【正文】 PROM保存用戶設(shè)置，數(shù)據(jù)掉電不丟失，避免用戶反復(fù)設(shè)置，為了提高系統(tǒng)實時性，鍵盤設(shè)定是采用中斷處理方式，不占用系統(tǒng)掃描時間。數(shù)據(jù)采集模塊分兩部分：蒸發(fā)器溫度采集模塊和車內(nèi)溫濕度采集模塊。本課題采用的是集成溫度傳感器DS18B20實現(xiàn)對蒸發(fā)器溫度的采集工作，它采用一線制接口（1Wire總線），與單片機互聯(lián)非常簡單，蒸發(fā)器溫度采集模塊如圖42。圖43 車內(nèi)溫濕度采集模塊本課題采用LCM1602作為顯示器，控制芯片為HD44780，LCM1602自帶常用的西文字母字庫，這些西文字母與標(biāo)準(zhǔn)ASICII相同，使用非常方便。圖44 顯示模塊鍵盤采用獨立鍵盤，并設(shè)置了“SET”，“＋”，“－”，“RET”鍵，鍵盤采用中斷處理方式，提高了系統(tǒng)的實時性，鍵盤處理模塊如圖45（其中S1為“SET”鍵，S2為“＋”鍵，S3為“－”鍵，S4為“RET”鍵）。 圖46 蒸發(fā)器控制模塊 圖47 壓縮機控制模塊其它模塊主要有數(shù)據(jù)存儲模塊和電源模塊。圖48 數(shù)據(jù)存儲模塊由于系統(tǒng)采用+5V電源，需要采用電源轉(zhuǎn)換模塊將汽車+12/+24V電源轉(zhuǎn)換成+5V電源，本系統(tǒng)采用了集成穩(wěn)壓芯片LM7805對電壓進行轉(zhuǎn)換，并通過濾波網(wǎng)絡(luò)，保證輸出電壓的穩(wěn)定，電源模塊如圖49。單片機AT89S52主要性能參數(shù) AT89S52引腳（PDIP40）如圖410。SHT10是瑞士盛世瑞恩公司生產(chǎn)的一塊集成數(shù)字溫濕度傳感器，它應(yīng)用專利的工業(yè)CMOS過程微加工技術(shù)（CMOSens），確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快相應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。校驗系數(shù)都以程序的形式存儲在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。圖411 SHT10內(nèi)部方框圖SHT10測濕精度達(dá)177?！?，滿足課題要求。由于SHT10的這些優(yōu)點，使它廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)，汽車，氣象站，自動控制等領(lǐng)域。SHT10的時序主要有“啟動傳輸”時序（如圖412），數(shù)據(jù)傳輸時序（如圖413），通信復(fù)位時序（如圖414），應(yīng)答時序等時序構(gòu)成。圖415 測量時序概覽本系統(tǒng)采用DS18B20作為蒸發(fā)器溫度采集端，DS18B20是Dallas半導(dǎo)體公司（現(xiàn)被Maxim公司收購）生產(chǎn)的“一線總線”接口的溫度傳感器，DS18B20測量溫度范圍為－55℃～＋125℃，在－10℃～＋85℃范圍內(nèi)，精度為177。適合惡劣的現(xiàn)場溫度測量，如環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。計數(shù)器被預(yù)置到對應(yīng)－55℃的一個值。同時，計數(shù)器被復(fù)位到一個值，這個值由斜坡式累加器電路確定，斜坡式累加器電路用來補償感溫振蕩器的拋物線特性。DS18B20內(nèi)部方框圖如圖416。圖417 初始化時序圖418 DS18B20寫時序圖419 DS18B20讀時序5 系統(tǒng)軟件設(shè)計本系統(tǒng)的程序設(shè)計采用的是高級語言C語言，之所以采用C語言，是因為C語言有如下優(yōu)勢：，使用靈活方便?？梢詫⒁环N單片機上編寫的程序，不做修改或作少量修改就可以移植到另一款單片機上。C語言具有豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)多種運算，另外，C語言書寫格式自由，編寫程序有較大的靈活性。C語言以函數(shù)作為程序設(shè)計基本單位，有利于程序的模塊化。C語言可以進行位操作，可以直接對單片機硬件進行控制。用C語言編寫的程序生成的代碼效率僅比匯編語言編寫的程序低1020％。目前，針對51單片機的編譯器有很多種，Keil C51是其中比較優(yōu)秀的一種，由它生成的程序代碼具有形式簡潔，效率極高的優(yōu)點，本系統(tǒng)的軟件設(shè)計都是基于Keil C51編譯器的。系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖如附圖。系統(tǒng)模塊主要分為DHT90測溫測濕模塊，DS18B20測溫模塊，鍵盤處理模塊，LCM1602顯示模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)字濾波模塊構(gòu)成，下面分別對它們作介紹。寫一個字節(jié)函數(shù)：char s_write_byte(unsigned char value) //寫一個字節(jié)函數(shù){ unsigned char i,error=0。i0。 value) DATA=1。 //產(chǎn)生下降沿 _nop_()。_nop_()。 } DATA=1。 // error=DATA。 return error。 DATA=1。i0。 //SCK為“1”，DATA為穩(wěn)定的數(shù)據(jù) if (DATA) val=(val | i)。 } DATA=!ack。 //下降沿 _nop_()。_nop_()。 DATA=1。 //返回讀取數(shù)據(jù)}DS18B20測溫模塊主要編寫了讀寫DS18B20程序。for(j=0。j++){DQ=1。while(i) //延時9us{。i=1。}DQ=1。elsedat=datamp。i=6。}dat=dat1。}return dat。for(j=0。j++){DQ=1。