《基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（43頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文) 作 者: 學(xué) 號(hào)： 教研室: 電氣自動(dòng)化教研室 專 業(yè): 電氣自動(dòng)化技術(shù) 題 目: 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2013 年 5 月  畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名： 班級(jí)、學(xué)號(hào)： 題 目： 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)： 該生能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書規(guī)定的工作，積極查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)態(tài)度端正，能獨(dú)立思考并解決有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，論文符合學(xué)校規(guī)定的格式，寫作的規(guī)范化程度好。設(shè)計(jì)方案可行，有一定的創(chuàng)新性，如果再多參考一些外文資料，將會(huì)更加完善。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為 ，可以提交答辯。 指導(dǎo)者(簽字)： 2013年5月15日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)負(fù)責(zé)人(簽字)： 2013年5月20日 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）中文摘要 文 獻(xiàn) 綜 述 摘要 本設(shè)計(jì)用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)房間的恒溫控制。該系統(tǒng)由溫度檢測(cè)模塊、溫度顯示模塊、標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)定以及溫度控制模塊組成。溫度檢測(cè)模塊是將DS18B20溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量所傳出的數(shù)字信號(hào)利用單片機(jī)進(jìn)行讀取和處理；溫度顯示模塊用四位LED數(shù)碼管顯示，溫度顯示的精度為0.1度；溫度設(shè)定模塊用三個(gè)按鍵進(jìn)行房間標(biāo)準(zhǔn)溫度值的輸入；溫度控制是根據(jù)房間的實(shí)際溫度與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度之間的差值來(lái)調(diào)節(jié)可變脈寬（PWM）的寬度，從而控制可控硅的導(dǎo)通或截止的時(shí)間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒溫控制。本設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件編程由匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，與硬件電路相輔相成，很好實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能。本溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)有效，能夠達(dá)到良好的溫度控制效果。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，成本低廉，在實(shí)際生產(chǎn)生活中可以廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 AT89C51單片機(jī) 溫度傳感器DS18B20 恒溫控制 可變脈寬（PWM） 目錄 1緒論 1 1.1溫度控制系統(tǒng)研究的目的和意義 1 1.2溫度控制系統(tǒng)研究概況 1 1.3溫度傳感器技術(shù) 1 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 4 2.1 方案論證 4 2.2 系統(tǒng)功能介紹 5 3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 7 3.1傳感器接口電路設(shè)計(jì) 7 3.1.1溫度數(shù)據(jù)采集電路 7 3.2 LED顯示接口電設(shè)計(jì) 9 3.2.1 AT89C51單片機(jī) 10 3.2.2 LED數(shù)碼管 12 3.3 溫度控制電路的設(shè)計(jì) 13 4 脈寬調(diào)制 16 4.1脈寬調(diào)制的介紹 14 4.2基本原理 14 4.3 脈寬調(diào)制信號(hào)的設(shè)計(jì)思想 15 4.4脈寬調(diào)制信號(hào)的作用 15 4.5脈沖寬度調(diào)制優(yōu)點(diǎn) 16 5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 6 系統(tǒng)軟件調(diào)試 19 6.1目測(cè) 19 6.2硬件調(diào)試 19 6.3 軟件的調(diào)試 19 6.4 注意事項(xiàng) 20 結(jié)束語(yǔ) 22 參考文獻(xiàn) 23 致 謝 24 附錄一 程序 25 附錄二 硬件電路圖 36 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 37 頁(yè) 共 36頁(yè) 1緒論 1.1溫度控制系統(tǒng)研究的目的和意義 在人類的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色。溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都與溫度密相關(guān)，因此溫度控制是生產(chǎn)自動(dòng)化的重要任務(wù)。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近幾年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)早已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度控制一直是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，卻又與人們息息相關(guān)的一個(gè)世紀(jì)問(wèn)題。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景與意義。 本設(shè)計(jì)為房間溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制的對(duì)象是房間溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視。其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要得到很好的控制。針對(duì)這一問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)設(shè)定溫度進(jìn)行自行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。 1.2溫度控制系統(tǒng)研究概況 國(guó)外對(duì)溫度控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開(kāi)發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。