【正文】 行ROM操作命令,再進一步進行存儲操作命令。用定時/計數(shù)器1和軟件計數(shù)結(jié)合定時作為系統(tǒng)的時鐘基準(zhǔn)(1s )，并兼作采集現(xiàn)場溫度值的采樣周期。開始初始化啟動DS18B20讀溫度計算溫度顯示圖31系統(tǒng)程序流程圖 系統(tǒng)資源分配 在控制溫度報警系統(tǒng)的整個實時調(diào)度過程中，如何合理的利用系統(tǒng)資源是能否提高系統(tǒng)的控制精度和工作效率的關(guān)鍵所在。主程序?qū)Ω髂K模塊進行初始化操作，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等模塊。最終所設(shè)計的硬件電路圖見附錄1所示。本系統(tǒng)中的報警電路主要是用來監(jiān)控當(dāng)前的溫度，可以使用獨立鍵盤對報警值進行預(yù)設(shè)值，當(dāng)溫度超過設(shè)定的溫度上下限值時，便發(fā)出報警聲提示操作者。溫度值在數(shù)碼管中實現(xiàn)實時顯示。由軟件實現(xiàn)對數(shù)碼管的段選位選顯示。共陰數(shù)碼管的原理和共陽是一樣的，所以不多做介紹。LED顯示器分為共陰共陽兩種。LED顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“LED”。要使LED發(fā)光，只要在所接I/O口線發(fā)出高電平信號即可，所以該部分電路很簡單。若單片機發(fā)出啟動相應(yīng)電路的命令，則點亮相關(guān)的指示燈表示當(dāng)時電路狀態(tài)。當(dāng)進行報警溫度上下限時，由溫度上下限指示燈進行狀態(tài)顯示。蜂鳴器驅(qū)動電路如下圖29所示：圖29蜂鳴器驅(qū)動電路 若想使蜂鳴器的發(fā)音有多重頻率，可以使用555定時器設(shè)計多諧震蕩電路，使蜂鳴器的發(fā)音隨著震蕩器的頻率改變而產(chǎn)生高低不同的報警音。三極管導(dǎo)通，蜂鳴器兩端獲得約處罰電壓而發(fā)出鳴叫；，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。在本次設(shè)計中只采用簡單的蜂鳴器來進行報警。在該溫度控制系統(tǒng)中，其電源電路設(shè)計如下圖28所示：圖28 系統(tǒng)電源模塊2. 4. 6報警電路在溫度測控報警系統(tǒng)發(fā)生故障或者觸發(fā)報警是，單片機測控系統(tǒng)必須要發(fā)出提示使用者的報警信號或者提示音，本設(shè)計采用蜂鳴器發(fā)聲報警的方式。內(nèi)部集成固定150KHz的頻率發(fā)生器，可以使用小規(guī)格濾波器件。DS18B20溫度傳感器有三根引腳： DQ為單線數(shù)據(jù)總線傳輸端口 ， VDD為外部電源端口， GND為共地端口。一支DS18B20的體積與普通三極管相差無幾，價格只需要六七元。本設(shè)計采用此溫度傳感器出于以下幾點原因：（1）原件特性：測溫范圍比較廣，從55℃～+125℃ ，測溫精度高，℃；轉(zhuǎn)換時間短，12位精度轉(zhuǎn)換時間僅僅需要750ms；可以通過數(shù)據(jù)線供電，超低功耗工作方式十分的節(jié)能環(huán)保。DS18B20溫度傳感器是美國達拉斯(DALLAS)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器。如上圖26所示，在系統(tǒng)中按鍵占用了STC89C52單片機的P2口.。四個獨立按鍵的編碼十分靈活簡便。此外，也可以使用擴展芯片8255A等的擴展I/O口作為獨立式鍵盤的接口電路。中斷方式：當(dāng)有按鍵按下的時候，就向單片機發(fā)出中斷請求，在中斷服務(wù)程序?qū)Π聪履莻€鍵進行識別。按鍵較少時才合適用獨立按鍵。獨立按鍵鍵盤：獨立鍵盤的各個按鍵是獨立存在的，每個按鍵輸出接到單片機I/O口上，通過檢測電平狀態(tài)確定哪一個按鍵被觸發(fā)。采取以上措施，避開兩個抖動時間，從而消除了按鍵抖動的影響。軟件來消抖基本思路是：按鍵按下時對應(yīng)低電平，執(zhí)行延時程序若干毫秒的后，確認(rèn)該按鍵是否還是低電平，如果仍為低電平，可以確定按鍵被按下。主要有硬件消抖和軟件消抖兩種方式。電路如下圖25所示： 圖25 單片機最小系統(tǒng)電路圖2．4．3鍵盤電路鍵盤是重要的人機交互設(shè)備，能夠向單片機實時輸入數(shù)據(jù)，是使用者與單片機交流的重要手段。其最小系統(tǒng)主要包括：復(fù)位電路、震蕩電路以及存儲器選擇模式，其中系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度。