【正文】 于一條拋物線。 顯示 LCD 1602 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。 MAX485 芯片 MAX485 接口芯片是 Maxim 公司的一種 RS－ 485芯片。它完成將 TTL電平轉換為 RS－ 485電平的功能 。 MAX485 的驅動器擺率不受限制 , 可以實現(xiàn)最高 的傳輸速率 。接收器輸入具有失效保護特性，當輸入開路時，可以確保邏輯高電平輸出。 總體電路圖 該設計以 AT89S52 為核心構造，對總體的功能進行設計。以系統(tǒng)的性能工作原理西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 13 為核心，得到的主控電路圖如圖 22 所示。本系統(tǒng)的軟件設計采用的是 C 語言進行編程， C 是一種很具有結構化的語言。由于 C 語言實現(xiàn)了對硬件的編程操作，因此 C語言既有較高語言的功能，也有低級語言的優(yōu)勢。 在 C 編程的基礎上，根據(jù)硬件電路原理圖，本系統(tǒng)的軟件程序主要包括了：主程序，初始化， LCD1602 的溫度顯示 ，報警函數(shù)子程序設計 ，數(shù)據(jù)的 AD 轉換，485 通信設計。我們可以定義溫度的最高上限和下限的兩個閾值，并確認。同時，如果采集到的溫度超過了閾值范圍，都將中斷進入報警系統(tǒng)，對采集到的溫度產生報警信號；如果采集到的溫度在介于閾值范圍之間，則正常顯示溫度，并且循環(huán)顯示 8路溫度，直到將 8路溫度全部顯示完畢 。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 通 道 選 擇初 始 化1 6 0 2 液 晶 屏溫 度 顯 示讀 取 A D 結 果啟 動 A D 轉 換溫 度 報 警是 否 超 過 設 置的 上 下 限 值采 集 完 畢 Y開 始結 束 N YN 圖 31 函數(shù)主流程圖 AD 轉換子程序設計 該設計采用的是 ADC0809，它是一個 8路模擬輸入的 8 逐次逼近式 ADC 。 其引腳功能如下： IN0— IN7: 8位模擬量輸入端 ADD A, ADD B, ADD C: 模擬量輸入通道地址選擇線，其 8 位編碼分別對應IN0— IN7， 通道選擇表如下表 31所示 ALE: 地址鎖存端 START: ADC 轉換啟動信號，正脈沖有效，該信號要求保持在 200ns 以上。當微處理器收到變成高電平的 EOC的時候，便立刻送出 OE 信號，讀取轉換結果。將采集到的信號 ,經過 A/D 轉換并由單片機系統(tǒng)讀取。對每路溫度的采集分 5 次采集，求出這 5 個數(shù)據(jù)中的最大值最小值， MAX— MIN 求出差值，求出 5 個采集點的數(shù)學期望，將此進行比較，若差值大于期望值，則會認為采集到的數(shù)據(jù)點不合要求，舍棄該采集值，重新進行采集。主要的流程圖如圖 32所示。通過并行接口，可與單片機的 I/O 口直接相連。高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。高電平時為讀操作，低電平時為寫操作 E(6): 使能信號，下降沿觸發(fā) D0D7: I/O 口數(shù)據(jù)傳輸線 BLA: 背光源正極 BLK：背光源負極 當 RS 及 R/W 的引腳信號為 1 且 E 的引腳由 1 變成了 0 時，讀取數(shù)據(jù)：當 RS的引腳信號為 1 時， R/W 引腳信號為 0，且 E 的引腳由 1 變成了 0，存入數(shù)據(jù)。 它具體的指令操作包括清屏，回車，輸入模式控制，顯示開關控制，以為控制，顯示模式控制如下 32 表所示。其流程圖如下圖 33所示。如下 34所示。 開 始讀 取 標 志 位標 志 位 = 1 ？置 P 0 1 為 0低 電 平 ， 報 警結 束Y置 P 0 0 為 0低 電 平 ， 正 常N 圖 34 報警子程序流程圖 按鍵設置程序設計 從電路圖中可以看出，該系統(tǒng)中設計了 3 個按鍵，分別控制著系統(tǒng)的“通道+”，“通道 ”，還有“確認”這三個功能，用來選擇顯示的通道。