【正文】 靠性高，功能多樣，使用靈活，但是要占用一定的處理器運行時間。本文采用的就是軟件延時消抖的方法。對于按鍵消抖的具體措施目前有兩種:一是用硬件電路來實現(xiàn)，即用濾波電路濾除抖動。當鍵松開時，開關(guān)斷開。： 鍵盤中斷程序流程圖 外部中斷INT0子程序外部中斷INT0是優(yōu)先級最高，優(yōu)先級高于其他的四個中斷，外部中斷0響應(yīng)用于退出溫度設(shè)置界面，恢復(fù)到當前溫度采集界面，進行溫度采集、顯示以及判斷是否越限并是否輸出報警等功能，其流程：開始→程序初始化→等待中斷→跳出溫度設(shè)置界面→執(zhí)行相應(yīng)的程序?？梢詮逆I盤中輸入0~9個數(shù)字并顯示在液晶和數(shù)碼管界面上。： 定時器T0流程圖 鍵盤中斷子程序作為優(yōu)先級較高的功能控制鍵， 系統(tǒng)要實時響應(yīng)該中斷。每到5秒就進行一次掃描，對單片機的運行時間的分配使得更為合理且精確可靠。 TO中斷子程序 該中斷是單片機內(nèi)部5s定時中斷，優(yōu)先級設(shè)為最低，用于執(zhí)行程序的前后臺服務(wù)，但卻是最重要的子程序。軟件程序也簡化了很多，數(shù)據(jù)采集模塊的程序流程：數(shù)據(jù)采集的程序初始化即DS18b20的程序初始化→采集溫度→等待溫度轉(zhuǎn)換→讀取溫度送給單機處理，： 功能實現(xiàn)模塊主要由中斷處理子程序、鍵盤處理子程序、顯示子程序等部分組成。單片機再經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)采集主要通過DS18b20溫度傳感器采集被測物體的溫度。溫度設(shè)置范圍主要通過鍵盤輸入實現(xiàn)，我們采用的矩陣鍵盤，這種鍵盤可以大量的I/O資源，使用方便靈活，其中矩陣鍵盤的10個鍵的功能可定義為數(shù)字0~9，這樣輸入就十分方便，其中程序流程為：首先程序初始化→外部中斷1打開設(shè)置溫度標志→進入溫度設(shè)置界面→鍵盤掃面→設(shè)置溫度并顯示在液晶上→設(shè)置完畢→在次中斷清除設(shè)置標志→返回。在附錄中給出了系統(tǒng)初始化源程序。主程序要協(xié)調(diào)各個模塊的工作，要把溫度采集、溫度設(shè)置、溫度顯示、鍵盤掃描輸入、中斷處理等各個模塊的子程序統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來，避免混亂打架的現(xiàn)象，要使得溫度控制各個模塊正常的工作。主程序模塊要做的主要工作是上電后對系統(tǒng)初始化和構(gòu)建系統(tǒng)整體軟件框架，其中初始化包括對單片機的初始化、芯片初始化和串口初始化等。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轉(zhuǎn)換的數(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)進行一系列的處理，其中最重要的是數(shù)字濾波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。即整個控制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)部數(shù)據(jù)關(guān)系緊湊，模塊之間數(shù)據(jù)關(guān)系松散的原則，按功能形成模塊化結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)軟件正是基于這種軟件思想編制的。前臺也可以叫做中斷級。中斷服務(wù)程序處理異步事件，這部分可以看成是前臺行為。、后臺系統(tǒng)也稱超循環(huán)系統(tǒng)。 結(jié)合上述編制系統(tǒng)軟件的基本要求，首先討論軟件的設(shè)計思想。為了滿足系統(tǒng)的要求，編制軟件時一般要符合以下基本要求：（1） 易理解性、易維護性 要達到易理解和易維護等指標在軟件的設(shè)計方法中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計是最好的一種設(shè)計方法，這種設(shè)計方法是由整體到局部，然后再由局部到細節(jié)，先考慮整個系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，確定整體目標，然后把這個目標分成一個個的任務(wù)，任務(wù)中可以分成若干個子任務(wù)，這樣逐層細分，逐個實現(xiàn)；（2） 實時性 實時性是電子測量系統(tǒng)的普遍要求即要求系統(tǒng)及時響應(yīng)外部事件的發(fā)生，并及時給出處理結(jié)果。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計在微機測控系統(tǒng)中，軟件與硬件同樣重要。（去耦電容）；3. 濾波 電源系統(tǒng)干擾源主要是高次諧波。要盡可能地使接地電路各自形成回路，減少電路與地線之間的電流禍合。光電禍合器能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾，提高信噪比。對于本系統(tǒng)，硬件抗干擾設(shè)計具體措施有隔離、接地、濾波等常用方法。 