【正文】 碼管，然后輸出段碼，使 該 數(shù)碼管顯示 所需要的內(nèi)容，延時一段時間后，再選中另一個數(shù)碼管，再輸出對應(yīng)的段碼，高速交替。 用 數(shù)碼管顯示 信息時，由于每個數(shù)碼管至少需要 8 個 I/O 口，如果需要多個數(shù)碼管，則需要太多 I/O 口，而單片機的 I/O 口是有限的。動態(tài)顯示是一種最常見的多位顯示方法，應(yīng)用非常廣泛。 軟件復位實際上就是當程序執(zhí)行完畢之后，將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的 起始地址。 手動復位時，按一下圖中的按鈕即可，當按鍵按下的時候，單片機的 9 腳 RST 管腳處于高電平，此時單片機處于復位狀態(tài)。 51單片機是高電平復位，因此只要單片機上電時，該系統(tǒng)就默認復位。圖中時鐘頻率為 12MHz，即 fosc=12MHz，則時鐘周期為 11 6 ?? ????? HfT os c 復位電路設(shè)計 單片機的第 9 腳 RST 為硬件復位電路，只要在該端加上持續(xù) 4 個機器周期的高 電平即可實現(xiàn)復位，復位后單片機的各個狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 32 所示。 C C2 的取用值為 30pF。 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 9 頁 共 41 頁 圖 31 外部振蕩電路 電路中兩個電容 C C2。 時鐘頻率電路設(shè)計 單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作，在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定周期的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元，一般選用石英晶體振蕩器。開關(guān)“溫度設(shè)定”接單片機的 口，按鈕“加 1℃”和“減 1℃”分別接單片機的 和 口。此時便該系統(tǒng)便開始工作。當再次按下“溫度上下限切換”時便又可以對溫度的上限值進行設(shè)定。 按鍵“溫度上下限切換”是用于切換溫度的上限和下限值的按鍵，接在單片機的 口上。如果“ HEAT”燈點亮表示溫度過低，需要升溫，需要加熱器工作；如果“ COOL”燈點亮表示溫度過高，需要降溫，需要制冷機工作。 溫度傳感器接到單片機的 口。這也就如第一條所說的，要留有一定的余地。如果在硬件電路設(shè)計就預(yù)留出一些 I/O 端口，雖然當時空著沒用，那么要用的時候就能派上用場了。 （ 5） I/O 端口。隨著軟件設(shè)計水平提高，往往只要改變或者增加軟件中的數(shù)據(jù)處理算法，就可以使系統(tǒng)功能提高很多，而系統(tǒng)的硬件不必做任何更 換就使系統(tǒng)升級換代。 80C51 單片機內(nèi)部 RAM 不多，當要增強軟件數(shù)據(jù)處理功能時，往往覺得不足?？紤]到本次設(shè)計的功用和程序容量的大小，應(yīng)該選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計采用的是 80C51 單片機。 功能強的芯片可以代替若干個普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的價格在不斷下降，并不一定比若干個普通芯片價格總和高。因為很少有一錘定音的電路設(shè)計，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工。 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 7 頁 共 41 頁 第 3章 智能恒溫箱的硬件設(shè)計 硬件電路設(shè)計概述 隨著集成電路計數(shù) 器 的飛速發(fā)展，各種功能很強的芯片不斷出現(xiàn)，使硬件電路的集成度越來越高，硬件設(shè)計的工作量在整個項目中所占的比重逐漸下降，為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應(yīng)注意以下幾個方面： （ 1）留有設(shè)計余地。這些單元通過何種方法來實現(xiàn)溫度采集和溫度控制等功能。 本章小結(jié) 本章主要講述了恒溫箱的基本工作原理和該系統(tǒng)的工作流程?！?T” T 表示設(shè)定后的溫度下限，“ H”表示設(shè)定后的溫度上限。 （ 4）設(shè)定溫度顯 示。將存儲的實時攝氏溫度與設(shè)定的預(yù)期溫度經(jīng)行比較。 51 單片機通過與 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，獲取實時溫度信息，并將所獲取的溫度信息數(shù)據(jù)進行計算，轉(zhuǎn)化為攝氏溫度的形式存儲起來。要退出調(diào)節(jié)狀態(tài)，再次按下“溫度設(shè)定”開關(guān)即可。