【正文】 Vision 是一款基于 Windows 的軟件平臺 ， 它是一種用于 51 單片機(jī)的集成開發(fā)環(huán)境 （ IDE—Intergrated Development Evironment） 。 圖 10 標(biāo)準(zhǔn)溫度顯示數(shù)碼管 圖 11 實(shí)時(shí)溫度顯示數(shù)碼管 溫度自動控制總電路 本設(shè)計(jì)的總電路包括了溫度控制、溫度采集、復(fù)位、時(shí)鐘、顯示等，如圖 12 所示。 4 位一體 7 段數(shù)碼管的第 2 位為溫度值整數(shù)部分 的十位和個(gè)位，第 4 位為溫度值的小數(shù)部分?？梢钥闯鰞蓚€(gè) 編碼的各位正好相反。數(shù)碼管的 8 段，對應(yīng)一個(gè)字 節(jié)的 8 位， a 對應(yīng)最低位， dp 對應(yīng)最高位。一個(gè)八段數(shù)碼管稱為一位，多個(gè)數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選 圖 9 數(shù)碼管原理圖 基于單片機(jī)溫度自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 線（即 a,b,c,d,e,f,g,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。其原理圖如 圖 9。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將八個(gè) LED 的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個(gè) LED 的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。 數(shù)碼管顯示 我們最常用的是七段式和八段式 LED 數(shù)碼管 ， 八段比七段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn) ，其他 基本相同。 在外部電源供電方式下， DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，此時(shí) I/O 線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上理論可以掛接任意 多個(gè) DS18B20 傳感器，組成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)開發(fā)中 ,我們使用外部電源供電方式。 6 測量結(jié)果以 9～ 12 位數(shù)字量方式串行傳送 。 4 工作電源 : 3～ 5V/DC 。 2 測溫范圍 － 55℃～ +125℃ ，固有測溫分辨率 ℃ 。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。之所以如此連接，而不是用單片機(jī)引腳輸出高電平來控制指示燈點(diǎn)亮，是因?yàn)榭紤] 圖 5 控制電路 圖 6 指示燈電路 基于單片機(jī)溫度自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)引腳輸出的高電平有可能不能驅(qū)動高亮度的 LED正常點(diǎn)亮。按鍵無動作時(shí)， ；有動作時(shí)線路上會有低電平送入，檢測電平的變化即可進(jìn)行是否做標(biāo)準(zhǔn)溫度值變化的處理操作了。把放大器與作為反饋元件的晶體振蕩器X及兩個(gè) 30pF的電容 C C2連接起來并接地，就構(gòu)成了內(nèi)部自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖，連接方式如圖 4所示： 控制指示燈電路 圖 4 內(nèi)部時(shí)鐘電路 系統(tǒng)以開關(guān)量來模擬控制標(biāo)準(zhǔn)溫度的增加和減少。 RESPACK8 的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別如圖 圖 3所示： 7 圖 2 RESPACK8引腳結(jié)構(gòu) 圖 3 RESPACK8的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)部時(shí)鐘電路 系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編 程電源（ VPP）。 /EA/VPP— 當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。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)存儲器時(shí)，將跳過一個(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，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG—— 當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST—— 復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口 — P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫 時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi) 部上拉的緣故。 P2 口 — P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須 被拉高 。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND— 接地。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 2 電路圖設(shè)計(jì)和介紹 主控電路 主控電路采用 AT89C51 來控制 AT89C51 是一可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓微處理器，俗稱單片機(jī)。 本設(shè)計(jì)中默認(rèn)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)溫度為 28℃ 。也就是說，先提取溫度值的十位、個(gè)位和小數(shù)部分的顯示數(shù)據(jù)，然后設(shè)置要顯示的數(shù)碼管片選線為 低電平 (顯示器為共陰數(shù)碼管 )，之后傳送顯示數(shù)據(jù)，延時(shí)一段時(shí)間后（用于滿足人眼的視覺停留效應(yīng)）再將數(shù)碼管的片選線為顯示不允許，并開始下一位的顯示。即啟動 DS18B20溫度值轉(zhuǎn)換，然后延時(shí)一段時(shí)間，調(diào)用溫度值顯示子程序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溫度和實(shí)時(shí)溫度的顯示，顯示完成后，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)置子程序，以便檢測按鍵的動作，之后再返回前面的溫度檢測。 軟件設(shè)計(jì) 主程序中應(yīng)對 系統(tǒng)進(jìn)行初始化，即開啟中斷，并另 DS18B20啟動溫度檢測及數(shù)值的轉(zhuǎn)換，此時(shí)是將初始的溫度值轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，在仿真條件下，無論采用單片機(jī)引腳輸出高電平來控制 LED的正極，還是輸出低電平來控制 LED負(fù)極，兩種方法都可實(shí)現(xiàn)。指示燈的負(fù)極連接于單片機(jī)引腳，而將其正極通過限流保護(hù)電阻接到正電源上，因此，要指示燈點(diǎn)亮，只需向其發(fā)送低電平即可。 標(biāo)準(zhǔn)溫度增加和減少的按鍵分別連接到 ，升溫與降溫指示燈則分別連接到單片機(jī)的 。為了控制數(shù)碼管顯示片的選擇控制，通過單片機(jī)的 、 、 、 、 2～ 6片選控制線相連，而將 、 、個(gè)位顯示片選控制線相連。將單片機(jī)的 DS18B20數(shù)據(jù)口相連，用以接收轉(zhuǎn)換后的數(shù)字溫度值。 6位一體 7段數(shù)碼管的第 1位閑置，第 2位為符號顯示，第 4位為溫度值整數(shù)部分的十位和個(gè)位，第 5位為溫度值的小數(shù)部分，不過這里實(shí)際上等于固定顯示 0，最后一位為單位顯示，即顯示“ C”來表示℃。由于顯示溫度值精確到 1℃，且一般標(biāo)準(zhǔn)溫度值都小于 100℃，因此標(biāo)準(zhǔn)溫度的顯示采用兩位一體的 7段數(shù)碼管來實(shí)現(xiàn)。溫度值的顯示分為兩個(gè)部分，其一為實(shí)時(shí)溫度值的顯示，其二為設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)溫度值的顯示。在后面的軟件設(shè)計(jì)程序中設(shè)計(jì)每次按鍵分別增加或減少的溫度值。如此一來，溫度設(shè)置就只需指定是增加還是減少即可。 其次，溫度設(shè)置電路方面的設(shè)計(jì)。 DS18B20數(shù)字式溫度傳感器能自動將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，且性價(jià)比比較高。 硬件設(shè)計(jì) 首先，測溫元件及溫度值轉(zhuǎn)換方面的設(shè)計(jì)。 實(shí)現(xiàn)基本目標(biāo)，并能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的拓展功能，完善界面和仿真環(huán)境。 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的基本功能。 2 分析進(jìn)行溫 度檢測的特點(diǎn)，即重點(diǎn)分析怎樣對溫度信號進(jìn)行采集和處理，輸出可以以一個(gè)開關(guān)量來代表開啟一個(gè)加熱器等來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。利用單片機(jī)、溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對溫度的自動控制，具有體積小、編