繼電控制電路（10）硬件扛干擾措施硬件抗干擾是應(yīng)用系統(tǒng)最基本和最主要的抗干擾手段，一般從防和抗兩方面入手來抑制干擾。本設(shè)計就是采用直流驅(qū)動電壓為+5V的繼電器。如采用TTL或CMOS等邏輯電平控制時，采用有足夠帶載能力的低電平驅(qū)動，并盡可能使“0” V。繼電器的特性參數(shù)包括輸入和輸出參數(shù)，主要的參數(shù)為額定輸入電壓、額定輸出電流、浪涌電流。當不通電時，則開關(guān)觸點斷開。繼電器一般由通電線圈和觸電組成。在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,繼電器經(jīng)常被用來控制執(zhí)行機構(gòu), 特別是應(yīng)用在一些耐潮、耐腐蝕、防爆的特殊裝置中。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流控制較大電流的一種開關(guān)。因此在開關(guān)量的輸出控制過程中要考慮到兩個問題，一要隔離；二要放大。由于輸出設(shè)備往往需要大電壓來控制，而單片機系統(tǒng)輸出的為TTL電平，這種電平不能直接驅(qū)動外部設(shè)備的開啟和關(guān)閉。本系統(tǒng)采用的是開關(guān)量控制。(9)控制電路在本設(shè)計中，被測溫度信號經(jīng)采樣處理后，通過這種方式達到控制的目的。當有鍵按下時，按鍵的觸點在閉合和斷開時均會產(chǎn)生抖動，這時觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如果不妥善處理，將會使按鍵命令的錯誤執(zhí)行和重復(fù)執(zhí)行。鍵盤接口與鍵盤程序的根本任務(wù)就是要檢測有沒有鍵按下？按下的是那個位置的鍵值是多少？在本次設(shè)計中采用了軟件掃描的方法。因此，此鍵盤是用于按鍵較少或操作速度較高的場合[8]。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個按鍵被按下了。鍵盤的工作方式有：查詢方式（編程掃描，定時掃描方式）、中斷掃描方式?？紤]儀表系統(tǒng)中CPU任務(wù)的份量，來確定鍵盤的工作方式。單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。本設(shè)計采用的是非編碼獨立連接式的鍵盤。非編碼鍵盤：只簡單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如鍵的識別，決定按鍵的讀數(shù)等都靠軟件完成，故硬件較為簡單，但占用CPU較多時間。每按一次鍵，鍵盤自動提供被按鍵的讀數(shù)，同時產(chǎn)生一個選通脈沖通知微處理器，一般還具有反彈跳和同時按鍵保護功能。鍵盤分兩大類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。在使用外部時鐘時，外部時鐘必須從XTAL1輸入，而XTAL2懸空。本設(shè)計采用的晶振頻率為12MHZ。和 XTAL2分別是該反向振蕩放大器的輸入端和輸出端。MCS51單片機允許的時鐘頻率是因型號而異的，其典型值為12MHZ。按鍵復(fù)位電路如圖217所示。由于單片機運行過程中，其本身的干擾或外界干擾會導(dǎo)致出錯，此時我們可按復(fù)位鍵重新開始運行。其中的數(shù)據(jù)信息不會丟失，也即復(fù)位后，只影響SFR中的內(nèi)容，內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)不受影響。AT89C51的RST引腳為復(fù)位端，該引腳連續(xù)保持2個機器周期（24個時鐘振動周期）以上高電平，則可使單片機復(fù)位。電源電路如圖215和216所示。變壓器將的市電降壓后再通過整流橋整流之后采用了大容量的電解電容進行濾波，以減小輸出電壓紋波。設(shè)計中選用了，和三個三端集成穩(wěn)壓器，分別提供+5V、+8V和一5V、8V直流電壓，輸出電流均為1A。系統(tǒng)串口通信電路如圖214所示。該芯片集成有兩路收發(fā)器，可將單片機輸入的電平轉(zhuǎn)換為電平發(fā)送給機，或?qū)臋C接收的電平轉(zhuǎn)換為電平發(fā)送給單片機。系統(tǒng)設(shè)計采用公司的一接口芯，這是一種標準的一接口芯片。具體任務(wù)是：1. 進行串并轉(zhuǎn)換；2. 控制數(shù)據(jù)傳輸速率；3. 進行錯誤檢測；4. 進行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換；5. 提供一一接口標準所要求的信號線。串行通信接口的基本任務(wù)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化。（4）串行通信接口電路目前，廣泛使用的串行數(shù)據(jù)接口標準有一，一與一三種。在繼電器兩端并聯(lián)了續(xù)流二極管，其作用是當達林頓管由導(dǎo)通到關(guān)斷時，繼電器也由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，由于繼電器是個感性負載，電流不能突變，線圈兩端將產(chǎn)生很高的反向電勢，以繼續(xù)維持線圈中通過的電流。圖213保護電路驅(qū)動信號控制繼電器，斷開加熱電阻絲電源，保護溫控箱。