【正文】 ..2 常用單片機(jī)及兼容機(jī) ..................................................................................................23 系統(tǒng)方案的論證 ....................................................................................................................3 各模塊電路的方案選擇及論證 ..................................................................................3 控制器模塊 ........................................................................................................3 溫度采集模塊 ....................................................................................................4 鍵盤(pán)與顯示模塊 ................................................................................................4 系統(tǒng)各模塊的最終方案 ..............................................................................................54 系統(tǒng)的硬件介紹及設(shè)計(jì) ........................................................................................................6 AT89S52 芯片概述 ......................................................................................................6 AT89S52 的引腳及功能 ....................................................................................6 AT89S52 的中央處理器 ....................................................................................8 AT89S52 的時(shí)鐘及復(fù)位電路 ............................................................................9 單總線數(shù)字式溫度計(jì) DS18B20 介紹 .......................................................................11 DS18B20 性能特點(diǎn) ..........................................................................................11 DS18B20 引腳結(jié)構(gòu) ..........................................................................................11 DS18B20 工作原理及應(yīng)用 ..............................................................................12 顯示模塊介紹及設(shè)計(jì) ................................................................................................12 LED 發(fā)光原理 ..................................................................................................13 數(shù)碼管介紹 ......................................................................................................13 鍵盤(pán)設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................................15 聲音報(bào)警電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................155 系統(tǒng)軟件介紹及設(shè)計(jì) ..........................................................................................................16 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)原則 ....................................................................................................16 程序流程圖介紹 ........................................................................................................16 程序流程圖的作用 ..........................................................................................16 繪制流程圖的步驟 ..........................................................................................16 流程圖的繪制軟件 ..........................................................................................17 系統(tǒng)程序流程圖 ........................................................................................................17 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn) ........................................................................................................18 DS18B20 驅(qū)動(dòng)程序 ..........................................................................................19 按鍵驅(qū)動(dòng)程序和按鍵處理程序 ......................................................................20結(jié) 論 ........................................................................................................................................22致 謝 ........................................................................................................................................23參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................24附錄 I 硬件電路圖 ..................................................................................................................25附錄 II 系統(tǒng)程序 ....................................................................................................................26畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 縮寫(xiě)稿 ...............................................................................................43The Abbreviation Version of the Thesis of Undergraduates .............................................47單片機(jī)的可調(diào)溫度控制器 1 1 緒 論目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，基于單片機(jī)的現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。本次設(shè)計(jì)運(yùn)用 AT89S52 單片機(jī)作為主控芯片，配合 DS18B20 溫度傳感器，顯示電路，輸出控制電路，故障報(bào)警電路等組成，設(shè)計(jì)了一種智能溫度控制系統(tǒng)。將測(cè)量值與設(shè)定值通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行比較，若高于所設(shè)定溫度紅色發(fā)光二極管發(fā)光并伴有蜂鳴器的蜂鳴，低于設(shè)定溫度綠色發(fā)光二極管發(fā)光并伴有蜂鳴，并最終調(diào)整溫度以符合溫度設(shè)定值。本次設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，把理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合。所有的這些問(wèn)題，我們都通過(guò)查閱資料，咨詢老師一一解決了，為設(shè)計(jì)的成功提供了保障。還介紹了程序調(diào)試軟件和硬件調(diào)試軟件，最后對(duì)本設(shè)計(jì)的實(shí)物制作做了一個(gè)概述。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 .的專用處理器發(fā)展而來(lái)。INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。 常用單片機(jī)及兼容機(jī)MCS51 系列單片機(jī)及其兼容機(jī)在國(guó)內(nèi)擁有廣泛的用戶，這與 Intel 8 位單片機(jī)是最早引入我國(guó)的有關(guān)。目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，Intel 公司生產(chǎn)的 MCS51 系列單片機(jī)已少見(jiàn)，代之以其他公司生產(chǎn)的 MCS51 系列兼容單片機(jī)。以上各公司開(kāi)發(fā)的 MCS51 系列兼容單片機(jī)各具特色，它們的內(nèi)部資源差異很大，在對(duì)原來(lái) MCS51 內(nèi)核的改進(jìn)上也不盡相同，每個(gè)公司都在其中加入了本公司的特有技術(shù)。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的調(diào)查，基于本課題的設(shè)計(jì)要求，考慮其可靠性、經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計(jì)選擇單片機(jī)的可調(diào)溫度控制器 3ATMEl 公司的 AT89S52 芯片。為實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，分別做了幾種不同的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了論證。對(duì)控制器的選擇有以下三種方案：方案一：采用模擬運(yùn)算放大器組成 PID 控制系統(tǒng)。但要附加顯示、溫度設(shè)定等功能，要附加許多電路，稍顯麻煩。FPGA 功能強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可應(yīng)用 EDA 軟件仿真、調(diào)試，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。由溫度傳感器送來(lái)的溫度信號(hào)，經(jīng) FPGA 程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，控制加熱裝置動(dòng)作。方案三：采用 ATMEL 公司的 AT89S52 作為系統(tǒng)控制器。AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 并且其具有體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)。該溫度采集模塊有以下三種方案：方案一：利用熱電阻傳感器作為感溫元件，熱電阻隨溫度變化而變化，用儀表測(cè)量出熱電阻的阻值變化，從而得到與電阻值相應(yīng)的溫度值。由鉑電阻阻值的變化經(jīng)小信號(hào)變送器 XTR101 將鉑電阻隨溫度變化的轉(zhuǎn)換為 4～20mA 線形變化電路，再將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，送到 A/D 轉(zhuǎn)換器 ——換為數(shù)字信號(hào)。方案二：采用溫度傳感器 AD590。 ℃的測(cè)量精度。AD590 將溫度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，因此要加相應(yīng)的調(diào)理電路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。 方案三：采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20?？芍苯优c單片機(jī)通信，讀取測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，電路簡(jiǎn)單。圖 32 DS18B20