如果想調(diào)節(jié)預(yù)期的溫度，先按下“溫度設(shè)定”開關(guān)，進入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時才會先顯示設(shè)定需要保持溫度的上限，如果想加一攝氏度就按下“加 1℃”鍵，如果想減一攝氏度就按一下“減 1℃”鍵，溫度 LED 顯示器上會顯示改變后的溫 度。并且系統(tǒng)能夠顯示實時的溫度和設(shè)定的預(yù)期溫度。 （ 4）能將設(shè)定的預(yù)期溫度的上限和下限同時顯示出來。 （ 2）在 0~99℃的范圍內(nèi)，人們可以自由調(diào)節(jié)預(yù)期達到的溫度。它完成了溫度參數(shù)設(shè)定，溫度采集計算，溫度顯示，溫度比較，溫度調(diào)節(jié)等功能 。而顯示預(yù)期溫度的時候，表示顯示的是預(yù)期溫度的發(fā)光二極管點亮。在顯示電路上通常顯示的是實時的溫度，即傳感器采集來的溫度，如果想要顯示人們設(shè)定的預(yù)期溫度可以按顯示切換鍵，這是顯示器上就會顯示預(yù)期溫度，幾秒鐘后跳回，顯示實時溫度。 調(diào)節(jié)好后 系統(tǒng)會將采集來的實時溫度與設(shè)定的預(yù)期溫度進行比較，如果實 時溫度比時鐘 80C51 單片機 復位電路 進 入 溫 度 設(shè) 定，溫度加、減按鍵輸入電路 溫度采集電路 顯示切換按鍵電路 2 位七段數(shù)碼管顯示 2 個發(fā)光二極管顯示 溫度調(diào)節(jié)電路 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 4 頁 共 41 頁 設(shè)定溫度高就開啟制冷設(shè)備，如果實時溫度比預(yù)期溫度低就開啟加熱設(shè)備。 系統(tǒng)的主要功能模塊方框圖如圖 21 所示。 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 3 頁 共 41 頁 第 2 章 智能恒溫箱的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能 該系統(tǒng)主要是借用單片機采用模塊化設(shè)計的智能恒溫箱，包括溫 度設(shè)定按鈕，溫度顯示，溫度調(diào)節(jié)，實時溫度顯示和預(yù)定溫度顯示轉(zhuǎn)換按鈕，溫度采集等。 調(diào)節(jié)好后系統(tǒng)會將采集來的實時溫度與設(shè)定的預(yù)期溫度進行比較，如果實時溫度比設(shè)定溫度高就開啟制冷設(shè)備，如果實時溫度比預(yù)期溫度低就開啟加熱設(shè)備。 課題研究的內(nèi)容 本次設(shè)計只涉及溫度采集溫度 顯示，以及溫度控制信號的送出部分，對于如何保溫，如何加熱和制冷不在此次設(shè)計的范圍內(nèi)。 論文在理論研究的基礎(chǔ)上，進行了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。 為了解決模型難以建立的情況下的高精度溫度控制，論文提出了柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)自學習 PID 控制方法和溫度預(yù)測控制方法，并且對兩種控制方法應(yīng)用于恒溫箱的溫度控制進行了仿真研究。 本文針對醫(yī)用恒溫箱的溫度控制系統(tǒng)進行了討論和研究。箱內(nèi)溫度可保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，當設(shè)置的溫度低于實時溫度時，單片機送出加熱信號；當設(shè)置的溫度低于實時溫度時，單片機送出制冷信號。 智能恒溫箱主要是用來控制溫度，他為農(nóng)業(yè)研究、生物技術(shù)、測試提供所需的各種環(huán)境模擬條件，因此可廣泛適用于藥物、紡織、食品加工等無菌試驗、穩(wěn)定性檢查以及工業(yè)產(chǎn)品的原料性能、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品壽命等測試。 在智能恒溫箱控制系統(tǒng)的 設(shè)計中，用數(shù)字傳感器將溫度信號以數(shù)字信號的方式傳送給單片機，經(jīng)單片機處理后的溫度數(shù)值，一方面送 LED 數(shù)碼管顯示；另一方面與給定值經(jīng)行比較，判斷溫度高低，從而采取相應(yīng)的措施：加熱或者制冷。 今年來，國內(nèi)傳感器正向著集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和單片機的方向發(fā)展，為開發(fā)新一代溫度測量系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。溫度傳感器應(yīng)用范圍很廣、使用數(shù)量很大，但是在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中由 于溫度受其它因素影響較大，而且難以校準，因此，溫度也是最難準確測量的一個參數(shù)。 智能恒溫箱的溫度是醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)和食品加工等領(lǐng)域的關(guān)鍵，因此對溫度的測量及控制始終占據(jù)著重要的地位。 