【正文】 下，達(dá)到系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的目的。鍵盤分兩大類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。每按一次鍵，鍵盤自動(dòng)提供被按鍵的讀數(shù)，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)選通脈沖通知微處理器，一般還具有反彈跳和同時(shí)按鍵保護(hù)功能。非編碼鍵盤：只簡(jiǎn)單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如按鍵的識(shí)別，決定按鍵的讀數(shù)等都靠軟件完成，故硬件設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，但占用CPU較多時(shí)間，非編碼鍵盤有：獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)、矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)兩種。矩陣鍵盤工作的原理：行線通過上拉電阻接到+5V上。列線電平為低，則行線電平為低；列線電平為高，則行線電平為高。獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)，獨(dú)立式按鍵就是按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵的工作狀態(tài)，不會(huì)影響其他I/O口線上的工作狀態(tài)。當(dāng)輸入口線內(nèi)部已有上拉電阻，外電路的上拉電阻可省去。缺點(diǎn)：每個(gè)按鍵需占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O口浪費(fèi)大，電路結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于只需要四個(gè)按鍵，所以采用獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)，電路連接圖如圖48所示：圖48 獨(dú)立式鍵盤液晶顯示屏具有微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等諸多優(yōu)點(diǎn)。字符型液晶顯示屏，是一種用5*7點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等，本設(shè)計(jì)以常用的2行16個(gè)字的JDL162A液晶模塊作為數(shù)據(jù)顯示模塊。第3腳：為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K歐姆的電位器來調(diào)整對(duì)比度。第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第15～16腳：空腳JDL162A與單片機(jī)的I/O口電路連接如圖49所示：圖49 LCD硬件連接圖串行通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送，最少只需要一根傳輸線即可完成通信，所以通信成本低，但是速度慢，串行通信又有串行異步通信和串行同步通信兩種方式，在單片機(jī)中使用的串行通信都是異步方式。 本設(shè)計(jì)采用RS232串行接口來完成單片機(jī)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。MAX232是一個(gè)邏輯電壓轉(zhuǎn)換芯片，因此周邊必定有一定量的電容濾波，根據(jù)MAX232的不同，電容的取值也不同，MAX232C采用1uF的電容即可，雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行電平模擬轉(zhuǎn)換，但是使用專用芯片更簡(jiǎn)單、可靠。所以在單片機(jī)電源設(shè)計(jì)中常使用輸出電壓固定的集成穩(wěn)壓器，作為穩(wěn)壓器件。采用三端穩(wěn)壓片7805即可制作輸出為+5V的電源，為單片機(jī)提供正常工作電源。本設(shè)計(jì)中所采用的直流穩(wěn)壓電路如圖38所示，其中7805起到電壓變化作用。C11和C12用于濾波，在這基礎(chǔ)上，還可以增加二極管DD6，分別連接在7805的1端和3端，形成反饋，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路情況時(shí)，能對(duì)電路起到保護(hù)作用。本設(shè)計(jì)出于簡(jiǎn)化電路的目的，所以省略了以上兩步，電路系統(tǒng)原理圖如圖411所示：圖411 穩(wěn)壓電源圖第五章：程序框圖及C語言程序，見圖51初始化調(diào)用顯示子程序1S到？初次上電？讀出溫度值溫度計(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令NY主流程圖Y主流程圖N圖51溫度采集系統(tǒng)原理框圖顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器十位數(shù)0？