【正文】 [5] 蔡美琴 , 張雅民 .Mcs 51 單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用 [ M].北京 : 高等教育出版社 , 1992. [6] 劉麗 ,王翔 .基于 MCS51單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng) [期刊論文 ]測(cè)量測(cè)試技術(shù) 20xx(03) 第 IX 頁 [7] 張磊 ,孫國良 .電機(jī)控制卡設(shè)計(jì) [期刊論文 ]電子測(cè)量技術(shù) 20xx(06) [8] 李彩云，胡洪波 .PWM 技術(shù)在直流電機(jī)調(diào)速中的應(yīng)用 [J].南昌高專學(xué)報(bào)， 20xx. [9] 金發(fā)慶等編 . 傳感器技術(shù)與應(yīng)用 .北京機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx [10] 王錦標(biāo)，方崇智．過程計(jì)算機(jī)控制．北京：清華大學(xué)出版社 ， 1997； 36～ 40 [11] 邵惠鶴．工業(yè)過程高級(jí)控制．上海：上海交通大學(xué)出版社， 1997； 58— 62， 78— 101 [12] 胡壽松．自動(dòng)控制原理．北京：國防工業(yè)出版社， 20xx； 103— 124 [13] C 語言程序設(shè)計(jì) （第四版） 譚浩強(qiáng) 著 四、 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向 在目前的傳動(dòng)系統(tǒng)中，盡管交流電機(jī)在調(diào)速領(lǐng)域取得了飛速的發(fā)展，在許多領(lǐng)域取代了直流電機(jī)。隨著單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)日新月異發(fā)展 ,許多控制功能及算法都可以采用軟件的技術(shù)來完成 ,不但為直流電動(dòng)機(jī)的控制提供了更大的靈活性 ,而且使系統(tǒng)達(dá)到更高的性能 ,大大節(jié)約了人力資源 ， 降低了系統(tǒng)成本 ， 更有效地提高了系統(tǒng)工作效率 。 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 至 12 位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以有數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。這允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。 五、主要研究內(nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 這個(gè)課題主要涉及以 51 單片機(jī)作為核心控制芯片， 利用 PWM 控制原理 來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ， 同 時(shí)利用光 電感器 來采集電機(jī)轉(zhuǎn)速， 用溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)， 第 X 頁 并經(jīng)單片機(jī)檢測(cè)后在顯示器上顯示出轉(zhuǎn)速值 和溫度值 ，而單片機(jī)則根 據(jù)傳感器 輸出的脈沖信號(hào)來分析轉(zhuǎn)速的過程量 。為了做到這一點(diǎn)第一個(gè)連接到總線上的器件必須具有漏極開路或三態(tài)輸出。多站總線由單線總線和多個(gè)與之相連的從屬器件組成。 單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。如果不滿足這一點(diǎn)且總線保持在低電平時(shí)間大于 480 微秒，那么總線上所有的器件均被復(fù)位。 人機(jī)交互界面 選擇了點(diǎn)陣式 5 7 型 LCD ，以分別顯示當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速與設(shè)定速度。 六、工作條件 計(jì)算機(jī)一臺(tái) 光電傳感器 信號(hào)處理 數(shù)據(jù)采集接口 單片機(jī)89c51 程序 數(shù)據(jù)顯示 數(shù)據(jù)傳輸 按鍵調(diào)速 溫度傳感器 第 XI 頁 光電測(cè)速傳感器： tp805 溫度傳感器： ds18b20 單片機(jī)： AT89C51 顯示： lcd1602 放大器： UA741 電機(jī)驅(qū)動(dòng)： L298N 少量導(dǎo)線 圖書館及網(wǎng)絡(luò) 參考資料 七、進(jìn)度安排 4 周 — 6 周、查找資料 7周 — 10 周、熟悉系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境 10 周 — 12 周、熟悉硬件及焊接 13 周 — 14 周、程序設(shè)計(jì) 15 周 — 16 周、系統(tǒng)調(diào)試及完善 17 周 — 18 周、畢業(yè)設(shè)計(jì)及答辯 八、 指導(dǎo)教師審查意見 第 XII 頁 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )指導(dǎo)教師評(píng)審意見 學(xué)生姓名 蔡 信鵬 專業(yè)班級(jí) 電氣 109013 班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 李 金 職 稱 實(shí)驗(yàn)師 評(píng)審日期 評(píng)審參考內(nèi)容： 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果， 難度及工，質(zhì)量和水平， 存在的主要問題與不足。 評(píng)審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績（百分制）： _______分 第 XIII 頁 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )評(píng)閱教師評(píng)語 學(xué)生姓名 蔡 信鵬 專業(yè)班級(jí) 電氣 109013 班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評(píng)閱教師 職 稱 評(píng)閱日期 評(píng)閱參考內(nèi)容： 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果， 難度及工作量，質(zhì)量和水平， 存在的主 要問題與 不足。 