【正文】 。 PSEN 可 以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 負(fù)載。另外考慮到一般的測量現(xiàn)場的電磁環(huán)境非常的惡劣，各種干擾信號(hào)較強(qiáng)，模擬信號(hào)很容易受到干擾而產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度。在實(shí)際的溫度測量過程中被廣泛應(yīng)用，同時(shí)也取得了良好的測量效果。 圖 引腳圖 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 1.（ GND） :地 2.（ DQ） :單線運(yùn)用的數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 3.（ VDD）：可選的電源引腳 DS18S20 數(shù)字溫度計(jì)的主要特性： 1． DS18S20 的適應(yīng)電壓范圍更寬，其范圍為： ，而且它能夠直接由數(shù)據(jù)線獲取電源 (寄生電源 )，無需外部工作電源。 3． DS18S20 通過 1Wire174。同時(shí)，在使用過程中，它不需要任何的外圍的元件，全部的傳感元件和轉(zhuǎn)換電路集成在形狀如一只三極管的集成電路內(nèi)。C 至 +125176。C 至 +85176。176。 5．每片 DS18S20 具有唯一的 64 位序列碼，這些碼允許多片 DS18S20 在同一條 1Wire 總線上工作，因而，可方便地使用單個(gè)微處理器控制分布在大范圍內(nèi)的多片 DS18S20 器件。 7． DS18S20 具有負(fù)載特性，當(dāng)電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但是不能正常的工作。 [7] 數(shù)碼顯示管 LED 圖 數(shù)碼顯示管 LED 引腳圖 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 所示為數(shù)碼管的引腳圖， LED 顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常見的輸出器件，而在單片機(jī)的應(yīng)用上也是被廣泛運(yùn)用的。 LED 數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口簡單易行。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫發(fā)亮，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，常用的 LED 數(shù)碼管有 7 段和 “ 米 ” 字段之分。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常此共陰極接地。同樣，共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陽極接在一起，通常此共陽極接正 電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。 LED 數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)材料不同正向壓降一般為 ～2V，額定電流為 10MA，最大電流為 40MA。 [8] 該數(shù)碼管是 4 位共陽 數(shù)碼管 ，可同時(shí)顯示四位數(shù)字， 單片機(jī)的 口 經(jīng)三極管放大后接 4 個(gè)位選信號(hào)，單片機(jī)的 P0 口經(jīng)電阻限流后接數(shù)碼管的各個(gè)斷碼 。實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體激光器溫度的顯示與 控制。 溫度采集部分 ds18b20 的測溫原理 溫度采集部分主要是使用集成度較高的溫度傳感器 ds18b20,他內(nèi)部的單元結(jié)構(gòu)就可以把采集到的溫度信息，進(jìn)行性模擬轉(zhuǎn)換、模擬放大等工作。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。 [10] 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 溫度處理部分 溫度處理單元本設(shè)計(jì)采用 51 系列的 AT89C51 單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行處理，把ds18b20 溫度傳感器測得的實(shí)時(shí)溫度與設(shè)置的上下限進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測得的溫度超過上限或者下限時(shí)系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警。 圖 溫度處理電路 溫度顯示電路 經(jīng)過 AT89C51 單片機(jī)對(duì)溫度采集部分采集到的溫度處理后，通過單片機(jī)的 口 ，經(jīng)三極管放大后接 4 個(gè)位選信號(hào)，再通過 4 位共陽數(shù)碼管顯示可以實(shí)時(shí)的顯示測量的實(shí)際溫度，該顯示部分可以把溫度精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，如圖 所示。當(dāng)實(shí)際溫度在設(shè)置的上下限范圍內(nèi)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。通過各個(gè)部分之間的相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體激光器的溫度有效的控制與實(shí)時(shí)檢測顯示。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。 主程序如圖 。 