【正文】 while(1) {Q=~Q。j++)。i++)for(j=0。 for(i=0。 第二看單片機(jī)是否能正常工作，方法：編寫(xiě)一段小程序燒入單片機(jī)，如： include sbit Q=P1^0?；蛘哂檬静ㄆ鳈z查其波形，看其頻率是否為 12MHz。 5 系統(tǒng)調(diào)試 最終硬件電路板焊接完畢，進(jìn)行硬件調(diào)試，整個(gè)電路分為最小系統(tǒng)、顯示電西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 路、測(cè)量電路、按鍵電路、報(bào)警電路，對(duì)這些電路分步按以上順序調(diào)試進(jìn)行調(diào)試。其整體仿真連接如下圖： 圖 整體連接圖 程序編寫(xiě)完且仿真成功，進(jìn)行硬件的焊接，焊接時(shí)注意虛焊、連接短路、焊錫過(guò)多、電路板或元件由于過(guò)熱損壞等問(wèn)題。 系統(tǒng)程序見(jiàn)附錄二。 2 在項(xiàng)目中加入程序文件；首先新建一個(gè) .C文件，保存后添加在項(xiàng)目中，這樣便可對(duì)新工程進(jìn)行編程。 圖 按鍵流程圖 19 本次設(shè)計(jì)的程序編寫(xiě)利用 Keil軟件編寫(xiě)， Keil是一套 Windows環(huán)境下， 8051單芯片整合性開(kāi)發(fā) i接口軟件，它具備完善的項(xiàng)目管理系統(tǒng)，提供編輯器以寫(xiě)程序及說(shuō)明文 件，可以協(xié)助編寫(xiě)、翻譯（包括 C語(yǔ)言的編譯器 C51 Complier 以及 A51 組譯器）、除錯(cuò)和測(cè)試嵌入式系統(tǒng)程序（ embedded programs）。流程圖： 圖 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 根據(jù) MAX7219的工作原理及時(shí)序圖，編寫(xiě)顯示子程序，其功能為：初始化西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 MAX721尋找對(duì)應(yīng)寄存器、送入顯示數(shù)據(jù)、啟動(dòng)顯示。為方便管理員檢測(cè)和操作，設(shè)計(jì)了監(jiān)控操作界面，各個(gè)按鍵的作用在按鍵電路部分已經(jīng)說(shuō)明，如下圖： 15 圖 界面 表 元件清單 元件 型號(hào) 數(shù)量 單片機(jī) AT89C51 1 傳感器 DS18B20 8 驅(qū)動(dòng)器 MAX7219 1 顯示器 LED 7 三極管 9011 1 蜂鳴器 1 晶振 12MHz 1 電阻 47K 1 10K 1 1K 9 電容 瓷電容 22PF 5 電解電容 10uF 1 軟件設(shè)計(jì) 主程序的功能為讀取 DS18B20的測(cè)量值、測(cè)量值轉(zhuǎn)換為顯示值、顯示測(cè)量結(jié)果、由按鍵對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)整。通過(guò) 9011三極管的通斷控制蜂鳴器，當(dāng) ，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。按下 SET鍵后，可以設(shè)置參數(shù)，設(shè)置方法如下：按下 TIADD鍵 增加循環(huán)時(shí)間， 按下 TIMDEC鍵 減小循環(huán)時(shí)間， 按下 LOW鍵 是顯示底限報(bào)警值， 按下 HIGH鍵 是顯示高限報(bào)警值 ， 按下 BJADD鍵 是增加當(dāng)前顯示報(bào)警值， 按下 BJDEC鍵 是減小當(dāng)前顯示報(bào)警值。 圖 顯示電路 按鍵電路 電路設(shè)計(jì)圖： 西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 按鍵電路 按鍵部分的功能為： 按下 STOP后測(cè)量停止在當(dāng)前的通道，并且測(cè)量值保留顯示。 IEST連接 47K電阻。 7)內(nèi)部 RAM地址 xlH～ x8H分別對(duì)應(yīng)于 DIG0～ DIG7。當(dāng) DO=0時(shí)， MAX7219處于停機(jī)狀態(tài)，所有顯示器消隱，寄存器數(shù)據(jù)保持不變；當(dāng) DO=l時(shí)，處于正常工作狀態(tài)． 6)顯示測(cè)試寄存器 (地址 )。用于設(shè)置 LED顯示器的實(shí)際掃描個(gè)數(shù)，由該寄存器的 D2Do位設(shè)定，當(dāng)設(shè)定值為 000B～ lllB時(shí)，表示顯示器動(dòng)態(tài)掃描個(gè)數(shù)為 l～ 8。 3)顯示亮度寄存器 (地址 xAH)．顯示亮度可以用硬件和軟件 2種方法調(diào)節(jié)．通過(guò)對(duì)亮度寄存器中 D3 Do位寫(xiě)入不同的數(shù)值可實(shí)現(xiàn)對(duì) LED顯示亮度的控制，從 xOH到 13 xFH共 l6級(jí)可調(diào)。該寄存器的 8位二進(jìn)制數(shù)的各位分別控制 8個(gè)LED顯示器的譯碼模式。用于多片 MAX7219級(jí)聯(lián)，在不改變顯示或不影響任意功能寄存器的條件下，它允許數(shù)據(jù)從 DIN傳送到 DOUT。 MAX7219的所有功能與多樣化操作模式都是通過(guò)內(nèi)部寄存器的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其內(nèi)部 l4個(gè)可尋址寄存器的功能及地址如表所示。 表 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X 地址 MSB 數(shù)據(jù) LSB 圖 時(shí)序圖 MAX7219的 l6位串行數(shù)據(jù)包標(biāo)記為 D15～ Do，其中 D15 D12位未定義， Dll～ D8位尋址內(nèi)部 8個(gè)靜態(tài) RAM和 6個(gè)功能寄存器的地址， D7～ Do位存放功能寄 存器的數(shù)據(jù)和 LED數(shù)碼管待顯示的數(shù)據(jù)。 