畢業(yè)論文-單片機溫度控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　1緒 論</b></p><p>　　溫度控制，在工業(yè)自動化控制中占有非常重要的地位。單片機系統(tǒng)的開發(fā)應用給現(xiàn)代工業(yè)測控領域帶來了一次新的技術革命，自動化、智能化均離不開單片機的應用。將單片機控制方法運用到溫度控制系統(tǒng)中，可以克服溫度控制系統(tǒng)中存在的嚴重滯后現(xiàn)象，同時在提高采樣頻率的基礎上可以很大程度的提高控制效果和控制精度?，F(xiàn)代自動控制越來越朝著智能化發(fā)展，

2、在很多自動控制系統(tǒng)中都用到了工控機，小型機、甚至是巨型機處理機等，當然這些處理機有一個很大的特點，那就是很高的運行速度，很大的內存，大量的數(shù)據存儲器。但隨之而來的是巨額的成本。在很多的小型系統(tǒng)中，處理機的成本占系統(tǒng)成本的比例高達20%，而對于這些小型的系統(tǒng)來說，配置一個如此高速的處理機沒有任何必要，因為這些小系統(tǒng)追求經濟效益，而不是最在乎系統(tǒng)的快速性，所以用成本低廉的單片機控制小型的，而又不是很復雜，不需要大量復雜運算的系統(tǒng)中是非常適合

3、的。 溫度控制，在工業(yè)自動化控制中占有非常重要的地位，如在鋼鐵冶煉過程中要對出爐的鋼鐵進行熱處理，才能達到性能指標，塑料的定型過程中也要保持一定的溫度。隨著科學技術的迅猛發(fā)展，各個領域對自動控制系統(tǒng)控制精度、響應速度、系統(tǒng)穩(wěn)定</p><p><b>　　2總體設計方案</b></p><p>　　2.1 溫度控制的總體設計和思路</p>&

4、lt;p>　　在這個系統(tǒng)中我們從性能及設計成本考慮,我們選擇AT89S52芯片。AT89S52的廣泛使用，使單片機的價格大大下降。目前，89S52的市場零售價已經低于8255、8279、8253、8250等專用接口芯片中的任何一種；而89S52的功能實際上遠遠超過以上芯片。因此，如把89S52作為接口芯片使用，在經濟上是合算的。在溫度傳感器的選擇上我們采用溫度芯片DS18B20測量溫度。該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元

5、件，且此元件線形較好。在0—100攝氏度時，最大線形偏差小于1攝氏度。該芯片直接向單片機傳輸數(shù)字信號，便于單片機處理及控制。本制作的最大特點之一就是直接采用溫度芯片對溫度進行測量，使數(shù)據傳輸和處理簡單化。采用溫度芯片DS18B20測量溫度，體現(xiàn)了作品芯片化這個趨勢。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測量電路的精確度。所以芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢。本方案

6、應用這一溫度芯片，也是順應這一趨勢。對于溫度的調節(jié)系統(tǒng)，我們才用的只是簡單的升溫和降溫方法，當溫度低于我們設定的最低溫度值時，則單片機系統(tǒng)則</p><p>　　2.2 溫度控制方框圖</p><p>　　單片機溫度控制系統(tǒng)采用的裝置有單片機、溫度傳感器和溫度調節(jié)設備組成起結構如圖2.1硬件結構圖所示。</p><p>　　圖2.1溫度控制系統(tǒng)硬件結構圖</

7、p><p>　　3 單片機AT89S52的結構和原理</p><p>　　3.1 AT89S52單片機的結構</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常

8、規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 </p><p>　　AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，

9、AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷 </p><p>　　繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 圖3.1 AT89S52引腳圖</p><p>　　A

10、T89S52的結構如圖3.1所示。由于它的廣泛使用使得市面價格較8155、8255、8279要低，所以說用它是很經濟的.該芯片具有如下功能：①有1個專用的鍵盤/顯示接口；②有1個全雙工異步串行通信接口；③有2個16位定時/計數(shù)器。這樣，1個89S52，承擔了3個專用接口芯片的工作；不僅使成本大大下降，而且優(yōu)化了硬件結構和軟件設計，給用戶帶來許多方便。89S52有40個引腳，有32個輸入端口（I/O），有2個讀寫口線，可以反復插除。所以可

11、以降低成本。 </p><p>　　3.2 AT89S52單片機主要特征</p><p>　　(1)兼容MCS-51指令系統(tǒng)</p><p>　　(2)32個可編程I/O口線 </p><p>　　(3)3個16位可編程定時/計數(shù)器</p><p>　　(4)全雙工U