現(xiàn)在世界各國(guó)的溫度測(cè)控技術(shù)發(fā)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。 我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)的研究較晚，始于20世紀(jì)80年代。我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對(duì)溫度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。我國(guó)溫度測(cè)控設(shè)施計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性應(yīng)用階段過(guò)渡和發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機(jī)控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無(wú)真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在較大差距。我國(guó)溫度測(cè)量控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到工廠化的程度，生產(chǎn)實(shí)際中仍然有許多問(wèn)題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點(diǎn)。 1.3溫度傳感器技術(shù) 傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之一，信息技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)。計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)發(fā)展極快，相當(dāng)成熟，而傳感器應(yīng)用技術(shù)因?yàn)樾枰褂媚M技術(shù)，而模擬技術(shù)還有很多問(wèn)題難以解決，因此傳感器應(yīng)用技術(shù)也有待進(jìn)一步發(fā)展。為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界總舵國(guó)家都把傳感器技術(shù)列為現(xiàn)代的關(guān)鍵技術(shù)之一。通常將能把非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為傳感器，其實(shí)質(zhì)上是一種功能塊，作用是將來(lái)自外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。它是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始參數(shù)進(jìn)行精確可靠地測(cè)量，那么無(wú)論是信號(hào)轉(zhuǎn)換或信息處理，或者最佳數(shù)據(jù)的顯示和控制都將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 溫度傳感器，使用范圍廣，數(shù)量多，居各種傳感器之手。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器（含敏感元件），主要輸能夠進(jìn)行非電量和電量之間的轉(zhuǎn)換；模擬集成溫度傳感器/控制器；智能溫度傳感器。目前，國(guó)際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、集成化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。溫度傳感器按傳感器與被測(cè)介質(zhì)的接觸方式可分為接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器兩大類，其中，接觸式溫度傳感器的測(cè)溫元件與被測(cè)對(duì)象要有良好的熱接觸，通過(guò)熱傳導(dǎo)及對(duì)流原理達(dá)到熱平衡，這個(gè)示值即為被測(cè)對(duì)象的溫度。這種測(cè)溫方法精度比較高，并可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)的、熱容量比較小的及對(duì)感溫元件有腐蝕作用的對(duì)象，這種方法將會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。非接觸測(cè)溫的測(cè)溫元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸。常用的是輻射熱交換原理。此種測(cè)溫方法的主要特點(diǎn)是可測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的小目標(biāo)及熱容量小或變化迅速的對(duì)象，也可測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布，但受環(huán)境的影響比較大。 溫度傳感器的發(fā)展大致可分為以下幾種： （1）熱電偶傳感器。熱點(diǎn)偶傳感器是工業(yè)測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的一種溫度傳感器，它與被測(cè)對(duì)象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響，具有較高的精度；測(cè)量范圍廣，可從-50℃～1600℃進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，特殊的熱電偶如金,鐵,鎳,鉻最低可測(cè)到-269℃，鎢,錸最高可達(dá)2800℃。 （2）模擬集成溫度傳感器。采用硅半導(dǎo)體集成工藝制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀(jì)80年代問(wèn)世的，它將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測(cè)量及模擬信號(hào)輸出等功能。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是：功能單一、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等，適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡(jiǎn)單。 （3）光纖傳感器。光纖測(cè)溫技術(shù)可分為兩類:全輻射測(cè)溫法，單輻射測(cè)溫法，雙波長(zhǎng)測(cè)溫法，多波長(zhǎng)測(cè)溫法等。特點(diǎn)是：光纖撓性好、透光譜段寬、傳輸損耗低，無(wú)論是就地使用或遠(yuǎn)傳均十分方便而且光纖直徑小，可以單根、成束、Y型或陣列方式使用，結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單且體積小。缺點(diǎn)是：測(cè)量起來(lái)困難,難于實(shí)現(xiàn)較高的精度，工藝比較復(fù)雜,且造價(jià)高，推廣應(yīng)用有一定困難。 （4）半導(dǎo)體吸收式光纖溫度傳感器。半導(dǎo)體吸收式光纖溫度傳感器是利用了半導(dǎo)體材料的吸收光譜隨溫度變化的特性實(shí)現(xiàn)的。一種傳光型光纖溫度傳感器，是指在光纖傳感系統(tǒng)中，光纖僅作為光波的傳輸通路，而利用其它如光學(xué)式或機(jī)械式的敏感元件來(lái)感受被測(cè)溫度的變化。在這類傳感器中，半導(dǎo)體吸收式光纖溫度傳感器是研究得比較深入的一種。 （5）智能溫度傳感器。智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器）是在20世紀(jì)90年代中期問(wèn)世的。它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)（ATE）的結(jié)晶。