具體電路框圖如圖24所示：STC89C52RC 單 片 機溫度傳感器按鍵設(shè)置電路顯示電路工作狀態(tài)指示電路復(fù)位電路報警電路晶振 圖24系統(tǒng)硬件電路基本框架2．4．2 STC89C52的復(fù)位電路 在本次畢業(yè)設(shè)計的溫度測控報警系統(tǒng)中，核心原件是STC89C52單片機，這是一種8位增強型51系列單片機。通過軟件對溫度信號進行分析處理，并發(fā)出相應(yīng)的命令。因此在設(shè)計中，未考慮用于現(xiàn)實工業(yè)控制過程中，應(yīng)有的一些控制機構(gòu)，如加熱、制冷裝置以及相關(guān)涉及到的驅(qū)動電路（弱電驅(qū)動強電）等。2．3 STC89C52RC芯片的特性主要特性如下：1. 增強型8051單片機，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2. 單片機工作電壓：～（5V單片機本設(shè)計采用）3. 工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5. 片上集成512字節(jié)RAM6. 32個通用I/O端口，電路復(fù)位后P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口（弱上拉），P0口是漏極開路輸出，P0口作為總線擴展時不加上拉電阻，作為I/O口時需加上拉電阻。第二種是掉電模式，RAM可以進行保存內(nèi)容，但是單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外 STC89C52 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。在系統(tǒng)可編程Flash和靈巧的8位CPU使STC89C52為許多計算機控制系統(tǒng)提供高度靈活、行之有效的解決方案。2．2 STC89C52RC單片機簡介STC89C52是宏晶公司出品的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。系統(tǒng)的精度也是模擬電路所不能比擬的。而方案二采用以51單片機為控制系統(tǒng)的核心元器件，在此系統(tǒng)中，使用單片機具有很多優(yōu)點，理想的控制效果，對于顯示模塊、報警模塊的實現(xiàn)更為簡單。本方案選用STC89C52RC芯片，可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)更為簡單。用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)，片上集成512字節(jié)RAM。比第一種方案有設(shè)計靈活、精度高等特點。方案二：硬件電路如圖22所示：按鍵處理模塊電源模塊溫度采集模塊STC89C52RC單片機LED狀態(tài)顯示電路蜂鳴器報警電路數(shù)碼管顯示電路 圖22 方案2硬件電路框圖可以采用以51單片機為核心進行整個系統(tǒng)的管理、協(xié)調(diào)。系統(tǒng)所得結(jié)果的精度不高并且調(diào)節(jié)動作頻繁，系統(tǒng)誤差大、不穩(wěn)定，但是優(yōu)點是電路簡單、易于實現(xiàn)。此系統(tǒng)采用模擬電路設(shè)計，其主要過程是通過電位器給出模擬溫度值，經(jīng)過過信號放大后與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值進行比較。掌握了51單片機應(yīng)用電路和硬件以及軟件的設(shè)計思路、方法。本次的畢業(yè)設(shè)計不僅僅使我們在計算機測控方面加深了學(xué)習(xí)，鍛煉了實際動手能力。所有溫度數(shù)據(jù)均通過數(shù)碼管顯示出來。單片機STC89C52 能夠根據(jù)溫度傳感器DS18B20 所采集的溫度在數(shù)碼管上實時顯示。1．2 本課題所研究的內(nèi)容由于工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)τ跍囟炔杉刂频男枰?，其重要性也日益凸顯?，F(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)朝著自動化，智能化的方向發(fā)展，溫度測量控制是重要的一環(huán)，為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的指標(biāo)提供有效的參考。計算機測控技術(shù)發(fā)展日新月異，成為各大高校乃至國家發(fā)展的重點研究方向。其根本原因就是單片機體積小、低功耗、低價、可靠的特點決定的。單片機