【正文】 。 在傳統(tǒng)的模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離的溫度測(cè)量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補(bǔ)償問(wèn)題、多點(diǎn)切換誤差問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等技術(shù)。 圖2 測(cè)速圖光電對(duì)管和碼盤(pán)構(gòu)成轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào) ,通過(guò)單片機(jī)測(cè)得脈沖信號(hào)的周期為T(mén)，我們使用的碼盤(pán)上有8個(gè)孔，由此可以計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速r。③多周期測(cè)頻法:在被測(cè)信號(hào)個(gè)周期內(nèi)，計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖數(shù)，從而得到被測(cè)信號(hào)頻率，則可以表示為，由測(cè)量準(zhǔn)確度確定。此次設(shè)計(jì)中我們采用PWM控制調(diào)速，PWM控制是指在保持周期不變的情況下通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)間對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。（4） 中斷標(biāo)志AT89C51在S5P2時(shí)檢測(cè)(或接收)外部(內(nèi)部)中斷源發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)后先使相應(yīng)中斷標(biāo)志位置位,然后便在下個(gè)機(jī)器周期檢測(cè)這些中斷標(biāo)志位狀態(tài),以決定是否響應(yīng)該中斷。在串行口進(jìn)行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)時(shí),每當(dāng)串行口發(fā)送/接收完一組串行數(shù)據(jù)時(shí)串行口電路自動(dòng)使串行口控制寄存器SCON中的RI或TI中斷標(biāo)志位置位，并自動(dòng)向CPU發(fā)出串行口中斷請(qǐng)求,CPU響應(yīng)串行口中斷后便立即轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序執(zhí)行。 （3） 串行口中斷源串行口中斷由AT89C51內(nèi)部串行口的中斷源產(chǎn)生,也是一種內(nèi)部中斷。AT89C51內(nèi)部有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,受內(nèi)部定時(shí)脈沖(主脈沖經(jīng)12分頻后)或T0/T1引腳上輸入的外部定時(shí)脈沖計(jì)數(shù)。若設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式(IT0=1或IT1=1),則CPU需要兩次檢測(cè)INT0、INT1線上電平方能確定其上中斷請(qǐng)求是否有效,即前一次檢測(cè)為高電平和后一次檢測(cè)為低電平時(shí)中斷請(qǐng)求才有效。AT89C51在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)對(duì)INT0、線上中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行一次檢測(cè),檢測(cè)方式和中斷觸發(fā)方式的選取有關(guān)。（1） 外部中斷源AT89C51有INT0和INT1兩條外部中斷請(qǐng)求輸入線,用于輸入兩個(gè)外部中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào),并允許外部中斷源以低電平或負(fù)邊沿兩種中斷觸發(fā)方式來(lái)輸入中斷請(qǐng)求信號(hào)。中斷的特點(diǎn)是分時(shí)操作，實(shí)時(shí)處理和故障處理。C51系統(tǒng)有關(guān)中斷的寄存器有4個(gè)，分別為中斷源寄存器TCON和SCON、中斷允許控制寄存器IE和中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP；中斷源有5個(gè)，分別為外部中斷0請(qǐng)求INT0、外部中斷1請(qǐng)求INT定時(shí)器0溢出中斷請(qǐng)求TF0、定時(shí)器1溢出中斷請(qǐng)求TF1和串行中斷請(qǐng)求R1或T1。實(shí)時(shí)控制、故障自動(dòng)處理、單片機(jī)與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送往往采用中斷系統(tǒng)。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。當(dāng)輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，而對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。3．振蕩器XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。新的計(jì)數(shù)值是在檢測(cè)到輸入引腳電平發(fā)生1到0的負(fù)跳變后，于下一個(gè)機(jī)器周期的S3P1期間裝入計(jì)數(shù)器中的，可見(jiàn)，檢測(cè)一個(gè)由1到0的負(fù)跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期，所以最高檢測(cè)頻率為振蕩頻率的1/24。當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)來(lái)自輸入引腳T0（）和T1（）的外部信號(hào)計(jì)數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率緊密相關(guān)，因?yàn)镃51系列單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩脈沖組成，所以，計(jì)數(shù)頻率fc=fosc/12。（）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其原理：由定時(shí)器0、定時(shí)器定時(shí)器方式寄存器TMOD和定時(shí)器控制寄存器TCON組成。在單片機(jī)的定時(shí)器T0或T1中，有一個(gè)定時(shí)器發(fā)生由0到1的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器增1，即為計(jì)數(shù)功能；在單片機(jī)內(nèi)部對(duì)機(jī)器周期或其分頻進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而得到定時(shí)，這就是定時(shí)功能。