【正文】 機(jī)的 腳用于申請(qǐng)中斷，以執(zhí)行鍵盤中斷修改設(shè)置時(shí)間；加鍵，用于修改時(shí)間使時(shí)間按增形式調(diào)整；減鍵，用于修改時(shí)間使時(shí)間按減形式調(diào)整。 15 K E Y 1K E Y 2K E Y 3R 1210KR 1310KR 1410KV C C P 3 .0P 3 .1P 3 .2 圖 210 按鍵電路 2. 顯示電路 本設(shè)計(jì)采用 6 個(gè) LED 共陽(yáng)極數(shù)碼通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行時(shí)間溫度數(shù)據(jù)的顯示。其電路圖如下圖 211 所示 。因此，軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。 在單片機(jī)測(cè)量控 制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制兩個(gè)基本類型。過(guò)程控制程序主要是使單片機(jī)按一定的方法進(jìn)行計(jì)算，然后再輸出，以便達(dá)到測(cè)量控制目的。因此，整個(gè)軟件可分為溫度采集子程序、時(shí)鐘讀取程序、按鍵子程序、顯示子程序、及系統(tǒng)主程序。 如果用查表法，主要有 2 個(gè)問題，如果要提高測(cè)量精度，則需要建立大量的表格，而且得提前做大量得試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行多點(diǎn)校正，還有一個(gè)問題是程序的通用性差，這臺(tái)儀器上校正好得數(shù)據(jù)可能在另一臺(tái)上不合適。這里我們考慮第2 種方法的優(yōu)點(diǎn)，首先采用分段的方法，將測(cè)量范圍分段，然后查出該段的數(shù)學(xué)模型的各個(gè)系數(shù)，然后計(jì)算出溫度值，這里，由于時(shí)間的關(guān)系，我們對(duì)整個(gè)測(cè)量范圍分了 3 段，分別為0－ 49℃ 、 50－ 70℃ 、 71－ 100℃ ，利用分度表進(jìn)行 離線的數(shù)學(xué)擬合，得到各段的數(shù)學(xué)模型系數(shù)。 我們通過(guò)最小二乘法進(jìn)行線性擬合，得到如下的數(shù)學(xué)模型為： T1= 049℃ T2= 50－ 70℃ T3= 71－ 100℃ 上述 3 個(gè)數(shù)學(xué)模型中，最大的理論誤差值都小于 ℃ ，能夠滿足精度要求，實(shí)際上如果有足夠的時(shí)間，我們完全可以分得再細(xì)一些，這樣理論的誤差將會(huì)變得更小。RB，這里的 A、 B 是上述不同溫度段的系數(shù)，而 R 值由于在輸出為 0V 時(shí)，實(shí)際上有個(gè)對(duì)應(yīng)于 100 歐姆的偏置電路，因此根據(jù) RR0=U/I，而I=，而 AD/U/G=4096/，這里的 AD 值為 A/D 轉(zhuǎn)換得結(jié)果 G 為放大器的增益，本設(shè)計(jì)中的二級(jí)放大器放大的倍數(shù)為 80 倍。( 開始 將時(shí)間、溫度數(shù) 據(jù)寫入到數(shù)碼管 讀取時(shí)間、溫度值 顯示時(shí)間、溫度值 返回 開始 初始化函數(shù) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 將轉(zhuǎn)換后的電壓轉(zhuǎn)換為溫度 返回 開始 初始化函數(shù) DS1302 數(shù)據(jù)的寫入 DS1302 數(shù)據(jù)的讀取 返回 開始 系統(tǒng)初始化 調(diào)用時(shí)間、溫度子程序 調(diào)用顯示子程序 調(diào)用掃描按鍵程序 20 程序如下： void write_byte(uchar dat) //1302 寫入一字節(jié) { uchar a。 for(a=8。a) { IO=ACC0。 //delayus(10)。 ACC=ACC1。 for(a=8。a) { ACC7=IO。 SCLK=0。 } return(ACC)。 SCLK=0。 RST=1。 write_byte(dat)。 SCLK=1。 } uchar read_1302(uchar add) //向 1302 讀出數(shù)據(jù) { uchar temp。 SCLK=0。 RST=1。 temp=read_byte()。 SCLK=1。 return (temp)。 Decimal=bcd4。=0x0F))。程序如下： void delay(uchar n) //延時(shí)程序 { uchar i。in。 } uint read2543(uchar port) //TLC2543 驅(qū)動(dòng)程序 { uint ad=0,i。 _CS=0。 for(i=0。i++) { if(D_OUT) ad|=0x01。0x80)。 delay(6)。 delay(6)。 ad=1。 ad=1。 } 23 uint Read_Temp() // 電壓轉(zhuǎn)換函數(shù) { uint j。 j=read2543(0)。 m2=。 m5=。 m4=m4*10。 m2=m1+2576700。 m4=m3/10000。} 24 第四章 電路仿真的設(shè)計(jì)與分析 第一節(jié) Proteus 仿真軟件介紹 Proteus ISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。目前支持的單片機(jī)類型有： 6800 系 列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。由于 PT100 溫度傳感器在仿真過(guò)程中波動(dòng)較大，使得顯示的溫度跳躍變化，不易于溫度顯示與測(cè)量。另外，由于在 Proteus 軟件中不能仿真 LM336 恒壓源，所以在本次仿真過(guò)程中采用軟件自帶的 的恒壓原代替。 系統(tǒng) 電路仿真圖如圖 41所示 。