開 始 N Y N Y 圖 DS18B20 初始化流程圖 C51寄存器初始化 18b20存在？ 溫度轉(zhuǎn)換命令 讀取溫度 溫度數(shù)據(jù)處理 溫度顯示 溫度比較超出范？圍 報(bào) 警 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 DS18B20 與單片機(jī) AT89C51 的接口電路 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路如圖 所示。 圖 數(shù)碼管 與 AT89C51 對(duì) 接 仿真結(jié)果 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 設(shè)置溫度上限為 30176。C 。此時(shí)溫度為 20 度，在所設(shè)范圍內(nèi)， 報(bào)警 燈沒亮，說明溫度正常。 圖 溫度低于設(shè)置下限是的仿真圖 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 如圖 所示，此時(shí)溫度為 31 度，超出了所設(shè)置的溫度上限，系統(tǒng)紅燈亮，并發(fā)出聲音報(bào)警。 5 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)論分析 22 5 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)論分析 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)樣機(jī)組裝好以后，便可進(jìn)入系統(tǒng)的在線（聯(lián)仿真器）調(diào)試，其主要任務(wù)是排除樣機(jī)硬件故障，并完善其硬件結(jié)構(gòu)，試運(yùn)行所設(shè)計(jì)的程序，排除程序錯(cuò)誤，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)達(dá)到期望的功能，進(jìn)而固化軟件 。 仿真出預(yù)期的效果后才能開始焊接電路板。 解決方法：在畫原理圖時(shí)仔細(xì)檢查、校正即可解決。 解決方法：在設(shè)計(jì)過程中要明確各元器件的工作條件，嚴(yán)格按照制作要求進(jìn)行操作，損 壞的元器件要及時(shí)更換，以免損壞其他元件或影響電路功能的實(shí)現(xiàn)。電源的故障包括：電壓值不符和設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，各檔電源之間的短路，變壓器功率不足，內(nèi)阻大，負(fù)載能力差等。本設(shè)計(jì)中就出現(xiàn)電源故障經(jīng)過一個(gè)穩(wěn)壓電路才使其正常工作。 在樣機(jī)加電之前，首先用萬用表等工具，根據(jù)硬件電器原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求。第二步是加電后檢查各個(gè)插件上引腳的電位，仔細(xì)測量各點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)插座上的各點(diǎn)電位 。 軟件調(diào)試 軟件電路故障及解決方法 設(shè)計(jì)軟件部分出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的現(xiàn)象： 1．當(dāng)以斷點(diǎn)或連續(xù)方式運(yùn)行時(shí)，目標(biāo)系統(tǒng)沒有按規(guī)定的功能進(jìn)行操作或什么結(jié)果也沒有，這是由于程序轉(zhuǎn)移到意外之處或在某處死循環(huán)所造成的。在采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)時(shí)，錯(cuò)誤可能在操作系統(tǒng)中，沒有完成正確的任務(wù)調(diào)度操作，也可能在高優(yōu)先級(jí)任務(wù)程序中，該任務(wù)不釋放處理器，使 CPU 在該任務(wù)中死循環(huán)。 2．不響應(yīng)中斷 CPU 不響應(yīng)中斷或不響應(yīng)某一個(gè)中斷這種錯(cuò)誤的現(xiàn)象是連續(xù)運(yùn)行時(shí)不執(zhí)行中斷任務(wù)程序的規(guī)定操作，當(dāng)斷點(diǎn)設(shè)在中斷入口或中斷服務(wù)程序中時(shí)碰不到斷點(diǎn)。 解決方法：修改中斷控制寄存器（ IE， IP）的初值設(shè)置。這類錯(cuò)誤大多是由于計(jì)算程序中的錯(cuò)誤引起的。 軟件調(diào)試 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 本設(shè)計(jì)使用了綜合 調(diào)試 ， 在完成了各個(gè)模塊程序（或各個(gè)任務(wù)程序）的調(diào)試工作以后，便可進(jìn)行系統(tǒng)的綜合調(diào)試。在綜合調(diào)試的最后階段，應(yīng)在目標(biāo)系統(tǒng)的晶振頻率工作，使系統(tǒng)全速運(yùn)行目標(biāo)程序，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能技術(shù)指標(biāo)后，便可將軟件固化，然后在運(yùn)行固化的目標(biāo)程序，成功后目標(biāo)系統(tǒng)便可脫機(jī)運(yùn)行。 結(jié)論分析 通過對(duì)系統(tǒng)硬件的調(diào)試，進(jìn)一步 理解了 溫度 控制系統(tǒng)的原理，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了問題， 之前設(shè)計(jì)的 電路缺乏對(duì) 半導(dǎo)體激光器的溫度 的實(shí)時(shí) 測量 ，采用實(shí)時(shí)控制的方法 。