目前，國(guó)際上已開(kāi)發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、A/D傳感器、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器（或寄存器）和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器（CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。智能溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器（MCU），并且可通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能，即智能化取決于軟件的開(kāi)發(fā)水平。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，溫度傳感器的種類日益繁多，數(shù)字溫度傳感器更因適用于各種微處理器接口組成的自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)具有可以克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測(cè)溫計(jì)、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中。其中，比較有代表性的數(shù)字溫度傳感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635等。相比較而言，傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻為溫度敏感元件，熱敏電阻成本低，但需要后續(xù)信號(hào)處理電路，而且熱敏電阻的可靠性相對(duì)較差，測(cè)量溫度的準(zhǔn)確度低，檢測(cè)系統(tǒng)的精度差。數(shù)字式溫度傳感器的種類也不少，并且在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)。 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1 方案論證 方案一：本課題的初步設(shè)計(jì)方案是通過(guò)控制調(diào)功電路的導(dǎo)通比，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被調(diào)對(duì)象的控制，由圖1可見(jiàn)，負(fù)載是加熱器件，而過(guò)零觸發(fā)電路是由鋸齒波發(fā)生，信號(hào)綜合，直流開(kāi)關(guān)，同步電壓與過(guò)零脈沖輸出5個(gè)環(huán)節(jié)組成。如下圖所示: 圖2.1 方案一電路圖 圖2.1為第一個(gè)設(shè)計(jì)方案，該方案的工作原理簡(jiǎn)述如下： （1） 鋸齒波是由單結(jié)晶體管BT和R1，R2，R3，W1和C1組成的張馳震蕩產(chǎn)生，然后經(jīng)射極跟隨器V1、R4輸出。 （2） 控制電壓（Uk）與鋸齒波電壓進(jìn)行電流疊加后送到V2的基極，合成電壓為Us，當(dāng)Us>0（0.7）時(shí)V2導(dǎo)通，Us<0，則V2截止。 （3） 由V2、V3以及R8、R9、DW1組成一直流開(kāi)關(guān)，當(dāng)V2基極電壓Ube2>0(0.7)，V2導(dǎo)通，Ube3接近零電位，V3截止，直流開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。輸出24V直流電壓。 （4） 過(guò)零脈沖的輸出，由同步變壓器TB，整流橋D1及R10，R11組成一削波同步電源，這個(gè)電源與直流開(kāi)關(guān)的輸出電壓共同去控制V4與V5。只有當(dāng)直流開(kāi)關(guān)導(dǎo)通期間，V4截止，V4、V5基電極和發(fā)射極之間才有工作電壓，才能工作在期間，同步電壓每次過(guò)零時(shí)，V4截止，其集電極輸出正電壓，使V5由截止轉(zhuǎn)導(dǎo)通，經(jīng)脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖而此脈沖使晶閘管T在需要導(dǎo)通的時(shí)刻導(dǎo)通。 在直流開(kāi)關(guān)導(dǎo)通期間使出連續(xù)的正弦波控制電壓Uk的大小決定了直流開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，也就決定了在設(shè)定周期內(nèi)導(dǎo)通的周波數(shù)，從而可輸出功率的調(diào)節(jié)。顯然，控制電壓Uk越大，則導(dǎo)通的周波數(shù)就越多，輸出的功率也就越大，電阻爐的溫度也就越高，反之，電阻爐的溫度就越低。 閉環(huán)控制自動(dòng)調(diào)溫的基本指導(dǎo)思想是在系統(tǒng)中增設(shè)溫度傳感器和溫度調(diào)節(jié)器，溫度傳感器的基本功能是檢測(cè)電爐的實(shí)際溫度，并變換成電壓訊號(hào)和爐溫控制電壓Uk進(jìn)行比較，根據(jù)兩者差值的大小（Δe=Uk-Uft）和變化方向（即△e為正還是為負(fù)），通過(guò)調(diào)節(jié)器進(jìn)行相反方向的調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)器的輸出控制直流開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，從而使設(shè)定周期內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通周波數(shù)增大或者減小，相應(yīng)的電爐溫度升高一點(diǎn)或者減小一點(diǎn)。采取這種控制方式，可以使?fàn)t溫在較小的范圍內(nèi)變化，控制精度高。 方案二：為了使得電路的簡(jiǎn)單化，采用單片機(jī)作為控制核心來(lái)設(shè)計(jì)本課題，溫度信號(hào)采集使用溫度傳感器DS18B20，溫度控制的基本思想為：通過(guò)采集到的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度之間的差值來(lái)控制加熱電阻絲的通電時(shí)間長(zhǎng)短，從而起到恒溫控制的目的。方案二的設(shè)計(jì)框圖如下圖所示： 單片機(jī) 溫度采集 按鍵電路 電源 顯示電路 溫控電路 圖 2.2 方案二設(shè)計(jì)框圖 本方案采用單片機(jī)作為控制核心，使用溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，通過(guò)將采集到的溫度與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫度之間的差值進(jìn)行溫度控制，從而使得溫度維持在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫度。本方案設(shè)計(jì)成本低，具有具有較高的可靠性，對(duì)于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能與穩(wěn)定要求不是很高的場(chǎng)合非常的合適。 2.2 系統(tǒng)功能介紹 本設(shè)計(jì)是對(duì)房間溫度進(jìn)行檢測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于設(shè)定的溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)PWM啟動(dòng)加熱裝置，使溫度上升。當(dāng)溫度高于設(shè)定的溫度時(shí)，停止加熱。三位數(shù)碼管及時(shí)顯示溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。 本文設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)具有如下功能： （1）通過(guò)溫度芯片DS18B20采集溫度，并以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給單片機(jī)。 （2）四位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示房間溫度，顯示精度0.10C。 （3）三個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)溫度的設(shè)定。 （4）利用PWM實(shí)現(xiàn)溫度的控制。 3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 圖3.0電路硬件圖 此方案以AT89C51為核心，通過(guò)DS18B20檢測(cè)房間溫度，將信號(hào)傳輸至單片機(jī)，用四位LED數(shù)碼管顯示溫度，同時(shí)通過(guò)將檢測(cè)的溫度與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫度的偏差來(lái)控制電阻絲通斷時(shí)間的長(zhǎng)短，從而達(dá)到恒溫控制的目的。 3.1傳感器接口電路設(shè)計(jì) 3.1.1溫度數(shù)據(jù)采集電路 DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器，與其它溫度傳感器相比，DS18B20具有以下特性：獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感器元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫度范圍－55℃～＋125℃，固有測(cè)溫分辨率0.5℃；測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC效驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；測(cè)量結(jié)果以9位數(shù)字量方式串行傳送。 DS18B20雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： （1）系統(tǒng)的硬件雖然簡(jiǎn)單但需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。 （2）在DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS18B20超過(guò)8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。 (3)連接DS18B20的總線電纜有長(zhǎng)度限制。由于信號(hào)電纜本身存在電阻，距離過(guò)長(zhǎng)時(shí)將導(dǎo)致信號(hào)衰減。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m。 DS18B20有PR-35和SOIC兩種封裝形式，管腳排列如表3.1所示。本系統(tǒng)選用PR-35封裝形式。DS18B20返回溫度值雖然只有9位，如圖3.1.2所示。 管腳 管腳定義 說(shuō)明 8腳SOIC 3腳PR-35 2 1 GND 地 1 2 I|O 數(shù)據(jù)輸入端 8 3 VCC 電源 3 4 5 6 7 NC 空腳 表3.1 DS18B20管腳排列 圖3.1.2 DS18B20溫度值表示方法 D9為符號(hào)位，0表示正，1表示負(fù)，高字節(jié)的其他位（D10～D15）是以符號(hào)位的擴(kuò)展位表示的；D0～D8為數(shù)據(jù)位，以二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。溫度是以1/2℃LSB形式表示的。表3.2為數(shù)值和溫度的關(guān)系。 溫度 數(shù)據(jù)（二進(jìn)制） 數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制） +125 0000 0000 1111 1010 00FAH +25 0000 0000 0011 0010 0032H +0.5 0000 0000 0000 0001 0001H 0 0000 0000 0000 0000 0000H +0.5 1111 1111 1111 1111 FFFFH -25 1111 1111 1100 1110 FFCEH -55 1111 1111 1001 0010 FF92H 表3.2 DS18B20數(shù)值和溫度的關(guān)系 因房間環(huán)境溫度不能出現(xiàn)負(fù)溫情況，因此本系統(tǒng)不考慮負(fù)溫情況，這樣，在硬件選取上可以考慮選用商業(yè)級(jí)器件，不必要選用工業(yè)級(jí)器件，可以大幅度降低成本。因此單片機(jī)讀取溫度信息后，只需將低字節(jié)（D0～D8）送入上位機(jī)和控制電路即可。 3.2 LED顯示接口電設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)選用的是四位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示房間溫度，顯示精度0.10C。具體電路圖如圖3.2： 圖3.2 3.2.1 AT89C51單片機(jī) 單片機(jī)選用ATMEL公司的可在線編程的AT89C51，用于溫度采集及數(shù)據(jù)通訊。AT89C51 是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89C51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 AT89C51有3個(gè)并行I/O端口，P0:P0.0～P0.7、P1.0～P1.7、P2.0～P2.7。P0端口在沒(méi)有片內(nèi)存儲(chǔ)器時(shí)，可以作為普通I/O口使用，外接存儲(chǔ)器時(shí)作為地址線/數(shù)據(jù)線使用。P1端口可以作為普通I/O口使用，同時(shí)P1.0、P1.1、P1.5～P1.7還具備特殊功能，如表3.4所示。P2端口在沒(méi)有片外存儲(chǔ)器時(shí)，可以作為普通I/O口使用，外接存儲(chǔ)器時(shí)作為高8位地址使用。 引腳 特殊功能 P1.0 T2: 定時(shí)器|計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)器輸入 P1.1 T2EX: 定時(shí)器|計(jì)數(shù)器2的捕捉|重載觸發(fā)及方向控制 P1.5 MOSI: 用于在線編程（ISP） P1.6 MOSI: 用于在線編程（ISP） P1.7 SCK: 用于在線編程（ISP） 表3.4 AT89C51 P1端口的特殊功能 引腳 特殊功能 P3.0 RXD (串行口輸入) P3.1 TXD (串行口輸入) P3.2 INT0 (外部中斷輸入0) P3.3 INT1 (外部中斷輸入1) P3.4 T0（定時(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（定時(shí)器1外部輸入） P3.6 WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫控制） P3.7 RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀控制） 表3.5 AT89C51 P3端口的特殊功能 單片機(jī)在本房間溫度監(jiān)控系統(tǒng)中主要用于通訊及溫度采集。P3.0接DS18B20。P0口用于溫度顯示接口的設(shè)計(jì)。單片機(jī)與控制電路共用一個(gè)外部時(shí)鐘，采用片內(nèi)存儲(chǔ)器，設(shè)有上電復(fù)位功能。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3.2.1： 圖 3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 3.2.2 LED數(shù)碼管 LED顯示器即為發(fā)光二極管顯示器，具有顯示醒目、成本低、配置靈活、接口方便等特點(diǎn)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用它來(lái)顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)和采集的信息輸入數(shù)值等。 