【正文】 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，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但是不能正常的工作。第3章電路設(shè)計第3章電路設(shè)計本設(shè)計采用按鍵作為輸入控制，通過溫度多采樣單元采集溫度信息，經(jīng)過LM324放大器放大及ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換，由主機AT89C51進(jìn)行處理并將實際溫度值和設(shè)定溫度值分別顯示在共陽極數(shù)碼顯示管LED上。人為地設(shè)定溫度門限值，使電路在人為設(shè)定的某一溫度值相對穩(wěn)定的工作。其中，將溫度轉(zhuǎn)化為電量的溫度電壓轉(zhuǎn)換由溫度傳感器熱敏電阻實現(xiàn)，小信號放大由橋式放大電路實現(xiàn)，A/D轉(zhuǎn)換選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809，將采集到的溫度模擬信號轉(zhuǎn)換為AT89C51能夠處理的二進(jìn)制數(shù)字信號。例如，我們平常使用的各種材料、元件，其性質(zhì)或多或少地都會隨其所處的環(huán)境溫度變化而變化，因而它們幾乎都能作為溫度傳感器使用。2．對溫度的變化有較好的一一對應(yīng)關(guān)系，即對除溫度外其他物理量的變化不敏感。4．有較強的耐機械、化學(xué)及熱作用等的特點。6．價格適宜，適合于批量生產(chǎn)。模數(shù)轉(zhuǎn)換是將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為N位二進(jìn)制數(shù)字輸出信號的技術(shù)。與之相應(yīng)的是，作為模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)之間橋梁的模數(shù)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用日趨廣泛。本次設(shè)計還涉及到數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)，而模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)包括采樣、保持、量化和編碼四個過程。根據(jù)奈奎斯特采樣定理，對于采樣信號x(t)，如果采樣頻率fs大于或等于2fmax(fmax為x(t)最高頻率成分)，則可以無失真地重建恢復(fù)原始信號x(t)。通常采樣脈沖的寬度tw是很短的，故采樣輸出是斷續(xù)的窄脈沖。3．量化是將連續(xù)幅度的抽樣信號轉(zhuǎn)換成離散時間、離散幅度的數(shù)字信號，量化的主要問題就是量化誤差。4．編碼是將量化后的信號編碼成二進(jìn)制代碼輸出。積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器稱雙斜率或多斜率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，是應(yīng)用最為廣泛的轉(zhuǎn)換器類型。雙斜率轉(zhuǎn)換器由1個帶有輸人切換開關(guān)的模擬積分器、1個比較器和1個計數(shù)單元構(gòu)成。時間到達(dá)后將計數(shù)器復(fù)位并將積分器輸入連接到反極性(負(fù))參考電壓。 積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度和帶寬都非常低，但它們的精度可以做得很高，并且抑制高頻噪聲和固定的低頻干擾(如50 Hz或60 Hz)的能力，使其對于嘈雜的工業(yè)環(huán)境以及不要求高轉(zhuǎn)換速率的應(yīng)用非常有效。圖33則為溫度控制系統(tǒng)的單片機顯示部分。圖33 溫度顯示電路 調(diào)節(jié)執(zhí)行單元 調(diào)節(jié)執(zhí)行單元，如圖34所示，采用實時控制的方法，由光電耦合器MOC3041（光電耦合器）和可控硅SCR組成。圖34 調(diào)節(jié)執(zhí)行單元 第4章 軟件設(shè)計第4章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)的軟件部分由主程序流程圖、中斷子程序流程圖、按鍵流程圖和顯示流程圖四部分組成。NY初 始 化處理按鍵、顯示設(shè)定值啟動A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值處理顯示實際溫度比較設(shè)定溫度值和實際溫度值是否大于？加 熱開 始停 止圖41主程序流程圖 圖42為中斷子程序的流程圖，這個主要是為了保障整個軟件程序在運行時可以達(dá)到中斷，從而使系統(tǒng)進(jìn)一步達(dá)到完善。主要是通過人為的對外部按鍵的控制來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度，從而實現(xiàn)系統(tǒng)對溫度的手動和自動控制。主要是通過對傳輸過來的信號進(jìn)行顯示后，給操作者提供提示。開 始結(jié) 束串行口初始化往緩沖區(qū)送數(shù)查段碼送顯示圖44 顯示流程圖 本章節(jié)主要講的是單片機溫度系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分的主要的流程圖，這也是系統(tǒng)程序設(shè)計的基本設(shè)計思路，通過依照四部分的流程圖進(jìn)行設(shè)計，已達(dá)到對系統(tǒng)完整的運行，對溫度的顯示、監(jiān)控和控制。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試是交叉進(jìn)行的，但通常是先排除樣機中明顯的硬件故障，尤其是電源故障，才能安全地和仿真器相連，進(jìn)行綜合調(diào)試。