【正文】 R4, R5, R61608[0603]1K, 10KRes2ResistorR1, R2, 10K電容貼片電容C1, C2, C3C120610uF, 30pFDC插座DC1DC插座STC89C5151單片機(jī)U2DIP40繼電器5V繼電器U4HRS1H5VLCD1602液晶屏U1LCD1602溫度傳感器溫度傳感器U3PET3XTALCrystal OscillatorY1R3812MNMOSFETMOS管Q1, Q2SOT23按鍵SwitchS2, S3SPST2復(fù)位按鍵SwitchS1SPST2蜂鳴器蜂鳴器B1蜂鳴器附 錄 Dincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit DQ=P2^1。另外開發(fā)51單片機(jī)的Keil軟件平臺上集代碼編寫、程序調(diào)試以及程序仿真為一體，使得本系統(tǒng)能夠方便的完成從構(gòu)思到成型的各個過程。本次畢業(yè)設(shè)計雖然在設(shè)計制作的過程中有一些小的坎坷，遇到一些小問題，但總的來說是順利的，這不但和選用的平臺有直接的關(guān)系。本次畢業(yè)設(shè)計構(gòu)建的這款溫度及水位檢測系統(tǒng)，選用的是成本最低的51系列單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的微處理器，51單片機(jī)無論是在處理速度還是穩(wěn)定性上，都稱得上是一款性價比較高的器件，因此由其作為主控核心的控制系統(tǒng)，能夠表現(xiàn)出令人滿意的結(jié)果。在一開始時我拿到課題很迷茫不知道從何著手，到后來面對程序不知道如何編寫和修改時我憑借著自己對這個課題的一點了解和老師每次的認(rèn)真指導(dǎo)，我一點一點的把每個問題每個難題攻克了。所以很多時候不知道問題在哪里可以把程序看一下，沒準(zhǔn)我呢體出在程序里。amp。amp。在實物調(diào)試的過程中還會出現(xiàn)水位顯示不正確的現(xiàn)象，剛出現(xiàn)這個問題的時候我一直以為是線路的問題， 一直在檢查線路以及元器件，總以為是線路焊接錯誤或者是元器件失靈壞掉。實物調(diào)試是整個制作工序最后一道也是最關(guān)鍵的一道。在焊接過程中經(jīng)常會出現(xiàn)這類情況，電烙鐵一不小心在板子上多待了一會就會把銅片焊出來，銅片掉出之后這個孔就得用導(dǎo)線來連接這樣即麻煩又不美觀，所以我在正式焊接前先在以前上課留下來的板子上先做練習(xí)，等熟練在再在好的板子上焊接。 實物圖 實物焊接在實物制作過程中，焊接工作是必不可少的，焊接不僅要求要把元器件焊在板子上而且要焊的美觀。鞏固深化以前所學(xué)的知識。圖45 加熱模塊工作流程設(shè)計浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)論5 實物制作與系統(tǒng)調(diào)試我們電子信息工程學(xué)科重點學(xué)的就是偏硬件方面的東西，所以畢業(yè)設(shè)計實物是非常有必要的，實物能更好更形象的展示出我們所要表達(dá)的東西。圖44 寫指令流程圖 加熱模塊工作流程設(shè)計加熱模塊主要由繼電器組成，通過繼電器來啟閉加熱器，因此加熱模塊的工作流程主要是繼電器的工作流程。 寫數(shù)據(jù)流程圖下圖為51單片機(jī)向LCD1602寫數(shù)據(jù)的流程圖，首先51單片機(jī)先將液晶屏的RS管腳拉高，接著將8位數(shù)據(jù)通過P0口傳送到液晶屏的DB0~DB7八個管腳，然后將液晶屏的使能管腳EN拉高，小段延時后，再將EN拉低，這樣就完成了51單片機(jī)向液晶屏的數(shù)據(jù)發(fā)送。與此同時，51單片機(jī)驅(qū)動LCD1602顯示當(dāng)前水溫等數(shù)據(jù)。下圖41是本遠(yuǎn)程水文控制系統(tǒng)的主流程圖設(shè)計，可以將它描述為：系統(tǒng)上電后首先進(jìn)入系統(tǒng)初始化過程，在這個階段主要是將主控核心51單片機(jī)的各寄存器清零、DS18B20寄存器清零以及紅外遙控系統(tǒng)初始化等，在初始化過程結(jié)束后，使用者就可以通過紅外遙控或者按鍵設(shè)置水溫了（紅外遙控的詳細(xì)工作過程將在后文介紹）。當(dāng)不需要加熱時，MOS管截止，繼電器線圈沒有電流流過，從而5和6兩個管腳斷開，所以加熱器不工作。圖36 水位測量模塊 繼電器及其驅(qū)動電路設(shè)計下圖37所示的電路即為由繼電器模塊組成的加熱模塊電路，不足以使HRS1HSDC5V產(chǎn)生動作，驅(qū)動電路的電路形式非常簡單，只使用了一個N型MOS管，本系統(tǒng)選用了SI2302型MOS管，由于MOS管是一種壓控晶體管，uA級的基極電流就可將其導(dǎo)通，從而HRS1HSDC5V繼電器的3和4之間的線圈將有電流流過，從而使得繼電器內(nèi)部的觸頭產(chǎn)生動作；，由于SI2302的漏極和柵極之間沒有壓差，因此不能夠?qū)I2302導(dǎo)通，所以HRS1HSDC5V繼電器的3和4之間的線圈沒有電流流過，這樣繼電器內(nèi)部的觸頭將不能產(chǎn)生動作，這就是HRS1HSDC5V繼電器和驅(qū)動電路的工作原理和過程。當(dāng)水箱中的水位觸及到LOW端時，由于水箱中的水被接地，因此LOW端觸及到水后，~；以此類推，當(dāng)水達(dá)到中等水位，三個管腳分別為高低低，高等水位時，三個管腳分別為低低低。