【正文】 復(fù)正常，否則報(bào)警器不會(huì)停止。鍵盤控制電路可以顯示當(dāng)前設(shè)置的上下限溫度值，以及修改溫度值。 系統(tǒng)各部分電路設(shè)計(jì)圖 32 單片機(jī)外圍主控電路單片機(jī)主控電路如圖32所示包括電源復(fù)位電路和晶體振動(dòng)電路。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。圖 33 晶振電路晶振電路（圖33）：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。為了電路的穩(wěn)定性起見，ATMEL公司建議在晶振的兩引腳處接入兩個(gè)10pf50pf的瓷片電容接地來削減偕波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響,晶振所配的電容在10pf50pf之間都可以。應(yīng)使C2值大于C1值，這樣可使上電時(shí)，加快晶振起振。圖 34 溫度檢測(cè)電路如圖34所示，Vcc接電源正極。相對(duì)來說運(yùn)用外接電源的方法。單片機(jī)和DS18B20之間的信號(hào)傳送如圖35所示。DS18B20產(chǎn)生復(fù)位，使系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定。單片機(jī)直接發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令，此時(shí)單片機(jī)或外接電源必須提供足夠的電流（最少1mA），持續(xù)時(shí)間為500ms。之后由單片機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令，從DS18B20中讀出溫度數(shù)據(jù)，并在液晶顯示器中顯示。 主機(jī)發(fā)出延時(shí)復(fù)位低脈沖 MOV R1,04HTSR1: DJNZ R0,$ MOV R0,6BH DJNZ R1,TSR1 SETB DQ 。 等待DS18B20回應(yīng) DJNZ R0,TSR2 JMP TSR4 。 置1標(biāo)志位,表示DS1820存在 JMP TSR5TSR4: CLR FLAG1 。 時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間TSR7: SETB DQ RET液晶顯示電路如圖36所示，～，進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)顯示。表31 LCD1602控制功能指令功能1清屏清DDRAM和AC值2歸位AC＝0，光標(biāo)、畫面回HOME位3輸入方式設(shè)置設(shè)置光標(biāo)、畫面移動(dòng)方式4顯示開關(guān)控制設(shè)置顯示、光標(biāo)及閃爍開、關(guān)5光標(biāo)，畫面位移光標(biāo)、畫面移動(dòng)，不影響DDRAM6功能設(shè)置工作方式設(shè)置（初始化指令）7CGRAM地址設(shè)置設(shè)置CGRAM地址。表32 LCD1602指令控制字指令RSRWD7D6D5D4D3D2D1D01清屏00000000012歸位000000001*3輸入方式設(shè)置00000001I/DSH4顯示開關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)，畫面位移000001S/CR/L**6功能設(shè)置00001DLNF**7CGRAM地址設(shè)置0001字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址（ACC）8DDRAM001顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址（ADD）9讀BF及AC值01BF計(jì)數(shù)器地址（AC）10寫數(shù)據(jù)10要寫的數(shù)據(jù)11讀數(shù)據(jù)11讀出的數(shù)據(jù)1602液晶顯示器采用57點(diǎn)陣，可以顯示2行，每行16個(gè)字。RS為寄存器選擇端，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。當(dāng)RS和RW同為低電平時(shí)可以寫入指令或顯示地址；當(dāng)RS為低電平、RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)；當(dāng)RS為高電平、RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。DB0～DB7為8位雙向數(shù)據(jù)線。液晶顯示器初始化：SET_LCD: 。初始化 LCD LCALL STORE_DATA 。8位I/O控制 LCD 接口初始化 MOV A,38H 。開顯示，顯示光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 LCALL WCOM LCALL DELAY1 MOV A,01H 。這種接法也是低電平驅(qū)動(dòng)。即當(dāng)DS18B20檢測(cè)到的實(shí)時(shí)溫度值超出預(yù)設(shè)溫度值范圍時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)發(fā)給單片機(jī)，使得蜂鳴器鳴響。當(dāng)單片機(jī)復(fù)位后，P1口全部為高電平。