C51系列包含有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器分別稱(chēng)為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1；在C51部分產(chǎn)品中，還包含有一個(gè)用做看門(mén)狗的8位定時(shí)器。在訪問(wèn)片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，低八位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時(shí)傳送，高八位地址由P2口傳送。51系列共有4個(gè)8位的并行I/O口，分別記作P0、PPP3每個(gè)口都包含一個(gè)鎖存器，一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。PSEN可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。輸出：PSEN——片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。ALE可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。ALE以1/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘或用于定時(shí)。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。在編程時(shí)，其上施加21V的編程電壓。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。——RD低電平有效，輸出，片外存儲(chǔ)器讀選通?！猅1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的外部輸入，輸入。——INT1外部中斷1，輸入。——TXD（串行輸出口），輸出。P3口可以輸入/輸出4個(gè)LSTTL負(fù)載。P3口提供各種替代功能。P2口可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器（ROM及RAM）時(shí)，輸出高8位地址。這時(shí)，讀兩個(gè)特殊輸入引腳的輸出鎖存器應(yīng)由程序置1。P1口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。P1口——8位、準(zhǔn)雙向I/O口。在程序校驗(yàn)期間，輸出指令字節(jié)（需加外部上拉電路）。2．I/O（4個(gè)口，32根）P0口——8位、漏極開(kāi)路的雙向I/O口。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 圖1 AT89C51邏輯引腳圖各引腳功能敘述如下：1．電源和晶振VCC——運(yùn)行和程序校驗(yàn)時(shí)加+5VGND——接地XTAL1——輸入到振蕩器的反向放大器XTAL2——反向放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器（當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)，XTAL1接地，XTAL2接收振蕩器信號(hào)）RST：復(fù)位輸入。 AT89C51系列引腳功能AT89C51有40引腳雙列直插（DIP）形式。該芯片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器值保持不變, 一直到掉電模式被終止。這種狀態(tài)可被任何一個(gè)中斷所終止或通過(guò)硬件復(fù)位。AT89C51有間歇、掉電兩種工作模式。另外,AT89C51 還具有MCS51系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。可用5V電壓編程，而且寫(xiě)入時(shí)間僅10毫秒, 僅為8751/87C51 的擦除時(shí)間的百分之一，與8751/87C51的12V電壓擦寫(xiě)相比, 不易損壞器件, 沒(méi)有兩種電源的要求，改寫(xiě)時(shí)不拔下芯片，適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。AT89C51可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積, 增加系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)成本。AT89C51基本功能描述如下：AT89C51是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器，而且在其片種還有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程快擦快寫(xiě)程序存儲(chǔ)器，能重復(fù)寫(xiě)入/擦除1000次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。而在眾多的51系列單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更實(shí)用，也是一種高效微控制器，因?yàn)樗坏?051指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的4K程序存儲(chǔ)器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲(chǔ)器，用戶可以用電的方式達(dá)到瞬間擦除、改寫(xiě)。確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由單片機(jī)主控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、測(cè)速模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)接口模塊和測(cè)溫模塊共六個(gè)模塊組成。速度部分，提出用光電傳感器，L298，UA741和LCD1602的硬件電路完成對(duì)速度信息的采集，對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和速度數(shù)據(jù)的顯示。本文所要研究的課題是基于單片機(jī)速度溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是介紹了對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)速度與溫度的顯示和控制，實(shí)現(xiàn)了速度溫度的實(shí)時(shí)顯示及控制。其中，有部分應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)精度提高的幅度要求也不是特別高。