把溫度信息轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)字信息，傳輸給AT89C51 單片機(jī) ,進(jìn)行溫度的處理，并在數(shù)碼管上顯示出來。6 總 結(jié) 25 6 總結(jié) 本 設(shè)計(jì)通過 介紹了基于 以 51 系列的 AT89C51 單片機(jī) 為核心，以 ds18b20 為溫度傳感器 的數(shù)字溫度計(jì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)做了分析 。 通過 本次畢業(yè) 的設(shè)計(jì)，我 有 很深的感觸：當(dāng)今社會(huì)在飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度更是 日新月異 ，尤其是單片機(jī)技術(shù)在未來社會(huì) 科學(xué)技術(shù) 發(fā)展中一定會(huì)起著 不可替代 的作用，而通過本次設(shè)計(jì)無論是 從硬件實(shí)現(xiàn)還是到整個(gè)程序的完成，對(duì)我個(gè)人專業(yè)能力的一次提高和體現(xiàn)。軟件設(shè)計(jì)包括用單片機(jī)設(shè)計(jì)語言設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)并仿真、實(shí)現(xiàn)。 通過這次設(shè)計(jì)，不僅鞏固大學(xué)期間所學(xué)的了知識(shí)，而且讓所學(xué)的知識(shí)通過實(shí)踐的形式轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)品和成果，提高了自己的動(dòng)手能力。無論從專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力，還是毅志品質(zhì)，都使我受益非淺。 雖然大學(xué)生活結(jié)束了，但我們的學(xué)習(xí)還沒有結(jié)束，只有不斷學(xué)習(xí)， 不斷的提高自己， 用知識(shí)充 實(shí)自己的頭腦，才能在未來社 會(huì) 贏得屬于自己的一片天地 ，才能為社會(huì)的發(fā) 展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在這四年的求學(xué)生涯中師長、親友給與了我大力支持，在這個(gè)翠綠的季節(jié)我將邁開腳步走向遠(yuǎn)方，懷念，思索，長長的問號(hào)一個(gè)個(gè)在求學(xué)的路途中被知識(shí)的舉手擊碎，而人生的思考才剛剛開始。大學(xué)時(shí)代的老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。在這里尤其要感謝胡小英，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,感謝您的悉心的點(diǎn)撥。胡老師豐富的知識(shí)，開闊的設(shè)計(jì)思路以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度使我在學(xué)習(xí)到相關(guān)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，開闊了視野，拓寬了思維，受益匪淺。感謝同學(xué)在我遇到困境時(shí)向我伸 出援助之手，同窗之誼我們社會(huì)再續(xù)；在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯謝意！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 28 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 本人完全了解西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：本科學(xué)生在校攻讀學(xué)士學(xué)位期間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西安工業(yè)大學(xué) 北方信息工程學(xué)院。學(xué)校有權(quán)保留送交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的原文或復(fù)印件，允許畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨籍厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的成果，不包含他人已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過的成果。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 sbit p35=P2^5。 sbit dp=P0^7。 sbit DQ=P2^2。 sbit LING=P2^0。 bit sign=0。 signed char xiaxian=6。 } 2 初始化子程序： { unsigned char x=0。 Delay(8)。 Delay(80)。 Delay(14)。 Delay(20)。 unsigned char b=0。 float tt=0。 Init_DS18B20()。 WriteOneChar(0xBE)。 b=ReadOneChar()。 t=8。 tt=t*。 return(t)。 e=ReadTemperature()。 b=e/100a*10。 c=(e%100)/10。 32 if(mshangxian || mxiaxian) LING=1。 p34=0。p36=0。 P0 =LEDData[d]。p35=0。p37=0。 p34=0。p36=0。 P0 =LEDData[c]。p35=1。p37=0。 p34=0。p36=0。 P0 =LEDData[b]。 p34=0。p36=1。 Delay(150)。p35=0。p37=0。 p34=0。p36=0。 Delay(150)。p35=0。p3