while(i) //延時9us {。i=1。}if(datamp。else DQ=0。while(i) //延時54us{。 //右移一位 DQ=1。據(jù)地址寫字符函數(shù)void write_char(uchar x,uchar y,uchar dat) //根據(jù)地址寫一個字符 { position(x,y)。 }顯示自建字符函數(shù)void write_CGRAM(uchar *p) //寫自建字符函數(shù){uchar i。 //可根據(jù)實際情況修改for(i=0。i++){write_data(*p)。}}void int0 interrupt 0 using 1{int temp。delay(10)。 //value為全局變量}if（subb==0）{temp=add。if(add==temp)value。float lvbo(uchar n){int i；float sum,aver。in。 //數(shù)組a[N]設(shè)置為全局變量}aver=sum/n。}6 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)完成設(shè)計后，并不是立即可以正常工作的，通常要經(jīng)過反復(fù)幾次的調(diào)試才能達(dá)到預(yù)期效果，系統(tǒng)軟硬件調(diào)試的目的是通過控制程序和硬件電路的配合工作，進行一些操作，以驗證系統(tǒng)的軟、硬件能否完成設(shè)計的功能。本設(shè)計的調(diào)試方式采用逐級，分模塊的調(diào)試方法，即將各個軟件功能模塊設(shè)計后，結(jié)合單片機開發(fā)板對每個功能子模塊進行調(diào)試，仿真，直到能達(dá)到控制要求，然后再對各個模塊進行整合，銜接，最后對整個系統(tǒng)進行綜合調(diào)試仿真，直至滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。附圖 系統(tǒng)調(diào)試方式結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)的硬件調(diào)試首先是保證系統(tǒng)各個元件及各個模塊之間的連接正確并且接觸良好，這是硬件電路系統(tǒng)能夠正常工作的前提，接著分別測試各個硬件模塊的性能。本系統(tǒng)主要是涉及電源電路，單片機最小系統(tǒng)，壓縮機控制電路和冷凝器控制電路的調(diào)試。通過測試接入＋12V（對地電壓）電源后集成穩(wěn)壓芯片LM7805工作正常，電壓穩(wěn)定在＋5V左右，負(fù)載接通后電壓稍有波動，但波動不大，基本對電路無影響；單片機供電電壓為＋5V，顯示器電源電壓也穩(wěn)定在＋5V，電源電路的測試都在正常范圍之內(nèi)。單片機引腳ALE輸出脈沖電壓，證明單片機正常工作，對單片機進行復(fù)位，單片機第9引腳輸出為高電平，復(fù)位電路正常。對壓縮機和冷凝器控制電路測試做了相關(guān)測試，將兩電路的晶體管基極接地后，壓縮機和冷凝器的繼電器都產(chǎn)生了動作，說明壓縮機和冷凝器控制電路工作正常。系統(tǒng)的軟件調(diào)試主要借助單片機開發(fā)板和MON51仿真芯片，調(diào)試首先驗證各個功能子模塊和程序流程的正確，進而對整個程序進行系統(tǒng)級調(diào)試，找出其中的缺陷，并及時更正，系統(tǒng)軟件調(diào)試主要分以下步驟：將各個功能子模塊程序分別下載到MON51仿真芯片內(nèi)部，通過Keil uVision 3中的調(diào)試環(huán)境察看各個I/O口的狀態(tài)和時序，判斷功能子程序是否正常工作，時序是否符合要求，最后將硬件連入單片機開發(fā)板，通過LCM1602顯示運行效果，這一方式對測試DHT90和AT24C04子程序很奏效。通過對整個程序的通調(diào)可以判斷整個程序模塊能否按照程序流程正常的運行，并對軟件存在的問題進行修補，改進，這個過程是軟件調(diào)試的最后階段，也是關(guān)鍵階段，程序中存在的問題都是在這個階段出現(xiàn)的。通過硬件和軟件調(diào)試，系統(tǒng)基本實現(xiàn)了控制要求，軟件和硬件工作正?？煽浚到y(tǒng)在測試條件下穩(wěn)定運行，整個系統(tǒng)的測試和調(diào)試階段還是很成功的。根據(jù)系統(tǒng)功能要求和性能指標(biāo)完成了系統(tǒng)電路圖的繪制，并對電路的可行性作了嚴(yán)密的論證。在完成系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計基礎(chǔ)上，分析了軟件實現(xiàn)的功能，并完成了軟件各個功能模塊的設(shè)計，最終完成了系統(tǒng)軟件的設(shè)計。結(jié)合相應(yīng)的軟硬件開發(fā)平臺，對系統(tǒng)的軟件和硬件分別作了調(diào)試，后期對系統(tǒng)軟硬件和軟件做了相應(yīng)的優(yōu)化，保證系統(tǒng)的正常，可靠運行。參考文獻[1] 、原理與維修[M].北京：北京大學(xué)出版社，2005.[2] [M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2001.[3] [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.[4] 郭麗紅，[J].長春理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（3）.[5] 郭麗紅，芮雄麗，[J].南京工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（3）.[6] 扈宏毅，[J].計算機應(yīng)用，2002（4）.[7] 王克才，[J].汽車應(yīng)用，1995（1）.[8] 張鑫. 單片機原理及應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2005. 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