雖然其測量精度一般，但完全能滿足工業(yè)測溫要求，應(yīng)用在各個領(lǐng)域。I/O擴展8155,片內(nèi)RAM地址∶200O20FFH8155命令口地址為∶2100HA口地址∶21O1H B口地址：2102H C口地址:2103H T低八位∶2104H T高八位.（2）傳感器電路數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它是一種能將外界溫度直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的數(shù)字溫度傳感器。存貯器為64K,前4K/8K20K在CPU內(nèi)部,其它程序在EPR0M27512中。（1）單片機的選擇單片機的CPU為Atmel公司生產(chǎn)的89C51。只要控制這三個地址線就可以實現(xiàn)六個數(shù)碼管的位選加鎖存器的使能。74ls138是個三輸入8輸出的譯碼器，A0、AA2為地址端，選擇相應(yīng)的輸出端為低電平，例如：當譯碼器的地址端為0 0 0時，輸出端Y0=0；當譯碼器的的地址端是0 0 1時，其輸出端Y1=0；以此類推。當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數(shù)據(jù)D而變。當三態(tài)允許控制端OE為低電平時，O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動負載或總線。當OE接地時，若G為高電平，74LS373接收由PPU輸出的地址信號如果G為低電平，則將地址信號鎖存。表24字型共陽極共陰極dpgfedcba字型碼dpgfedcba字型碼011000000C0H001111113FH111111001F9H0000011006H210100100A4H010110115BH310110000B0H010011114FH續(xù)表 2341001100199H0110011066H51001001092H011011016DH61000001082H011111017DH711111000F8H0000011107H81000000080H011111117FH91001000090H011011116FHA1000100088H0111011177HB1000001183H011111007CHC11000110C6H0011100139HD10100001A1H010111105EHE1000011086H0111100179HF100011108EH0111000171H滅11111111FFH0000000000H（4）數(shù)碼管的電路設(shè)計數(shù)碼管用的是八位共陽的發(fā)光二極管組成，只要賦予低電平對應(yīng)的發(fā)光二極管就點亮，八段發(fā)光二極管的亮暗組合就能組成0~F十六數(shù)字，利用數(shù)碼管的動態(tài)掃面就能清晰穩(wěn)定的顯示溫度的設(shè)定值，考慮到I/O不夠用，采用了74ls138譯碼器和74ls373鎖存器的組合，從而大量的節(jié)約了單片機I/O資源。如要顯示“0”，共陽極數(shù)碼管的字型編碼應(yīng)為：11000000B（即C0H）；共陰極數(shù)碼管的字型編碼應(yīng)為：00111111B（3FH）。數(shù)據(jù)字位數(shù)與LED段碼的關(guān)系如表所示。當在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓是，該段筆劃即點亮；不加電壓則該段二極管不亮。發(fā)光二極管的陽極連在一起稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。 數(shù)碼管單片機中使用7段LED構(gòu)成字形“8”，另外，還與一個小數(shù)點發(fā)光二極管用以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點。前者價廉，配置靈活，與單片機接口方便；后者可進行圖形顯示，但接口復(fù)雜，成本較高。寫操作時序如下圖所示：圖 29 1602 液晶寫操作時序圖（2）液晶的電路設(shè)計 如圖210所示：液晶的數(shù)據(jù)線接P0口，而RS、RW、通過單片機的控制顯示設(shè)定的溫度值或?qū)嶋H溫度值。讀/寫控制端設(shè)置為寫模式，即低電平。(1)液晶的介紹 ① 1602型液晶接口信號說明 1602 型液晶接口信號說明如表 22 所示 編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)口2VDD電源正極10D2數(shù)據(jù)口2V0液晶顯示器對比度調(diào)解端11D4數(shù)據(jù)口4RS數(shù)據(jù)命令選擇端12D5數(shù)據(jù)口5R/W讀寫選擇端（H/L）12D6數(shù)據(jù)口6E使能信號14D7數(shù)據(jù)口7D0數(shù)據(jù)口15BLA背光電源正極8D1數(shù)據(jù)口16BKL背光電源負極② 基本操作時序 讀狀態(tài) 輸入：RS=L, R/W=H,E=H 輸出：D0~D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, R/W=H,E=H 輸出：無寫指令