本仿真電路的前置電路的兩級(jí)放大電路中，通過(guò)調(diào)節(jié)一級(jí)放大器和二級(jí)放大電路的偏置電路中滑動(dòng)變阻器范圍來(lái)調(diào)節(jié)測(cè)溫范圍，使輸入到 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬電壓在 05V 范圍內(nèi)，這樣才能進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。其中二級(jí)放大器中設(shè)計(jì)了偏置調(diào)整電路，因?yàn)?PT100 電阻傳感器在 0℃ 時(shí)對(duì)應(yīng)電阻為100 歐姆，所以要顯示 0℃ ，就必須將此時(shí)對(duì)應(yīng)的有效數(shù)字減掉后再放大 一定的倍數(shù)，才通過(guò)A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理。另外，在仿真過(guò)程中，按鍵會(huì)可能產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象，可以通過(guò)硬件來(lái)消除抖動(dòng)。另外本系統(tǒng)還可以通過(guò)外接電路擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警功能，從而更好的實(shí)現(xiàn)溫度現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)控制。 通過(guò)本次溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我對(duì)溫度測(cè)量控制有了進(jìn)一步的熟悉和更深入的學(xué)習(xí)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)至少 2 個(gè)月，從一開始的課題確定，到后來(lái)的資料查找、理論學(xué)習(xí)，再有就是近來(lái)的調(diào)試和測(cè)試過(guò)程，這一切都使我的理論知識(shí)和動(dòng)手能力進(jìn)一步得到提升。雖然在制作過(guò)程中不可避免地遇到很多問題，但是最后還是在老師以及同學(xué)的幫助下圓滿解決了這些問題，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與最 后調(diào)試，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期的要求，很好地完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。為以后從事單片機(jī)軟硬件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、打下了良好的基礎(chǔ)，樹立獨(dú)立從事產(chǎn)品研發(fā)的信心，并在這種能力上得到了比較充分的鍛煉。 29 附錄 A WZP 型鉑熱電阻（ Pt100）分度特性表 R0=100 歐 溫度（ ℃ ） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 電阻值（歐姆） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 30 附錄 B 總電路圖 V c c 21X12X23GND4R S T5I /O6S C L K7V c c8U4D S 1302E A /V P P31X T A L 119X T A L 218R S T /V P D9P 17P 16P 12P 13P 14P 15P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P 39P 38P 37P 36P 35P 34P 33P 32P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E /P R O G30P 11P 10V c c40G nd20A T 89S 5XA T 1K E Y 1K E Y 2K E Y 3Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6C230pR910kR 16 R 205KR740k1327L M 336 Y185326741U1O P 0785326741U3A D 62085326741U2op 07V R 310kV R 12kR 17500R 11P T 100R82kB A T 1C130pR1 R2 R3 R4 R5 R6V R 24k+ 12V 12VV C CV C C+ 12V 12V+ 12V 12VV C CV C CV C C1234567abcdefg8dp9V C CabfcgdedpL E D 21234567abcdefg8dp9V C CabfcgdedpL E D 31234567abcdefg8dp9V C CabfcgdedpL E D 41234567abcdefg8dp9V C CabfcgdedpL E D 51234567abcdefg8dp9V C CabfcgdedpL E D 61234567abcdefg8dp9V C CabfcgdedpL E D 1abcdefgdpa a a a a abbbbbbc cc cc cdddddde e e e e effffffg g g g g gdpdpdpdpdpdp1 2 3 4 5 6123456Y212MC3102C 12104C 1310uFR 1010kR 15S1V C C1234D1V in1Gnd2+ 5V3L M 1L M 7805C TT1220VC71000uFC51000uFC41000uFC61000uF+ 5VR 1210KR 1310KR 1410KV C CV in1Gnd2+ 12V3T M 1L M 7812C TV in2Gnd1 12V3T M 2L M 7912C TC8C 11C9C 10D2LEDD3LEDR 181kR 191k+ 12V 12VA01A12A23A34A45A56A67A78A89GND10A911A 1012R13R+14/C S15DO16DI17C L O K18E O C19V C C20*U 1T L C 2543V C CV C CP P P 12345678161514131211109R P 1V C C 31 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師的熱心指導(dǎo)。幫助解決畢業(yè)