解決方法：在畫原理圖時仔細(xì)檢查、校正即可解決。解決方法：在設(shè)計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更換，以免損壞其他元件或影響電路功能的實現(xiàn)。電源的故障包括：電壓值不符和設(shè)計要求，電源引出線和插座不對應(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)計中就出現(xiàn)電源故障經(jīng)過一個穩(wěn)壓電路才使其正常工作。1．靜態(tài)測試在樣機加電之前，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)檢查樣機線路的正確性，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求。第二步是加電后檢查各個插件上引腳的電位，仔細(xì)測量各點電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機插座上的各點電位，若有高壓，聯(lián)機時將會損壞仿真器。 2．聯(lián)仿真器在線調(diào)試測試RAM存儲器：用仿真器寫命令將一批數(shù)據(jù)寫入樣機中擴展的RAM，然后用讀命令讀出其內(nèi)容，若對任意單元讀出和寫入內(nèi)容一致，則擴展RAM和單片機的連接沒有邏輯錯誤。設(shè)計軟件部分出現(xiàn)這種錯誤的現(xiàn)象：1．當(dāng)以斷點或連續(xù)方式運行時，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。在采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)時，錯誤可能在操作系統(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)某一個中斷這種錯誤的現(xiàn)象是連續(xù)運行時不執(zhí)行中斷任務(wù)程序的規(guī)定操作，當(dāng)斷點設(shè)在中斷入口或中斷服務(wù)程序中時碰不到斷點。解決方法：修改中斷控制寄存器（IE，IP）的初值設(shè)置。這類錯誤大多是由于計算程序中的錯誤引起的。軟件調(diào)試所使用的方法有：計算程序的調(diào)試方法、I/O處理程序的調(diào)試法、綜合調(diào)試法等。根據(jù)計算程序的功能，事先準(zhǔn)備好一組測試數(shù)據(jù)。計算程序的修改視錯誤性質(zhì)而定。如果用于測試的數(shù)據(jù)沒有全部覆蓋實際計算的原始數(shù)據(jù)的類型，調(diào)試沒有發(fā)現(xiàn)錯誤可能在系統(tǒng)運行過程中暴露出來。3．綜合調(diào)試在完成了各個模塊程序（或各個任務(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)全速運行目標(biāo)程序，實現(xiàn)了預(yù)定功能技術(shù)指標(biāo)后，便可將軟件固化，然后在運行固化的目標(biāo)程序，成功后目標(biāo)系統(tǒng)便可脫機運行。通過對系統(tǒng)硬件的調(diào)試，進(jìn)一步理解了水溫控制系統(tǒng)的原理，同時也發(fā)現(xiàn)了問題，原設(shè)計電路缺乏對水溫的實時控制，因此后加入調(diào)節(jié)執(zhí)行單元，采用實時控制的方法，由光電耦合器MOC3041和可控硅SCR組成。第6章 總結(jié)與展望第6章 總結(jié)與展望 總 結(jié)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，這意味著我們的大學(xué)生活也要結(jié)束了，但我們的學(xué)習(xí)沒有結(jié)束，在本次設(shè)計中，我們所學(xué)過的理論知識接受了實踐的檢驗，增強我的綜合運用所學(xué)知識的能力及動手能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。軟件算法采用設(shè)定值和測量值相比較的算法。PROM的AT89C51單片機控制傳感器的自動化溫度監(jiān)控系統(tǒng)。而本次設(shè)計主要是完成兩方面工作，軟件程序設(shè)計和硬件電路板設(shè)計。硬件設(shè)計包括繪制電路原理圖，生成圖后制作電路板、插件焊件、再做硬件測試。無論從專業(yè)知識、動手能力，還是毅志品質(zhì)，都使我受益非淺。大學(xué)生活雖然結(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)，用知識充實自己的頭腦，才能在未來社會有一席之地，才能為社會的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，一句話：學(xué)無止境。以前沒有單片機時，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，并且由于長期使用， 元器件不斷老化，控制的精度自然也會達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔(dān)心精度達(dá)不到了。特別是沿海地區(qū)的玩 具廠等生產(chǎn)產(chǎn)品多數(shù)用到單片機，并不斷地輻射向內(nèi)地。目前，測溫控溫系統(tǒng)得到快速的發(fā)展，國外的測量控制系統(tǒng)已經(jīng)成熟，產(chǎn)品也較多。而由于競爭越來越激烈，現(xiàn)在企業(yè)發(fā)展的趨勢是如何最有效的提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 通過本次的設(shè)計，是我感覺到單片機的應(yīng)用會越來越廣泛，而且，在醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展中，單片機也會越來越重要。