圖 LED和 MAX7219引腳圖 MAX7219功能特點(diǎn) ? 10MHz連續(xù)串行口 11 ? 獨(dú)立的 LED段控制 ? 數(shù)字的譯碼和非譯碼選擇 ? 150uA的低功耗關(guān)閉模式 ? 亮度的數(shù)字和模擬控制 ? 高電壓中斷顯示 ? 共陰極 Led顯示驅(qū)動(dòng) （ 2） MAX7219的工作原理 MAX7219采用 24腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖 ， SEGA～ SEGG和SEGDp為 LED 7段驅(qū)動(dòng)線和小數(shù)點(diǎn)線，供給顯示器源電流； DIG0～ DIG7為 8位數(shù)字驅(qū)動(dòng)線，輸出位選信號(hào)，從每位 LED共陰極吸人電流。只有一個(gè)外部寄存器用來(lái)設(shè)置各個(gè) LED的段電流。 （ 1） MAX7219的簡(jiǎn)介 MAX7219是一種集成化的串行輸入 /輸出共陰極顯示驅(qū)動(dòng)器，它連接微處理器與八位數(shù)字的七段數(shù)字 LED顯示，也可以連接條線圖顯示器或 64個(gè)獨(dú)立的 LED。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示 。連接如下： 西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 晶振電路 顯示電路設(shè)計(jì) 我們采用七段數(shù)碼管作為顯 示工具，它分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示。 圖 AT89C51 引腳圖 （ 2） 單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89C51 的最小系統(tǒng) 中 ，復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位， SB1 按下單片機(jī)復(fù)位 ?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 128字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 DS18B20 的 VDD 接高電 平，GND 接地， DQ 接單片機(jī)的 P1 口。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。當(dāng) DS18B20 處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度A/D 轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為 10us。 圖 DS18B20測(cè)溫原理框圖 表 溫度與測(cè)得值對(duì)應(yīng)表 溫度 / 二進(jìn)制值 十六進(jìn)制值 +125 00000111 11010000 07D0H +85 00000101 01010000 0550H + 00000001 10010001 0191H + 00000000 10100010 00A2H + 00000000 00001000 0008H 0 00000000 00000000 0000H 11111111 11111000 FFF8H （ 3） DS18B20 的供電方式 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20 的 1 腳接地， 2 腳作為信號(hào)線， 3 腳接電源。 圖中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃ 所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器 1。 （ 2） DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫(xiě)時(shí)序和測(cè)溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由 2s 減為 750ms。5176。 DS18B20 溫度傳感器是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò) 簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9～ 12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 C。測(cè)溫范圍 0176。單片機(jī)將輸出信號(hào)送入顯示電路和報(bào)警電路，從而顯示測(cè)量結(jié)果。首先，溫度采集模塊利用溫度傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)溫度，然后送入控制處理模塊進(jìn)行處理。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。 方案二： 采用 MAX7219驅(qū)動(dòng)器，單片機(jī)只需用三根引腳連接 7219的串行引腳，連接方便，簡(jiǎn)化電路。并沒(méi)有節(jié)省端口。故此要用到譯碼驅(qū)動(dòng)器完成動(dòng)態(tài) 顯示。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，費(fèi)用較低，可靠性高，故采用了方案二。 方案一： 凌陽(yáng)單片機(jī)順應(yīng)了單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，其系統(tǒng)芯片具有集成度高、 數(shù) /模混合、功能全、低功耗、低電壓和易于開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，但其可靠性較差 ，溫度過(guò)高時(shí)會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，且價(jià)格較高不易于畢業(yè)設(shè)計(jì) 。 