電路板的設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)械加工工藝的巧妙結(jié)合，使其具備了顯示直觀、體積做工精細(xì)等特點(diǎn)，能為它在其它領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是單片機(jī)速度溫度智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。進(jìn)入70年代以來(lái)，體積小、耗電少、成本低、速度快、功能強(qiáng)、可靠性高的大規(guī)模集成電路微處理器已經(jīng)商品化，把電機(jī)控制推上了一個(gè)嶄新的階段，以微處理器為核心的數(shù)字控制（簡(jiǎn)稱(chēng)微機(jī)數(shù)字控制）成為現(xiàn)代電氣傳動(dòng)系統(tǒng)控制器的主要形式。相比之下，直流電動(dòng)機(jī)雖然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較高、維修麻煩等缺點(diǎn)，但由于具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和良好的起、制動(dòng)性能以及易于在寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，因此直流調(diào)速系統(tǒng)在一些對(duì)調(diào)速性能要求較高的系統(tǒng)中有很大的使用價(jià)值。在可調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中，按照傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型來(lái)分，可分為兩大類(lèi)：直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)。由于溫度測(cè)量的普遍性，溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位。溫度是表征物體冷熱程度的物理量，溫度測(cè)量則是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)很重要而普遍的參數(shù)。如在日趨發(fā)達(dá)的工業(yè)之中，利用測(cè)量與控制溫度來(lái)保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。[關(guān)鍵字]單片機(jī) 光電傳感器 LCD1602 DS18B20 L298 UA741Based on single chip microputer speed temperature control system designAbstractSudent：Cai xinpeng，School of electionic informationTeacher：Li Jin，School of electionic information [Abstract]:In recent years, with the puter penetration in the social field, the application of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In realtime detection and automatic control system of singlechip applications, often as a singlechip core ponent to use only singlechip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features of application software objects bine to make perfect. this design the dc motor speed system by the microcontroller, signal acquisition circuit, display circuit and infrared remote control module, motor drive circuit, buttons, etc parts. Processor USES the single chip microputer AT89C51, signal acquisition part using photoelectric tube and encoder code disc rotation speed measuring sensor, used LCD1602 LCD display. Photoelectric tube and encoder a speed measuring sensor, the speed signal into pulse signal, after shaping circuit to single chip processing, microcontroller send speed data LCD1602 display, buttons and infrared remote control used for motor speed, this system also has the function of dc mechanical control speed. [key words]: single chip microputer photoelectric tube LCD1602 DS18B20 L298參考文獻(xiàn)第1章 緒 論二十一世紀(jì)是科技高速發(fā)展的信息時(shí)代，電子技術(shù)、微型單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更是空前廣泛，伴隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，需要對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量。按鍵用來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，并采用L298作為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的核心部分。處理器采用單片機(jī)AT89C51，信號(hào)采集部分使用光電傳感器和碼盤(pán)構(gòu)成的碼盤(pán)式轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器，用LCD1602液晶作為顯示器。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 MCU這一部分采用Atmel公司的89C51單片機(jī)。 系統(tǒng)總體方案框圖光電傳感器信號(hào)處理數(shù)據(jù)采集接口單片機(jī)89c51程序數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)傳輸按鍵調(diào)速溫度傳感器 圖1 測(cè)控系統(tǒng)原理圖傳感器 傳感器部分是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)以及溫度的檢測(cè)，選用光電傳感器和溫度傳感器。不管任何原因，如果執(zhí)行需要被掛起，那么，若要重新恢