LED顯示器按其發(fā)光管排布結(jié)構(gòu)的不同，可分為L(zhǎng)ED數(shù)碼管顯示其和LED點(diǎn)陣顯示器。LED數(shù)碼管主要用來(lái)顯示數(shù)字及少數(shù)字母和符號(hào)，LED點(diǎn)陣顯示器可顯示數(shù)字、字母、漢子和圖形等。LED點(diǎn)陣顯示器雖然顯示靈活，但其占用的單片機(jī)系統(tǒng)軟件、硬件資源遠(yuǎn)大于LED數(shù)碼管。因此除專門應(yīng)用大屏幕LED點(diǎn)陣顯示或有特殊顯示要求場(chǎng)合外，幾乎所有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)都采用LED數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)選用的是LED數(shù)碼管顯示器。 數(shù)碼管顯示器有兩種工作方式，即靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯方式程序非常簡(jiǎn)單，占用CPU時(shí)間資源很少，只是在顯示字符改變時(shí)調(diào)用一下顯示程序。但硬件電路繁多，每個(gè)數(shù)碼管需要一個(gè)8位I/O口、一個(gè)8位驅(qū)動(dòng)、8個(gè)限流電阻。一般用于數(shù)碼管位數(shù)較少的場(chǎng)合。LED靜態(tài)顯示由于使用的元器件較少，在數(shù)碼管顯示器較多的場(chǎng)合，電路顯得煩瑣，為了簡(jiǎn)化線路，減低成本，本系統(tǒng)選用的是動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。 動(dòng)態(tài)掃描顯示方式的工作原理是：逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器，也就是說(shuō)在任意時(shí)刻只有1位顯示器在顯示。為了使人看到所有顯示器都在顯示，就得加快循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器的速度（提高掃描頻率），利用人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，給人感覺(jué)到與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮的效果一樣。動(dòng)態(tài)掃描顯示電路如圖3.2.2： 圖3.2.2動(dòng)態(tài)掃描圖 3.3 溫度控制電路的設(shè)計(jì) 圖3.3 通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度來(lái)控制雙向可控硅的通斷。當(dāng)脈沖寬度變寬（占空比增大）時(shí)，雙向可控硅的導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng)，電阻絲加熱時(shí)間延長(zhǎng)從而使溫度升高。反之脈沖寬度變窄（占空比減?。r(shí)，雙向可控硅的導(dǎo)通時(shí)間縮短，電阻絲的加熱時(shí)間縮短使得溫度降低。 以此方法來(lái)控制溫度的恒定不變。 4 脈寬調(diào)制 4.1脈寬調(diào)制的介紹 PWM就是脈沖寬度調(diào)制的英文縮寫，方波高電平時(shí)間跟周期的比例叫占空比，例如1秒高電平1秒低電平的PWM波占空比是50% 　 脈寬調(diào)制PWM是開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源中的術(shù)語(yǔ)。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的，除了PWM型，還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬寬度調(diào)制式（PWM）開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下，通過(guò)電壓反饋調(diào)整其占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 脈寬調(diào)制(PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。 4.2基本原理 　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。可以通過(guò)調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。 　　模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化，其時(shí)間和幅度的分辨率都沒(méi)有限制。9V電池就是一種模擬器件，因?yàn)樗妮敵鲭妷翰⒉痪_地等于9V，而是隨時(shí)間發(fā)生變化，并可取任何實(shí)數(shù)值。與此類似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別在于后者的取值通常只能屬于預(yù)先確定的可能取值集合之內(nèi)，例如在{0V, 5V}這一集合中取值。 　　模擬電壓和電流可直接用來(lái)進(jìn)行控制，如對(duì)汽車收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。在簡(jiǎn)單的模擬收音機(jī)中，音量旋鈕被連接到一個(gè)可變電阻。擰動(dòng)旋鈕時(shí)，電阻值變大或變小；流經(jīng)這個(gè)電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。與收音機(jī)一樣，模擬電路的輸出與輸入成線性比例。 　　盡管模擬控制看起來(lái)可能直觀而簡(jiǎn)單，但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。其中一點(diǎn)就是，模擬電路容易隨時(shí)間漂移，因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個(gè)問(wèn)題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設(shè)備)和昂貴。模擬電路還有可能嚴(yán)重發(fā)熱，其功耗相對(duì)于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。模擬電路還可能對(duì)噪聲很敏感，任何擾動(dòng)或噪聲都肯定會(huì)改變電流值的大小。 　　通過(guò)以數(shù)字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。此外，許多微控制器和DSP已經(jīng)在芯片上包含了PWM控制器，這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易了。 4.3 脈寬調(diào)制信號(hào)的設(shè)計(jì)思想 本課題的脈寬調(diào)制信號(hào)是設(shè)定周期為1s矩形波。它的產(chǎn)生將定時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)定在10ms定時(shí)，后通過(guò)寄存器R3來(lái)控制脈寬調(diào)制信號(hào)的周期，本課題只是達(dá)到一種模擬的效果，在精確上沒(méi)有過(guò)高的要求，因此將1s周期分成100等份，即設(shè)定定時(shí)器的定時(shí)為10ms，R3中啟動(dòng)定時(shí)器的次數(shù)100。 寄存器R2中存放的數(shù)據(jù)是根據(jù)檢測(cè)電路和控制電路轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的一個(gè)數(shù)，R2中存放的數(shù)值的大小用于控制脈沖信號(hào)，在1s內(nèi)高電平的時(shí)間長(zhǎng)短。