當鍵閉合時，該鍵為低電平；當鍵斷開時，該鍵為高電平。在抖動期 間，檢測按鍵的通 /斷作用，就很可能導致錯誤的出現(xiàn)，按鍵的一次按下或者釋放都將被誤認為是很多次的操作，因此，在按鍵的處理之中，應該設置軟件上的去抖動方法。 開 始去 抖 動 ， 延 時等 待有 按 鍵 按 下 ？按 鍵 確 實 按 下 ？按 鍵 處 理轉 換 顯 示 通 道+ ， 保 存 鍵 值按 鍵 釋 放結 束 YY 去 抖 動 ， 延 時等 待NNNY 恢 復 按 鍵 圖 35 按鍵設置處理程序流程圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 RS485 通信模塊程序設計 上位機和下位機之間的串行通信采用 RS 485 標準接口 , PC 端接一個 RS232 的轉換電 路 ,就實現(xiàn) RS485 總線控制。當 RE為邏輯 0時，器件處于接收狀態(tài)；當 DE 為邏輯 1時，器件處于發(fā)送狀態(tài) 。 發(fā) 送 / 接 收 端 接 收 / 發(fā) 送 端數(shù) 據(jù) 線 圖 36 半雙工工作方式 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 開 始串 口 初 始 化接 收 數(shù) 據(jù)M A X 4 8 5 發(fā) 送 使 能 信 號發(fā) 送 結 束M A X 4 8 5 接 收 使 能 信 號結 束 YN 圖 37 485通信流程圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 26 第 4 章 調試與仿真 在完成了硬件設計跟軟件設計的基礎上，就將對產生的程序進行 調試，本系統(tǒng)采用的調試是仿真調試，基于 Keil 和 Proteus 的聯(lián)調過程中，對系統(tǒng)進行調試仿真。 軟件仿真 建立程序文件 （ 1）打開 Keil uVision4，新建 Keil 項目，選擇 AT89C51 單片機作為 CPU； 建立一個文件夾作為工作文件夾，進入集成開發(fā)環(huán)境中，選擇菜單“ Project— New uVision Project”，在彈出的“ New uVision Project”對話框中，將“保存在”下拉列表中選擇自己的工作文件夾，在“文件名”中鍵入文件名，保存，如圖 41。單擊確定即可，如圖 42。在彈出的“ Save As”中，確定保存在了自己的文件夾中，在文件名輸入源文件名和擴展名，單擊“保存”按鈕，關閉對話框，保存程序，如圖 43所示。 圖 44 添加 C源文件 選中欲添加的源程序，單擊“ Add”按鈕，將源程序添加到工程當中。 （ 3）在“ Option for Target”對話框中。如圖 45所示。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 29 加載目標代碼文件 （ 1）在 Proteus ISIS 中，左鍵雙擊 AT89C51 元件，打開“ Edit Component” 對話框，設置單片機的頻率為 12MHz； （ 2）在該窗口中“ Program Film”欄中，選擇先前生成的“ .HEX”文件，如圖46 所示； 圖 46 設置單片機頻率及選擇“ .HEX”文件 （ 3）在 Proteus ISIS 菜單欄目中選擇【 File】 ?【 Save Design】選項，保存設計； （ 4）在 Proteus ISIS 菜單欄中，打開“ Debug”下拉菜單，在菜單中選擇“ Use Remote Debug Monitor”選項，以支持與 Keil 的聯(lián)調。在此說明的是，溫度的采集中 PT100 傳感器的工作原理是可調電阻原理，電阻值的變化引起電壓變化，經過轉換得到溫度值，故在此用滑動變 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 30 阻器來代替了傳感器來進行軟件的仿真。 圖 47 Proteus溫度采集仿真圖 按動開關，可以看到 LCD 液晶屏上面顯示出了歡迎語句， LCD 啟動，如圖 48 所示。