評(píng)語： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績（百分制）： _______分 第 XIV 頁 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )答辯記錄及成績?cè)u(píng)定 學(xué)生姓名 蔡 信鵬 專業(yè)班級(jí) 電氣 109013 班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速溫度智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 答辯時(shí)間 年 月 日 ～ 時(shí) 答辯地點(diǎn) 一、答辯小組組成 答辯小組組長： 成 員： 二、答辯記錄摘要 答辯小組 提問（分條摘要列舉） 學(xué)生 回答情況評(píng)判 三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績的評(píng)定 （百分制） ： _______分 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )最終成績?cè)u(píng)定 (依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )評(píng)分的相關(guān)規(guī)定 ) 等級(jí) (五級(jí)制 )： _______ 答辯小組組長 (簽名 ) ： 秘書 (簽名 )： 年 月 日 院 (系 )答辯委員會(huì)主任 (簽名 )： 院 (系 )(蓋章 ) 第 XV頁 基于單片機(jī)的速度與溫度智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 中文摘要 學(xué) 生：蔡信鵬 ，電子信息 工程 學(xué)院 指導(dǎo)老師：李金 ，電子信息 工程 學(xué)院 [摘 要 ]近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透 , 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。 本 設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 的直流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)由微控制器、信號(hào)采集電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、按鍵及溫度采集模塊等部分組成。光電傳感器和碼盤構(gòu)成轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器，將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)，經(jīng)過整形電路后送給單片機(jī)處理，單片機(jī)把轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)送到 LCD1602 進(jìn)行顯示；溫度傳感器DS18B20 傳感器，將所 采集的溫度數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)處理，單片機(jī)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并傳遞給 LCD1602 進(jìn)行顯示。本系統(tǒng)還具有對(duì)直流電機(jī)控速的功能。因此溫度一詞在生產(chǎn)生活之中出現(xiàn)的頻率日益增多，與之相對(duì)應(yīng)的，溫度控制和測(cè)量也成為了生活生產(chǎn)中頻繁使用的詞語，同時(shí)它們?cè)诟餍懈鳂I(yè)中也發(fā)揮著重要的作用。在農(nóng)業(yè)中，用于保證蔬菜大棚的恒溫保產(chǎn)等。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。而且隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，溫度傳感器的種類還是在不斷增加豐富來滿足生產(chǎn)生活中的需要。交流電動(dòng)機(jī)直流具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維修簡(jiǎn)便、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn)，但主要缺點(diǎn)為調(diào)速較 為困難。 1964 年 和 首先提出把 PWM 技術(shù)應(yīng)用到電機(jī)傳動(dòng)中從此為電機(jī)傳動(dòng)的推廣應(yīng)用開辟了新的局面。 PWM 常取代數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ DAC）用于功率輸出控制，其中，直流電機(jī)的速度控制是最常見的應(yīng)用。它是多種技術(shù)知識(shí)的結(jié)合，不僅涉及到軟件的設(shè)計(jì)，而且還將應(yīng)用電子技術(shù)與單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使其具有精度高、測(cè)量誤差小、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。因?yàn)榻?jīng)過我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)許多 應(yīng)用場(chǎng)合原來就有測(cè)溫控溫儀器，只是隨著對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)需要的要求在不斷地提高，以往的那些測(cè)溫控溫的儀器根本不能滿足現(xiàn)在的要求。因此，為了提高性價(jià)比，我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)提出在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的改良，以此為出發(fā)點(diǎn)，主要闡述的是水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方法。溫度控制部分，提出了用 DS18S20 和 LCD1602 的硬件 電路完成對(duì)水溫的實(shí)時(shí)檢測(cè)及顯示，利用 DS18S20 與單片機(jī)連接由軟件與硬件電路配合來實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱電阻絲的實(shí)時(shí)控制及超出設(shè)定的上下限溫度的報(bào)警系統(tǒng)。 