但是這只是對(duì)傳感器的位讀取操作，用循環(huán)指令即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器存儲(chǔ)器的讀取操作。 K2和K3以減的方式設(shè)定，當(dāng)設(shè)定數(shù)值減到TH=TL=0時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為加方式； K2和K3以加方式設(shè)定，當(dāng)設(shè)定數(shù)值TH=60、TL=10時(shí)，設(shè)定值變?yōu)門H=5TL=5；K4：確定并退出設(shè)定溫度報(bào)警值狀態(tài)。溫度傳感器DS18B20的讀取時(shí)序如圖39所示。將溫度低位、高位、TH、TL從DS18B20中讀出 MOV R1,TEMPL 。讀前總線保持為低 NOP NOP NOP SETB DQ 。延時(shí)18微妙 DJNZ R3,$ MOV C,DQ 。等待100微妙 RRC A 。讀下一位 MOV R1,A INC R1 DJNZ R4,RE00 RET其他按鍵操作過程相同，先是按鍵產(chǎn)生信號(hào)，單片機(jī)接受不同信號(hào)后向DS18B20發(fā)出讀取或?qū)懭胄盘?hào)，當(dāng)DS18B20接受信號(hào)后響應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的修改，并把數(shù)據(jù)傳送到非易失性存儲(chǔ)器中（寫入TH和TL時(shí)）。MAX內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖310所示圖 310 MAX232的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分：第一部分：電荷泵電路。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。第三部分：供電。引腳結(jié)構(gòu)圖如圖311所示：圖 311 MAX232的引腳結(jié)構(gòu)圖其中引腳16（C1+、VS+、CC2+、CVS）用于電源電壓轉(zhuǎn)換，只要在外部接入相應(yīng)電解電容即可；引腳710和引腳1114構(gòu)成兩組TTL信號(hào)電平與RS232C信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路，對(duì)應(yīng)引腳可直接與單片機(jī)串行口的TTL電平引腳和PC的RS232C電平引腳相連。讓我們對(duì)采集電路有了更詳細(xì)的了解。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：（1）實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。（2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。（3）提供軟件調(diào)試功能。（4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外圍電路（如LCD、RAM、ROM、鍵盤、馬達(dá)、LED、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等）。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。[14] 簡(jiǎn)介KeilUvision2Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（UVISION）將這些組合在一起。其使用的過程為:首先打開KeilUvision2，在KEIL系統(tǒng)中，每做個(gè)獨(dú)立的程序，都視為工程。圖41 建立caijixitong工程項(xiàng)目接下來Keil環(huán)境要求我們?yōu)閏ajixitong工程選擇一個(gè)單片機(jī)型號(hào)；我們選擇Ateml公司的AT89C51。 建立了工程項(xiàng)目以后現(xiàn)在就要為工程添加程序，點(diǎn)擊“文件”中的新建，新建一個(gè)空白文檔；這個(gè)空白文檔就是我們編寫單片機(jī)程序的場(chǎng)所。根據(jù)題意，在文檔中寫入程序，寫完后再檢查一下，然后保存，然后再將保存好的文檔添加到工程中，具體做法如下：程序文件添加完畢后，對(duì)其進(jìn)行編譯當(dāng)前程序、編譯修改過的文件并生成應(yīng)用程序、重新編譯所有文件并生成應(yīng)用程序后，再點(diǎn)擊TARGET1下的Options for Target ‘Target1’，則其頁面為：再點(diǎn)擊圖案上的Output鍵接下來就是點(diǎn)擊上圖中的select folder for objects鍵，得到下圖將其產(chǎn)生的HEX文件存儲(chǔ)在E盤畢業(yè)設(shè)計(jì)文件夾中。 主程序設(shè)計(jì)主程序的主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化設(shè)置，包括設(shè)置中斷入口、 設(shè)置堆棧區(qū)、 中斷初始化和定時(shí)器初始化等，溫度的測(cè)量每1s進(jìn)行一次，然后完成對(duì)溫度的轉(zhuǎn)換處理、發(fā)送、顯示以及開關(guān)量的控制輸出。 開始賦初值初始化（定時(shí)器、串口、中斷系統(tǒng)）溫度采集子程序鍵值處理設(shè)定溫度與當(dāng)前溫度相比較是否輸入溫度范圍YN溫度轉(zhuǎn)換處理子程序發(fā)送顯示區(qū)BCD碼刷新子程序顯示超過溫度范圍？