如下圖所示，LCD1602的1和2號管腳為液晶電源管腳，為其施+5V直流電壓，3號管腳為對比度調(diào)節(jié)管腳，即可實現(xiàn)LCD1602最佳的對比度；4~6三個管腳為液晶屏的控制管腳，~；7~13號管腳為液晶屏的數(shù)據(jù)管腳，與51單片機(jī)的P0口八個IO管腳直接相連；14和15兩個管腳為液晶屏背景燈電源管腳，本系統(tǒng)為了將背景燈打開，為其施加+5V直流電壓。 圖33 晶振電路 DS18B20電路設(shè)計下圖34為DS18B20溫度傳感器的電路設(shè)計，根據(jù)上文對DS18B20的管腳介紹可知它是一個具有一線總線特點的數(shù)字傳感器器件，也就是只需要將它的GND管腳接地，VDD管腳接上+~+5V的直流電源（本系統(tǒng)采用了+5V直流電源）即可讓它工作，由于在51單片機(jī)驅(qū)動DS18B20工作的過程中會涉及到讀取由傳感器傳來的數(shù)據(jù)，但是根據(jù)51單片機(jī)的管腳介紹中可知，51單片機(jī)的P2口內(nèi)部集成了10K的上拉電阻，因此再設(shè)計系統(tǒng)時就無需在外部配置上拉電阻了，這樣就簡化了DS18B20的硬件消耗。當(dāng)用戶需要在單片機(jī)工作中途復(fù)位時，可按下復(fù)位按鍵，按鍵被按下后，電容將被短路，電阻兩端電壓再次回到高電平VCC，RST管腳在高電平作用下，單片機(jī)被復(fù)位，這就是復(fù)位電路的工作原理。圖31 硬件框圖 STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)時單片機(jī)系統(tǒng)的核心部分，它通常由單片機(jī)芯片、復(fù)位電路和晶振電路組成，下面對復(fù)位電路和晶振電路進(jìn)行設(shè)計。3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計本章主要對系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行設(shè)計，在對硬件原理圖進(jìn)行設(shè)計前，首先通過系統(tǒng)的整體硬件框圖31來描述本系統(tǒng)的硬件連接關(guān)系：AT89C51單片機(jī)是整個控制系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)檢測按鍵模塊、驅(qū)動報警器模塊、驅(qū)動液晶屏以及啟閉繼電器；溫度傳感器采用DS18B20，它內(nèi)部集成了感溫模塊以及AD模塊，采集到溫度后通過模擬轉(zhuǎn)換電路將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過單總線將數(shù)字信號傳送給51單片機(jī)。 LCD1602液晶屏在字符顯示效果方面，LCD1602分為上下兩排，每排最多能夠顯示16個英文字符（1602不能夠?qū)χ形臐h字進(jìn)行顯示）。DS18B20的另外一個優(yōu)點是可以不用給其VDD管腳供電而使用寄生電源就可以讓其正常工作，通過軟件的配置，單片機(jī)的IO口可以通過數(shù)據(jù)線給DS18B20內(nèi)部的集成電源供電，這主要依靠DS18B20內(nèi)部的大電容的存電效應(yīng)，通過DO數(shù)據(jù)線流進(jìn)DS18B20的電流能夠給這個大電容充電而為DS18B20內(nèi)部的RAM、ROM以及AD轉(zhuǎn)換器模塊供電，這樣在遠(yuǎn)程使用時，就節(jié)省了電源線，為DS18B20的使用帶來了更大的方便和簡潔性，下圖22為DS18B20傳感器實物圖。而DS1820的測溫精度只有177。DS18B20的轉(zhuǎn)換精度可以由軟件配置，由11以及12四種轉(zhuǎn)換精度可以選擇，四種轉(zhuǎn)換精度下的轉(zhuǎn)換時間各不相同，在配置為9位時，；而在配置為12位后，轉(zhuǎn)換時間為750毫秒，因此可以看出轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換時間是不可兼得的，必須折中進(jìn)行選擇。為了適應(yīng)不同應(yīng)用場合的不同環(huán)境情況，DS18B20被開發(fā)出多種封裝形式，比如LTM8877和LTM8874以及使用最多的SOT23封裝形式，使得DS18B20看起來像是一個普通的小型三極管，如此多的封裝使得DS18B20能夠在汽車測溫、電纜測溫、水溫測溫以及機(jī)房測溫等多種需要測溫的環(huán)境中得到試用。 DS18B20溫度傳感器概述本系統(tǒng)的測溫單元采用的是當(dāng)前市場上非常暢銷一種溫度采集傳感器，它的體積非常的小因此能夠適應(yīng)很多場合的應(yīng)用，比如說管裝待測物體，這樣DS18B20就能夠很輕易的被安置到物體內(nèi)部，DS18B20的多種封裝中都是只有三個管腳，一個電源管腳和一個接地管腳，另外剩下一個就是單線串行數(shù)據(jù)線，無論是單片機(jī)發(fā)送的時鐘信號還有數(shù)據(jù)信號或是DS18B20發(fā)送給單片機(jī)的時鐘信號還有數(shù)據(jù)信號，都是通過這條串行總線傳送，這樣就使得系統(tǒng)的硬件開銷非常小，只占用到單片機(jī)的一個IO管腳，由于信號的輸送距離很短所以它的抗干擾能力非常的強(qiáng)，使得DS18B20的測溫性能精度非常高。在RAM方面，STC89C51能夠?qū)崿F(xiàn)256字節(jié)的內(nèi)存性