N Y百位數(shù)0？ NY百位數(shù)顯示數(shù)據(jù) (不顯示符號(hào))十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示 Y 結(jié)束圖52溫度顯示模塊流程圖讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需要進(jìn)行CRC校驗(yàn)，其程序流程，見圖53。DS18B20復(fù)位命令跳過ROM命令溫度轉(zhuǎn)換開始命令結(jié)束圖54溫度轉(zhuǎn)換子程序流程此程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算并進(jìn)行正負(fù)判定流程，見圖45。sbit fm=P2^3。 // 溫度變量uchar flag1,count。sbit wela=P2^7。//不帶小數(shù)點(diǎn)編碼。 //帶小數(shù)點(diǎn)編碼。 for(i=0。i++) for(j=0。j++)。 PCON = 0x00。 TH1 = 0xFd。 TR1 = 1。 //DS18B20 初始化 DS=0。 while(i0)i。 i=4。}bit tmpreadbit(void) //read a bit 讀一位{ int i。 DS=0。 //i++小延時(shí)一下 DS=1。i++。 i=8。 return (dat)。 dat=0。i=8。 dat=(j7)|(dat1)。 //將一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)返回}void tmpwritebyte(uchar dat) //寫一個(gè)字節(jié)到 DS18B20 里{ int i。 bit testb。j=8。0x01。 if(testb) // 寫 1 部分 { DS=0。i++。 i=8。 } else { DS=0。while(i0)i。 i++。 } } }void tmpchange(void) //發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令{ dsreset()。 //延時(shí) tmpwritebyte(0xcc)。 //發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令}int tmp() //獲得溫度{ float tt。 dsreset()。 tmpwritebyte(0xcc)。 //發(fā)送讀取數(shù)據(jù)命令 a=tmpread()。 temp=b。 temp=temp|a。 tt=temp*。 temp=tt*10+。 return temp。 dsreset()。 tmpwritebyte(0x33)。 sn2=tmpread()。 ser=temp1/10。if(ser=30) {P0=~P0。delay(1)。fm=1。A1=temp1/1000。A3=temp1%100/10。P1=0x00。wela=0。dula=1。P1=0x01。wela=0。P1=0x00。wela=0。dula=1。P1=0x02。wela=0。P1=0x00。wela=0。dula=1。P1=0x04。wela=0。P1=0x00。wela=0。dula=1。P1=0x08。wela=0。temp1=~temp1。A2=temp1%1000/100。A4=temp1%10。wela=1。P1=table[A1]。dula=0。wela=1。delay(8)。wela=1。P1=table[A2]。dula=0。wela=1。delay(8)。wela=1。P1=table1[A3]。dula=0。wela=1。delay(8)。wela=1。P1=table[A4]。dula=0。wela=1。delay(2)。A2=temp1%1000/100。A4=temp1%10。dula=1。P1=0x01。wela=0。P1=0x00。wela=0。dula=1。P1=0x02。wela=0。P1=0x00。wela=0。dula=1。P1=0x04。wela=0。}}void main() //主函數(shù){ uchar a。 //初始化串口 while(1) { tmpchange()。a0。 //顯示十次} } }第六章:系統(tǒng)調(diào)試分析為了準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試的順序按照先硬件后軟件，先局部后整體的順序來完成。硬件調(diào)試主要包括溫度采集單元的調(diào)試、單片機(jī)小系統(tǒng)調(diào)試、人機(jī)交互調(diào)試、電源系統(tǒng)單元調(diào)試及控制執(zhí)行調(diào)試五部分。根據(jù)電源設(shè)計(jì)原理圖，完成電源系統(tǒng)的安裝與焊接，本設(shè)計(jì)原理是把9V正電源轉(zhuǎn)換成+5V的單片機(jī)能夠正常工作的電源，在輸入端輸入+9V，檢測(cè)輸出端是否為+5V。