課題的研究方案 按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的直流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)采用單片機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，用單片機(jī)的自動(dòng)控制能力配合按鍵，來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)定和檢測(cè)及顯示。 第 2 章 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 第 3 頁（共 44 頁） 第 2 章 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) AT89C51 系列單片機(jī)介紹 AT89C51 系列基本組成及特性 AT89C51 是一種帶 4k 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。而這種單片機(jī)對(duì)開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時(shí)間也大大縮短。它與 MCS51 系列單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替 MCS51 系列單片機(jī)，而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能。只要程序長度小于 4k, 四個(gè) I/O 口全部提供給用戶。 AT89C51 芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定加密， 提供了方便靈活而可靠的硬加密手段 , 能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。 128 8 位內(nèi)部 RAM, 32 位雙向輸入輸出線 , 兩個(gè)十六位定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 , 5 個(gè)中斷源 , 兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) , 一個(gè)全雙工異步串行口及時(shí)鐘發(fā)生器等。間歇模式是由軟件來設(shè)置的 , 當(dāng)外圍器件仍然處于工作狀態(tài)時(shí) , CPU 可根據(jù)工作情況適時(shí)地進(jìn)入睡眠狀態(tài) , 內(nèi)部 RAM 和所有特殊的寄存器值將保持不變。掉電模式是 VCC 電壓低于電源下限 , 當(dāng)振蕩器停止振動(dòng)時(shí) , CPU 停止執(zhí)行指令。只有 VCC 電壓恢復(fù)到正常工作范圍而且在振蕩器穩(wěn)定振蕩后，通過硬件復(fù)位、掉電模式可被終止。其與 80C51 引腳結(jié)構(gòu)基本相同，其邏輯引腳圖如圖 21。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器（ ROM、 RAM）時(shí)，作地址和數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用。 P0口（作為總線時(shí)）能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 負(fù)載。在編程 /校驗(yàn)期間，用于輸入低位字節(jié)地址。對(duì)于 80C51， —— T2，是定時(shí)器的計(jì)數(shù)端且位輸入；— — T2EX，是定時(shí)器的外部輸入端。 P2 口 —— 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口。在編程 /校驗(yàn)期間，接收高位字節(jié)地址。 P3 口 —— 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電路。在提供這些功能時(shí)，其輸出鎖存器應(yīng)由程序置 1。 3．串行口 —— RXD（串行輸入口），輸入。 4．中斷 —— INT0 外部中斷 0，輸入。 5．定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 —— T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入，輸入。 6．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器選通 —— WR 低電平有效，輸出，片外存儲(chǔ)器寫選通。 7．控制線 (共 4 根 ) 輸入： RST—— 復(fù)位輸入。 EA/Vpp—— 片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)，低電平有效。 第 2 章 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 第 6 頁（共 44 頁） 注意：在加密方式 1 時(shí)， EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 輸入、輸出： ALE/PROG—— 地址鎖存允許信號(hào)，輸出。在 EPROM 編程期間，作輸入，輸入編程脈沖（ PROG）。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 注意：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在從片外程序存儲(chǔ)器取址期間，在每個(gè)機(jī)器周期中，當(dāng) PSEN 有效時(shí)，程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容被送上 P0 口（ 數(shù)據(jù)總線）。 AT89C51 系列單片機(jī)的功能單元 1．并行 I/O 接口： 單片機(jī)芯片內(nèi)有一項(xiàng)主要功能就是并行 I/O 口。實(shí)際上，它們已被歸入專用寄存器之列，并且具有字節(jié)尋址和位尋址功能。 2．定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ timer/counter）是單片機(jī)中的重要 部件，其工作方式靈活、編程簡(jiǎn)單，使用它對(duì)減輕 CPU 的負(fù)擔(dān)和簡(jiǎn)化外圍電路都大有好處。定第 2 章 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 第 7 頁（共 4