進(jìn)行溫度控制YN報(bào)警處理圖 41 主程序流程圖溫度采集時(shí)需注意以下操作：（1）初始化DS18B20(發(fā)一個(gè)不少于480us的低脈沖)；（2）執(zhí)行ROM命令，主要用于定位；（3）執(zhí)行DS18B20的存儲(chǔ)器控制命令，用于轉(zhuǎn)換和讀數(shù)據(jù)；（4）數(shù)據(jù)處理, 從DS18B20讀出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，才能用于字符的顯示。溫度采集子程序的流程圖如圖42所示。其流程圖如43所示。K1：設(shè)定值加(UP)、減(DOWN)方式選擇鍵（默認(rèn)為減少）；K2：TH值設(shè)定鍵；K3（退出設(shè)定狀態(tài)）。或以減(DOWN)方式設(shè)定，當(dāng)設(shè)定數(shù)值減到TH=30，TL=0時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為加(UP)方式；K2K3TH=60、TL=08將設(shè)定的溫度報(bào)警值自動(dòng)存入的EEROM每次開機(jī)時(shí)自動(dòng)從的讀出溫度報(bào)警值。開始當(dāng)前溫度顯示LCD顯示：設(shè)定的TH與TL溫度報(bào)警值K1按下？K2按下？YK3按下？YNK1按下?Y按下K2調(diào)整TH減少，按下K3調(diào)整TL減少N按下K2調(diào)整TH增加，按下K3調(diào)整TL增加K4按下?YLCD顯示當(dāng)前調(diào)整值TH、TLNN確定退出設(shè)定狀態(tài)YN圖 44鍵盤掃描流程圖當(dāng)實(shí)際溫度大于的設(shè)定值時(shí)，LCD1602+當(dāng)實(shí)際溫度小于的設(shè)定值時(shí)，LCD1602 L，指示燈閃爍，蜂鳴器響，表示加熱部分出現(xiàn)故障。TH并大于TL圖46 無信號(hào)情況 正常情況LCD顯示的數(shù)字在5—53范圍內(nèi)，報(bào)警燈都不亮，蜂鳴器不發(fā)出聲音，此時(shí)沒有達(dá)到最高溫度，故在這路上的指示燈亮，說明開始加熱。圖47正常情況 低于溫度下限LCD顯示溫?cái)?shù)字低于5，故在這路上的紅色LED燈亮，蜂鳴器發(fā)出聲音，故在這路上的指示燈閃爍，說明無法加熱，無法正常工作，結(jié)果如圖48。圖49 高于上限 功能模塊的調(diào)試調(diào)試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩大模塊。因此，硬件是基礎(chǔ)。因?yàn)檎{(diào)試過程中碰到的問題需要確認(rèn)是硬件問題還是軟件問題。然而本次的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)試以程序調(diào)試為主。整個(gè)系統(tǒng)的編寫、調(diào)試是從AT89C51開始的。用戶溫度輸入數(shù)據(jù)時(shí)上限、下限分別在LCD1602的第3位和第12位顯示?？裳h(huán)等待直到用戶輸入正確并確認(rèn)為止。除了以上所提到的模塊之外，還有一些模塊也很重要，也都需要認(rèn)真的調(diào)試，如報(bào)警模塊等。 本章小結(jié)本章主要介紹了Proteus和KeilUvision2仿真軟件，同時(shí)詳細(xì)介紹了溫度采集電路，LCD1602顯示電路，按鍵電路，報(bào)警電路等的程序設(shè)計(jì)。結(jié) 論本次數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了模塊化、高精度、低成本、可擴(kuò)展性等思想。在軟件設(shè)計(jì)方面也采用了模塊化的思想，方法是每個(gè)功能子程序化，主程序只對(duì)各個(gè)功能模塊的標(biāo)志位進(jìn)行判斷，依據(jù)標(biāo)志位來決定程序的走向。在降低成本方面，本系統(tǒng)采用了較為廉價(jià)的單片機(jī)AT89C51其程序存儲(chǔ)器有4K之多，在眾多單片機(jī)中有著高性價(jià)比，數(shù)字溫度傳感器DS18B20也比較廉價(jià)，而且最重要的還是它不用外加電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，大大提高了精度，報(bào)警方面采用了最為廉價(jià)而且方便的蜂鳴器。因此，系統(tǒng)不僅適合比較低溫的北方室外，也適合比較高溫的地方，日常室內(nèi)，綠化溫室，生物培養(yǎng)園，工廠等地方也十分適用。隨著嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，不久我國(guó)必將成為電子大國(guó)。感謝我教書育人的老師們，我不是你們最出色的學(xué)生，而你們卻是我最尊敬的老師。授人以魚不如授人以漁，置身其間，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，更領(lǐng)會(huì)了對(duì)待知識(shí)，走向社會(huì)的思考方式。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能和解決問題方法方面得到很大的提高。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。指示燈K1 EQU 。設(shè)置/調(diào)整鍵K3 EQU 。確定鍵BEEP EQU