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 31 圖 49 LCD顯示的溫度值 圖 410 撥動滑動變阻器之后 LCD顯示的溫度值 硬件調試 經過了軟件的仿真后，將程序燒到單品機中，進行硬件調試，即將生成的 .hex 文件載入系統(tǒng)控制中心單片機中。 LCD1602 液晶上也顯示出了轉換后的溫度值，如圖 411所示。切換通道，可以 觀察到不同通道的溫度值，如圖 412 所示 。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 33 圖 413 溫度報警模塊顯示 產生的問題與分析 在系統(tǒng)的調試過程中產生的問題多種多樣，下面就所產生的問題進行分 析，以及它是如何得到解決作一些簡單的闡述。經過查看模塊程序，發(fā)現(xiàn) DELAY 程序的延遲時間有的太短有的太 長，所以造成了一次的按鍵操作系統(tǒng)沒有反應或者系統(tǒng)當成了多次操作。 2. 第 3 路溫度變化問題 第 3 路滑動變阻器用螺絲刀旋轉，企圖得到溫度值顯示的變化，但是觀察 到液晶顯示屏上沒有改變。觀察知，偶然因 素引起的誤 差可以使得數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 34 第 5 章 結論與展望 最后本章對這個總體論文及其設計進行一個總結 , 并提出不足之處與改進方法。在軟件設計中 ,實現(xiàn)了溫度采集 ,AD 轉換，溫度顯示等功能。 在這次的畢業(yè)設計之中，對溫度傳感器，以及 AD 轉換等都有了一些認識，同時也學習到了一些 書本上學習不到的東西，不僅僅增強的是一種動手的能力，而且還培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題解決問題的意識，能力。 同時，也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，學習的理論知識功底不足， C 語言學習不牢靠，不能夠完全融會貫通所學到的知識。所以在今后的學習之中，必須努力的充實自己，鍛煉自己的各種能力，使得自身的理論素養(yǎng)與實踐動手能力得到更大的提高。 （ 1） 在該設計中是有線溫度控制，可以采用無線模塊方式實現(xiàn)遠程溫度數(shù)據(jù)采集。 （ 2） RS485 可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的轉換，通過協(xié)議以及軟硬件配合，可以實現(xiàn)上 位機，與 PC 通信的功能，在本設計中沒有充分體現(xiàn)這個特性。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 35 參考文獻 [1] 何麗華，譚成武，許治平，單片機多路溫度巡檢儀 [J]，自動化儀表， 1998 [2] 張紅兵 王華凌 編著，基于鉑電阻 Pt100 的溫度傳感器設計 [J]，電子制作，2020(11)： 36 [3] 溫宗周，單片機原理及接口技術 （第 1 版） [M]，北京： 中國電力出版社，2020： 1101 [4] 薛紀文， C語言程序設計教程（第 1版） [M]，北京：北京郵電大學出版社，2020： 14160 [5] 朱清慧，翟天嵩，王志奎， Proteus 教程 — 電子線路設計，制版與仿真 （第1 版） [M]，北京：清華大學出版社， 2020： 200210 [6] 杜克銘 ， 姚燕 ， 李景涌 ， 基于 STC89C52 的多路溫度傳感器標定系統(tǒng) [J],電子技術應用 ， 2020(04) [7] 鐘偉雄 ， 基于 8051 單片機的溫度采集系統(tǒng) ， 科技創(chuàng)新導報 ， 2020(31) [8] 陳忠平， 51 單片機 C 語言程序設計經典實例（第 1 版） [M]，北京：電子工業(yè)出版社， 2020： 271280,337346 [9] 劉 鯤，孫春亮，單片機 C語言入門（第 1 版） [M]，北京：人民郵電出版社，2020： 43116 [10] 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