關(guān)鍵字： 80C51 單片機；溫度采集；溫度控制 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 II The Design of The Constant Temperature Box Based on SCM Abstract： This paper discusses the design of temperature control with flexible temperature setting, digital display and voice alarm these functions. The system is mainly posed of a central controller, temperature detectors, monitor uses powerful 8 bit MCS80C51 for the core,uses the DS18B20 for the temperature detection part , and uses LED digital for display to achieve the purpose of temperature the single chip microputer powerful, can greatly accelerate the development and debugging speed,and has convenient control, simple, flexible, and other characteristics,so DS18B20 can be made for temperature to send into the narrow 39。由于單片機功能強大，可大大加快系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試速度，并具有控制方便、簡單、靈活等特點，故可以把數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實用性。該系統(tǒng)以功能較強的 8位 80C51 單片機為控制核心，溫度檢測部分采用 DS18B20 溫度傳感器，用 LED 數(shù)碼管做顯示器。I 基于單片機的恒溫箱的設(shè)計 學院名稱： 電氣信息工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 08 東電子 姓 名： 李剛 指導教師姓名： 王云松 指導教師職稱： 實驗師 2021 年 5 月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 I 基于單片機的恒溫箱的設(shè)計 摘要 ： 本文論述了具有溫度設(shè)定靈活、數(shù)字顯示及語音報警等功能的溫度控制的設(shè)計。該系統(tǒng)主要是由中央控制器、溫度檢測器、顯示器等模塊組成。溫度傳感器 DS18B20 采集溫度信號送給單片機，單片機對信號進行相應(yīng)處理，并把溫度數(shù)據(jù)送 LED顯示 ，從而實現(xiàn)對溫度控制的目的。更能串接多個數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進行多范圍的溫度檢測。s more can be concatenated with a plurality of digital temperature sensor DS18B20 to detect over a range of temperature . Key Words: MCS— 80C51； Temperature sensor； Temperature control江蘇技術(shù)師范學院畢業(yè)設(shè)計論文 I 目 錄 第 1 章 緒論 ............................................. 1 課題研究的背景 ............................................ 1 課題研究的意義 ............................................ 2 課題研究的內(nèi)容 ............................................ 2 第 2 章 智能恒溫箱的系統(tǒng)概述 .............................. 3 系統(tǒng)的主要功能 .............................................. 3 系統(tǒng)需求分析 ................................................ 4 智能恒溫箱的工作流程 ........................................ 4 恒溫箱的工作過程 ............................................ 6 本章小結(jié) .................................................... 6 第 3 章 智能恒溫箱的硬件設(shè)計 .............................. 7 硬件電路設(shè)計概述 ............................................ 7 總體硬件原理 ...................