這樣可以從P2.6口檢測(cè)到定周期脈沖可調(diào)的控制信號(hào)。 4.4脈寬調(diào)制信號(hào)的作用 可控脈沖 脈寬調(diào)制信號(hào)由P3.0口輸出將P3.0口輸出的矩形波信號(hào)接于雙向可控硅的控制端來(lái)控制可控硅的通斷。當(dāng)矩形波在一個(gè)周期內(nèi)高電平的時(shí)間越長(zhǎng)，雙向可控硅的導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，即發(fā)熱元件上發(fā)出的熱量也越多?？傊l(fā)熱元件上釋放出能量的高低由矩形波在一個(gè)周期內(nèi)高電平的時(shí)間長(zhǎng)短所決定的。 4.5脈沖寬度調(diào)制優(yōu)點(diǎn) 　　PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí)，也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。 　　對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是PWM相對(duì)于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且這也是在某些時(shí)候?qū)WM用于通信的主要原因。從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長(zhǎng)通信距離。在接收端，通過(guò)適當(dāng)?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。 　　總之，PWM既經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間、抗噪性能強(qiáng)，是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用的有效技術(shù)。 5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)總體程序框圖如下，總體程序由主程序，按鍵子程序，溫度獲取子程序三部分組成。 圖5.1 總體程序框圖 初始化 存儲(chǔ)操作命令 ROM操作命令 開(kāi)始 DS18820 存在？ 結(jié)束 讀取溫度值 否 是 圖5.2讀溫度流程圖 6 系統(tǒng)軟件調(diào)試 6.1目測(cè) 1.有無(wú)短路處。 2.對(duì)照電路圖看有無(wú)接錯(cuò)、漏接處。 3.有無(wú)虛焊處。 4元件是否都對(duì) 6.2硬件調(diào)試 首先應(yīng)進(jìn)行上電前的準(zhǔn)備。為了防止硬件的損壞，應(yīng)在電路板上電前進(jìn)行電 路檢查，包括：對(duì)芯片的焊接方向進(jìn)行檢查，對(duì)芯片的引腳進(jìn)行短路和斷路檢查。 在經(jīng)過(guò)檢查確認(rèn)芯片的焊接沒(méi)有任何問(wèn)題的情況下，進(jìn)行上電檢查，在電源打開(kāi) 后，先判斷電路是否存在異常，如出現(xiàn)芯片過(guò)熱等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)切斷電源，檢查 電路故障。在上電無(wú)異常狀況的前提下，可以用萬(wàn)用表和示波器進(jìn)行測(cè)量。首先 測(cè)量電源芯片的輸出電壓是否正常，然后用示波器分別測(cè)量各個(gè)主要芯片電源引 腳，察看電源的波形情況，如有紋波，則在預(yù)先留出的位置上焊上退耦電容以消 除紋波，保證芯片工作正常。電源測(cè)量完畢后，進(jìn)一步用示波器測(cè)量有源晶振的 輸出腳，其輸出是頻率為8MHz的波形(非方波，類似正弦波)。在確定晶振起 振后，按住復(fù)位鍵，使單片機(jī)始終保持在復(fù)位狀態(tài)，同時(shí)測(cè)量其各個(gè)引腳的電平 情況，并同數(shù)據(jù)手冊(cè)上表述的復(fù)位時(shí)的芯片引腳狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，由此可判斷單片 機(jī)是否正常。確認(rèn)單片機(jī)正常之后就可以通過(guò)仿真器連接用戶板進(jìn)行調(diào)試。 6.3 軟件的調(diào)試 由于軟件的編寫都是根據(jù)各個(gè)模塊進(jìn)行的，我們?cè)谶M(jìn)行軟件的系統(tǒng)模擬調(diào)試時(shí)應(yīng)，先確認(rèn)硬件的接口標(biāo)記是否在軟件程序中一一對(duì)應(yīng)，而且要檢測(cè)所編寫的軟件有沒(méi)有知識(shí)性的錯(cuò)誤。在覺(jué)得基本沒(méi)有問(wèn)題后我們通過(guò)電腦將程序編譯進(jìn)入系統(tǒng)核心AT89S52單片機(jī)，檢驗(yàn)軟件與硬件各部分是否協(xié)調(diào)的工作。出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)我們要耐心的檢查程序并作出適當(dāng)?shù)男薷?，直到軟件系統(tǒng)的完全契合硬件電路，那我們軟件就調(diào)試成功了。 1、測(cè)試環(huán)境 環(huán)境溫度28攝氏度，室內(nèi)面積20平方米 測(cè)試儀器：數(shù)字萬(wàn)用表，溫度計(jì)0----100攝氏度 2、測(cè)試方法 使系統(tǒng)運(yùn)行，采用溫度計(jì)同時(shí)測(cè)量室內(nèi)度變化情況，得出系統(tǒng)測(cè)量的溫度。 3、測(cè)試結(jié)果 設(shè)定溫度由0攝氏度到40攝氏度 標(biāo)定溫差<=1攝氏度 調(diào)節(jié)時(shí)間 15s（具體視現(xiàn)場(chǎng)情況） 靜態(tài)誤差<=0.5攝氏度 最大超調(diào)量1攝氏度 4、通過(guò)測(cè)試分析，對(duì)于實(shí)際室內(nèi)的溫度控制，可以再提出以下 2 點(diǎn)方法 ： Ⅰ增加傳感器個(gè)數(shù)，對(duì)各個(gè)溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行求算術(shù)平均，可得到較為準(zhǔn)確的溫度值。 Ⅱ?qū)?shí)際室內(nèi)的溫度控制，可采用功率較大的電爐，并且通過(guò)風(fēng)扇對(duì)箱內(nèi)溫度進(jìn)行充分?jǐn)嚭停禍卦O(shè)備可采用空氣壓縮機(jī)等制冷設(shè)備。 5、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和分析，發(fā)現(xiàn)雖然傳感器的溫度采集精度最高可得到 0.06 ℃，但測(cè)試得到的數(shù)據(jù)最小間隔為 0.03 ℃ 。通過(guò)分析，當(dāng)對(duì)浮點(diǎn)數(shù)求平均處理時(shí)，遇到同一時(shí)刻兩個(gè)傳感頭采集的溫度相差不大，使 0.06 ℃ 時(shí)求出平均溫度變?yōu)?0.03 ℃ 為了解該數(shù)據(jù)是否真實(shí)，可采用一個(gè)高精度的數(shù)字溫度計(jì)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)讀出的值與其基本一致，由此推斷如果在同一時(shí)間增加采集溫度的個(gè)數(shù)，則可以進(jìn)一步提高溫度的精度。 6.4 注意事項(xiàng) （1）測(cè)驅(qū)動(dòng)電路的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不能正常顯示的狀況，經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主要是由于接觸不良的問(wèn)題。其中包括線的接觸不良和芯片的接觸不良，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，數(shù)碼管有幾段時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。用萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有線接觸不良，重焊后就可正常顯示。而芯片接觸不良用萬(wàn)用表歐姆檔檢測(cè)有幾個(gè)引腳本該相通的地方卻未通，其解決方法為把芯片拔出正對(duì)萬(wàn)能板孔均勻用力插入。 （2）由于焊接時(shí)的大意損壞了元件，在調(diào)試是我們?cè)趺炊颊也坏絾?wèn)題的所在，我們是用排除法一個(gè)一個(gè)元件的測(cè)試的找出損壞的元件，重新?lián)Q上新的元件，故障得以解決。 （3）還有關(guān)于程序調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。執(zhí)行程序是發(fā)現(xiàn)程序執(zhí)行不穩(wěn)定，排除軟件的錯(cuò)誤外，經(jīng)老師的指導(dǎo)才發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的EA管腳沒(méi)有接地。因?yàn)榇纬绦蛑挥玫狡瑑?nèi)程序存儲(chǔ)器，所以在程序執(zhí)行時(shí)一定要把管腳接的，這樣程序才能只執(zhí)行片內(nèi)的，不然程序會(huì)亂跳，從而導(dǎo)致程序執(zhí)行不穩(wěn)定。 （4）接三極管的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電路不管程序是什么，數(shù)碼管都是顯示8字，經(jīng)查除發(fā)現(xiàn)原來(lái)是三極管的極端弄錯(cuò)了，從新調(diào)整極端順序。 （5）在電路調(diào)試時(shí)由于我們選用的是對(duì)射型的光電傳感器由于沒(méi)正對(duì)好使的調(diào)試一度中斷，最后我們通過(guò)反復(fù)的調(diào)試解決了問(wèn)題 （6）調(diào)試時(shí)由于線路的繁雜，沒(méi)有仔細(xì)的找到對(duì)應(yīng)部分的線路，使的調(diào)試的結(jié)果與預(yù)期出現(xiàn)很大的誤差，我們通過(guò)梳理線路后就調(diào)試成功了并達(dá)到了預(yù)期的效果。 （7）在調(diào)試時(shí)幾個(gè)模塊的電路調(diào)試都不是很好，我們就要對(duì)線路的硬件連接做仔細(xì)的檢查，調(diào)試的時(shí)候我們首先要確定連接的電路沒(méi)有錯(cuò)誤，各個(gè)元件管腳間沒(méi)有虛連，那樣我們的調(diào)試才會(huì)更順利。 結(jié)束語(yǔ) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。通過(guò)這次設(shè)計(jì)我對(duì)自己在大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)得到了全面的回顧，并充分發(fā)揮對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思考及書面表達(dá)能力，最終完成了這份論文。撰寫論文的過(guò)程也是專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，它使我運(yùn)用已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析和解決一個(gè)理論問(wèn)題或?qū)嶋H問(wèn)題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練。培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了，才能夠?qū)⒄n本知識(shí)與實(shí)踐相整合，理論知識(shí)服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐，以增強(qiáng)自己的動(dòng)手能力。這個(gè)設(shè)計(jì)十分有意義 我獲得很深刻的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們知道了理論和實(shí)際的距離，也知道了理論和實(shí)際想結(jié)合的重要性，，也從中得知了很多書本上無(wú)法得知的知識(shí)。 我們的學(xué)習(xí)不但要立足于書本，以解決理論和實(shí)際教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題為目的，還要以實(shí)踐相結(jié)合，理論問(wèn)題即實(shí)踐課題，解決問(wèn)題即課程研究，學(xué)生自己就是一個(gè)專家，通過(guò)自己的手來(lái)解決問(wèn)題比用腦子解決問(wèn)題更加深刻。學(xué)習(xí)就應(yīng)該采取理論與實(shí)踐結(jié)合的方式，理論的問(wèn)題，也就是實(shí)踐性的課題。這種做法既有助于完成理論知識(shí)的鞏固，又有助于帶動(dòng)實(shí)踐，解決實(shí)際問(wèn)題，加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。 總的來(lái)說(shuō)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使得我學(xué)習(xí)了很多它是大學(xué)里的最后一堂課也是重要的一堂課，他對(duì)我們的將來(lái)都具有深遠(yuǎn)的影響。 參考文獻(xiàn) [1]李伯成.基于MCS-51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社.2004 [2]宗光華,李大寨.多單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù).國(guó)防工業(yè)出版社.2003 [3]胡學(xué)海.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì). 電子工業(yè)出版社.2005 [4]孫育才,王榮興,孫華芳.ATMEL新型AT89S52系列單片機(jī)及其應(yīng)用.清華大學(xué) 出版社.2005 [5]于京,張景璐.51系列單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例.中國(guó)電力出版社.2006 [6]蔡杏山.Protel 99 SE 電路設(shè)計(jì).人民郵電出版社. 2007 [7]楊小川.Protel DXP 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程. 清華大學(xué)出版社.2003 [8] 李曉荃. 單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社，2000年8月 [9] 何立民. AVR單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2002 [10] 楊幫文. 新型繼電器實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京人民郵電出版社.2004 [11]何希才.傳感器及其應(yīng)用電路[M].北京:電子工業(yè)出版社,2001.131-135. [12]丁鎮(zhèn)生.傳感器及傳感技術(shù)應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,1998.. [13]王家楨.傳感器與變送器[M].北京:清華大學(xué)出版社,1996.. [14]曾巧媛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社.2002 [15]何力民.單片機(jī)高級(jí)教程[M].北京：北京航空大學(xué)出版社.2000 [16]金發(fā)慶.傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社.2000 致 謝 本課題的完成中，我得到了很多人的幫助，在此表示衷心的感謝! 首先感謝我的指導(dǎo)老師王老師，我的課題是在的指導(dǎo)和幫助下完成的，她深厚的理論功底和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及高度的敬業(yè)精神使我受益非淺，對(duì)我課題的完成起到了至關(guān)重要的作用。 