學(xué)習(xí)并使用單片機為核心進(jìn)行設(shè)計，將為我們電子工作者打開一扇通往電子設(shè)計新出路的大門。單片機產(chǎn)品手冊[ED/OL]，[15] 趙娜，趙剛， 單片機的溫度測量系統(tǒng)[J]. 微計算機信息，2007，12：146148。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，長長的問號一個個在求學(xué)的路途中被知識的舉手擊碎，而人生的思考才剛剛開始。大學(xué)時代的老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。在這里尤其要感謝馮璐老師，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),感謝您的悉心的點撥。 what would cause a harmless flash on the screen of a television set could lead to a serious error in a puter.As far as puting circuits were concerned, we found ourselves with an embarass de richess. For example, we could use vacuum tube diodes for gates as we did in the EDSAC or pentodes with control signals on both grids, a system widely used elsewhere. This sort of choice persisted and the term families of logic came into use. Those who have worked in the puter field will remember TTL, ECL and CMOS. Of these, CMOS has now bee dominant.In those early years, the IEE was still dominated by power engineering and we had to fight a number of major battles in order to get radio engineering along with the rapidly developing subject of in the IEE light current electrical recognised as an activity in its own right. I remember that we had some difficulty in organising a conference because the power engineers’ ways of doing things were not our ways. A minor source of irritation was that all IEE published papers were expected to start with a lengthy statement of earlier practice, something difficult to do when there was no earlier practiceConsolidation in the 1960s By the late 50s or early 1960s, the heroic pioneering stage was over and the puter field was starting up in real earnest. The number of puters in the world had increased and they were much more reliable than the very early ones . To those years we can ascribe the first steps in high level languages and the first operating systems. Experimental timesharing was beginning, and ultimately puter graphics was to e along.Above all, transistors began to replace vacuum tubes. This change presented a formidable challenge to the engineers of the day. They had to forget what they knew about circuits and start again. It can only be said that they measured up superbly well to the challenge and that the change could not have gone more smoothly. Soon it was found possible to put more than one transistor on the same bit of silicon, and this was the beginning of integrated circuits. As time went on, a sufficient level of integration was reached for one chip to acmodate enough transistors for a small number of gates or flip flops. This led to a range of chips known as the 7400 series. The gates and flip flops were independent of one