14 DS18B20 溫度傳感器 ............................................................................ 15 DS18B20 傳感器的特性 ..................................