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我覺(jué)得不論從理論知識(shí)還是從實(shí)際操縱中都學(xué)到了不少知識(shí)，我想歸納起來(lái)，主要有以下四個(gè)方面： （1） 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，它讓我接觸更多平時(shí)沒(méi)接觸的科學(xué)儀器設(shè)備、元器件以及獲得相關(guān)的儀器調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)我也發(fā)現(xiàn)自己在這方面很多不足之處。體會(huì)到理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐有很大的知道作用，她讓我知道，只有在正確的理論指引下，才能設(shè)計(jì)出合乎實(shí)際需要的硬件電路。 （2） 學(xué)會(huì)了高效率的查閱資料、運(yùn)用工具書、醫(yī)用網(wǎng)絡(luò)查找資料。我發(fā)現(xiàn)，在我們所使用的書籍上有些知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中其實(shí)不是十分理想，各種參數(shù)都需要自己去調(diào)整。偶爾還會(huì)遇到錯(cuò)誤的資料現(xiàn)象，這就要求我們應(yīng)更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié)。 （3） 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)當(dāng)注意重點(diǎn)與細(xì)節(jié)的關(guān)系。 （4） 失敗不可怕，只要不趴下，昂首向前走，希望總會(huì)有的。 （5） 同組同學(xué)相互包容，彼此合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能鑄就最后的成功?？梢哉f(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次運(yùn)用和檢閱，同時(shí)對(duì)自學(xué)能力提出很高的要求，所以平時(shí)的學(xué)習(xí)離開(kāi)思考，就是嚴(yán)重的錯(cuò)誤，我們學(xué)習(xí)不應(yīng)該有偏科現(xiàn)象，各方面知識(shí)都要接觸，這樣做才能為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基石。 最后,我要感謝的母校揚(yáng)州職業(yè)大學(xué),為我提供的良好的學(xué)習(xí)與發(fā)展環(huán)境。母校開(kāi)放、公正的言論環(huán)境,現(xiàn)代、實(shí)用的學(xué)習(xí)環(huán)境,舒適、便捷的生活環(huán)境讓我順利度過(guò)了人生的關(guān)鍵三年。愿所有校園里認(rèn)識(shí)的,不認(rèn)識(shí)的；來(lái)過(guò)的,走過(guò)的……愿你們珍惜握在手里的現(xiàn)在,抓住機(jī)遇,擁有一個(gè)美好的明天。 附錄一 程序 程序如下； TM_NUM EQU 23H TM_L EQU 22H TM_H EQU 21H DSPBUF EQU 40H DQ BIT P2.0 FLAG BIT 00H ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP T0INT ORG 30H MAIN: MOV SP,#070H MOV TMOD,#02H MOV IE,#82H MOV TH0,#6 MOV TL0,#6 MOV R2,#04 MOV R1,#40H LL1: MOV @R1,#00 INC R1 DJNZ R2,LL1 SETB RS0 MOV R2,#00 MOV R3,#00 MOV R4,#00 MOV R5,#00 MOV 6FH,#00H CLR RS0 CLR P3.0 MOV 30H,#02 MOV 31H,#06 MOV 32H,#0 LCALL CHEWEN MAIN1:CLR TR0 SETB P2.1 JB P2.1,K3 LCALL KKEY K3:CLR 01H MOV R2,44H CJNE R2,#00,K2 SJMP K7 K2:CPL P3.0 MOV R3,#30 K1:LCALL TM_DISP DJNZ R3,K1 DJNZ R2,K2 K7:MOV R2,45H CJNE R2,#00,K4 SJMP K6 K4:MOV R4,#255 K44:CPL P3.0 MOV R3,#30 K5:LCALL TM_DISP DJNZ R3,K5 DJNZ R4,K44 DEC R2 CJNE R2,#00,K4 K6: CLR P3.0 LCALL CHEWEN SETB TR0 MAIN2:JB 01H, MAIN1 LCALL TM_DISP SJMP MAIN2 CHEWEN:CLR RS1 CLR RS0 LCALL GET_TM LCALL TM_COV LCALL DTOB LCALL DTOB1 CLR C MOV A,33H SUBB A,44H MOV 44H,A MOV A,34H SUBB A,45H MOV 45H,A RET T0INT:PUSH ACC PUSH B SETB RS0 INC R2 CJNE R2,#100,JT0 INC 6FH MOV A,6FH CJNE A,#20,JT0 MOV 6FH,#00H INC R3 MOV R2,#00H CJNE R3,#2,JT0 SETB 01H MOV R3,#00 JT0: CLR RS0 POP B POP ACC RETI ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; KKEY: MOV R2,#00 MOV R4,#0AH KS2: LCALL TM_DISP DJNZ R4,KS2 SETB P2.1 JB P2.1,KKEY1 JNB P2.1,$ MOV 60H,#DSPBUF+1 MOV R1,#DSPBUF+1 MOV R2,#00 KEY1: LCALL TM_DISP_2 MOV P2,#0FFH MOV A,P2 ORL A,#01 CPL A JZ KEY1 KEY2: JNB ACC.1,KEY3 JNB P2.1,$ INC R1 INC R2 CJNE R2,#03,L13 MOV R1,#DSPBUF+1 MOV R2,#00 L13: MOV 60H,R1 SJMP KEY1 KEY3: JNB ACC.2,KEY4 JNB P2.2,$ MOV A,@R1 CJNE R1,#41H,L1 CJNE A,#09,LL SJMP KEY5 L1: CJNE R1,#42H,L2 MOV A,@R1 CJNE A,#09,LL SJMP KEY5 L2: CJNE R1,#43H,L3 CJNE A,#09,LL KEY5: MOV @R1,#00 L3: SJMP KEY1 LL: INC A MOV @R1,A L6: SJMP KEY1 KEY4: JNB ACC.3,KEY1 JNB P2.3,$ MOV 30H,41H MOV 31H,42H MOV 32H,43H ACALL DTOB KKEY1:RET ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; DTOB:SETB RS0 SETB RS1 MOV A,31H MOV B,#10 MUL AB ADD A,32H MOV 33H,A MOV 34H,#00 MOV R6,30H CJNE R6,#00,JT2 SJMP JT22 JT2: MOV A,33H ADD A,#100 MOV 33H,A MOV A,34H ADDC A,#00 MOV 34H,A DJNZ R6,JT2 JT22:CLR RS1 CLR RS0 RET DTOB1: SETB RS0 SETB RS1 MOV A,42H MOV B,#10 MUL AB ADD A,43H MOV 44H,A MOV 45H,#00 MOV R6,41H C