其次是溫度信號(hào)采集單元的調(diào)試，這一部分調(diào)試的對(duì)象是溫度傳感器。調(diào)試的關(guān)鍵點(diǎn)在于確定溫度傳感器外部電路連接是否正確。系統(tǒng)上電后，~，對(duì)應(yīng)于按鍵K1~K4的狀態(tài)。LCD液晶顯示屏的調(diào)試主要是硬件電路連接的檢查與測(cè)試，根據(jù)電路設(shè)計(jì)原理圖，把LCD的三條控制線分別與單片機(jī)三個(gè)I/O口相連，八條數(shù)據(jù)線分別與單片機(jī)的八個(gè)I/O口相連，通過萬用表檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路連接是否正確。 軟件調(diào)試本部分主要介紹了溫度采集控制系統(tǒng)的軟件調(diào)試過程，檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)初衷，能否達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)。首先是人機(jī)交互模塊的軟件調(diào)試，它主要包括按鍵調(diào)試和LCD調(diào)試兩部分。通過按鍵掃描，獲取鍵值。程序流程圖如圖61所示：YN系統(tǒng)初始化有按鍵？全 滅全亮逐一點(diǎn)亮鍵 1？返 回鍵 2？鍵 3？YYYNNN圖61 按鍵單元調(diào)試框圖系統(tǒng)初始化中設(shè)定與LCD對(duì)應(yīng)的I/O口引腳為輸出狀態(tài)，即可以通過單片機(jī)控制LCD的顯示內(nèi)容，通過LCD正常工作顯示的內(nèi)容，來完成LCD的軟件調(diào)試。讀取溫度傳感器的序列號(hào)的流程圖如圖63所示：DS18B20初始化發(fā)讀ROM命令讀取序列號(hào)保 存顯 示開 始結(jié) 束圖53 DS18B20序列號(hào)讀取流程圖控制執(zhí)行部分的調(diào)試原理比較簡(jiǎn)單，只要能夠通過單片機(jī)來控制單片機(jī)的某個(gè)I/O口就基本完成了控制執(zhí)行部分的調(diào)試。常規(guī)溫度計(jì)產(chǎn)生誤差的主要原因有兩點(diǎn)，首先是空氣中各點(diǎn)的溫度值之間的差異，其次就是視覺誤差，由于溫度的變化是一個(gè)很緩慢的過程，尤其在一個(gè)比較小的環(huán)境中空氣中各點(diǎn)的溫度之間的差異是很小的，所以后者是常規(guī)溫度計(jì)的產(chǎn)生誤差的主要原因。第七章：附錄附錄1：系統(tǒng)原理圖附錄2附圖2 系統(tǒng)PCB圖附錄3附圖3 三維效果圖附錄4 附圖4 實(shí)物圖結(jié)論本文介紹了一種基于AT89S51單片機(jī)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用單總線數(shù)字傳感器DS18B20，對(duì)環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行處理，用LCD對(duì)當(dāng)前溫度信號(hào)值進(jìn)行顯示。實(shí)時(shí)溫度采集與顯示電路的設(shè)計(jì)，使溫度信息更迅速，更直觀的顯示出來。整個(gè)系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單、可靠，系統(tǒng)成本低。進(jìn)入21世紀(jì)后，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。本次用單片機(jī)設(shè)計(jì)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)終于完成了，在本次設(shè)計(jì)中,從采集元件,軟件設(shè)計(jì),硬件焊結(jié),外觀到論文的編寫都是先查閱了大量資料,后確定,再經(jīng)老師指導(dǎo),最后經(jīng)過多天的不斷努力才完成的。在本次設(shè)計(jì)研究和撰寫論文的過程中，我查閱了許多文獻(xiàn)資料，從中學(xué)到了很多有關(guān)系統(tǒng)開發(fā)和程序調(diào)試方面等的知識(shí)。但是由于認(rèn)識(shí)上的片面和不足，各方面的條件影響也很多，本設(shè)計(jì)還有待進(jìn)一步的完善和優(yōu)化，這些在以后的學(xué)習(xí)中要注重積累。他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。韓老師精湛的專業(yè)知識(shí)、耐心的工作態(tài)度和真誠的待人風(fēng)格給我留下了非常深刻的印象，對(duì)我以后的工作和生活將產(chǎn)生很大的影響。真摯的向?qū)熣f聲謝謝。這些都是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力，必將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和生活受益匪淺，我將終生學(xué)習(xí)和銘記。感謝在我論文完成過程中同學(xué)們給我提供的支持、幫助和