方案二： 模擬量溫度傳感器容易受環(huán)境影響，所以可以采用數(shù)字溫度傳感器，此類感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡(jiǎn)單，精度高，軟硬件都易于實(shí)現(xiàn)，而且節(jié)省使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展。整個(gè)過(guò)程流程圖如下： 圖 設(shè)計(jì)流程 3 3 設(shè)計(jì)方案 方案對(duì)比 溫度傳感器選擇方案 方案一： 本設(shè)計(jì)為溫度測(cè)量電路，可以采用熱敏電阻之類的模擬傳感器，將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集，然后進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，再送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，單片機(jī)將輸出信號(hào)送入顯示電路，就可以顯示被測(cè)溫度，此設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，其中還涉及到 電阻與溫度的對(duì)應(yīng)值的計(jì)算。再 者，根據(jù)構(gòu)建的電路圖和元器件的工作原理編寫(xiě)程序，并利用軟件仿真模擬，看是否能夠運(yùn)行。然后根據(jù)所選元件構(gòu)建整體電路圖，并考察其合理性。 首先對(duì)設(shè)計(jì)整體構(gòu)思，設(shè)計(jì)整體方案。巡回時(shí)間能隨意設(shè)置，這樣可以根據(jù)季節(jié)的變化或環(huán)境溫度的變化率決定巡回時(shí)間。多點(diǎn)測(cè)量，但是要具有簡(jiǎn)捷操作和簡(jiǎn)化顯示，可以讓檢測(cè)員快速方便的操作，記錄。 本次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等需要多點(diǎn)測(cè)溫場(chǎng)合，如：溫室大棚的溫度測(cè)量與控制、糧倉(cāng)溫度 測(cè)量、流水線溫度檢測(cè)等。 西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 2 多路溫度巡回檢測(cè)儀設(shè)計(jì)內(nèi)容 該課題為設(shè)計(jì)一個(gè)八路溫度檢測(cè)點(diǎn)巡回檢測(cè)，各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)按固定時(shí)間巡回檢測(cè)，并且要有超限報(bào)警。本次設(shè)計(jì)的溫度巡回檢測(cè)儀可用于 糧庫(kù)和溫室大棚中，可對(duì)多個(gè)糧倉(cāng)或溫室大棚進(jìn)行多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，從而節(jié)省人力物力，并且可在同一界面檢測(cè)溫度和設(shè)置參數(shù)。5176。 c～ 30176。糧食儲(chǔ)存在糧倉(cāng)中，糧食儲(chǔ)存時(shí)間有長(zhǎng)有短，為了保證糧食不致腐爛變質(zhì)，就必須保證糧倉(cāng)溫度在一定范圍內(nèi)。176。 c～ 60176。 測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義 溫室大棚是為了使植物在任何時(shí)期都能正常生長(zhǎng)，因此，溫度的大小是很重要的。單片機(jī)的應(yīng)用，打破了人們的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，原來(lái)很多用模擬電路，脈沖數(shù)字電路，邏輯部件來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能，現(xiàn)在無(wú)需增加硬件設(shè)備，可以通過(guò)軟件來(lái)完成。 而基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)不斷被開(kāi)發(fā)革新，為一些系統(tǒng)的溫度檢測(cè)提供良好的技術(shù)支持，更快速方便的為生產(chǎn)提供及時(shí)準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)因其體積小、價(jià)格低、性能靈活、開(kāi)發(fā)方便的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和控制中得到了最廣泛的應(yīng)有，而且越來(lái)越向縱 深發(fā)展。 MAX7219。 to plete the finished debugging and demonstration. First of all analysis and development of ideas and programs of the overall design of the detection system to ensure that the detection system with truly automated testing capability and simple structure. Followed by using AT89C51 microcontroller circuit testing, multiple test points selection of high accuracy, stable digital sensor DS18B20 temperature acquisition. And MAX7219 drive LED shows the measured temperature and the upper and lower limits. Various parts of the circuit one by one, the system can facilitate the realization of the temperature acquisition and display, and can be arbitrarily set the upper and lower limit