12、ART串行中斷口線</p><p><b>　　(5)8個中斷源</b></p><p>　　(6)中斷喚醒省電模式</p><p>　　(7)看門狗（WDT）電路</p><p>　　(8)靈活的ISP字節(jié)和分頁編程 </p><

13、p>　　(9)4k可反復擦寫(>1000次）ISP Flash ROM </p><p>　　(10)4.5-5.5V工作電壓</p><p>　　(11)時鐘頻率0-33MHz </p><p>　　(12)128x8bit內部RAM</p><p>　　(13)低功耗空閑

14、和省電模式</p><p><b>　　(14)3級加密位</b></p><p>　　(15)軟件設置空閑和省電功能</p><p>　　(16)雙數(shù)據寄存器指針</p><p>　　(17)全雙工UART串行通道</p><p>　　3.3 AT89S52單片機管腳說明·VCC：

15、供電電壓。</p><p>　　·GND：接地。·P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據存儲器，它可以被定義為數(shù)據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。·P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8

16、位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　引腳號第二功能P1.0 T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出P1.1 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）P1.5 MOSI（在系

17、統(tǒng)編程用）P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用）·P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用

18、內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。·P3 口：P3 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅動4 個TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（</p><p

19、>　　引腳號第二功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。·RST: 復位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2 個機器周期

20、高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。</p><p>　　·ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的

21、固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數(shù)據存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個ALE 使能標志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號

22、。當AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據存儲器時，PSEN將不被激活。·/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。·/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0</p><p>　　MCS-5

23、1 器件有單獨的程序存儲器和數(shù)據存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據存儲器都可以64K 尋址。程序存儲器：如果EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。對于89S52，如果EA 接VCC，程序讀寫先從內部存儲器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH 。數(shù)據存儲器：AT89S52 有256 字節(jié)片內數(shù)據存儲器。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址

24、，而物理上是分開的。當一條指令訪問高于7FH 的地址時，尋址方式決定CPU 訪問高128 字節(jié)RAM 還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（SFR）。</p><p>　　·晶振特性AT89S52 單片機有一個用于構成內部振蕩器的反相放大器，XTAL1 和XTAL2 分 </p><p>　　別是放大器的輸入、輸出端。從外部時鐘源驅動器件的話，XTAL

25、2 可以不接，而從XTAL1 接入。由于外部時鐘信號經過二分頻觸發(fā)后作為外部時鐘電路輸入的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有其它要求，最長低電平持續(xù)時間和最少高電平</p><p>　　圖3.2 AT89S52內部結構圖</p><p>　　持續(xù)時間等還是要符合要求的。</p><p><b>　　·空閑模式</b></p>

26、<p>　　在空閑工作模式下，CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設備保持激活狀態(tài)。這種狀態(tài)可以通過軟件產生。在這種狀態(tài)下，片上RAM和特殊功能寄存器的內容保持不變?？臻e模式可以被任一個中斷或硬件復位終止。由硬件復位終止空閑模式只需兩個機器周期有效復位信號，在這種情況下，片上硬件禁止訪問內部RAM，而可以訪問端口引腳?？臻e模式被硬件復位終止后，為了防止預想不到的寫端口，激活空閑模式的那一條指令的下一條指令不應該是寫端口或外

27、部存儲器。</p><p><b>　　·中斷</b></p><p>　　AT89S52 有6 個中斷源：兩個外部中斷（INT0 和INT1），三個定時中斷（定時器0、1、2）和一個串行中斷。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE 中的相關中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE 還包括一個中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。IE.6 位

28、是不可用的。對于AT89S52，IE.5 位也是不能用的。用戶軟件不應給這些位寫1。它們?yōu)锳T89 系列新產品預留。定時器2 可以被寄存器T2CON 中的TF2 和EXF2 的或邏輯觸發(fā)。程序進入中斷服務后，這些標志位都可以由硬件清0。實際上，中斷服務程序必須判定是否是TF2 或EXF2 激活中斷，標志位也必須由軟件清0。定時器0 和定時器1 標志位TF0 和TF1 在計數(shù)溢出的那個周期的S5P2 被置位。它們的值一直到下一個周期被電路

29、捕捉下來。然而，定時器2 的標志位TF2 在計數(shù)溢出的那個周期的S2P2 被置位，在同一個周期被電路捕捉下來</p><p>　　4 溫度控制的硬件設備</p><p>　　4.1 溫度傳感器的選擇</p><p>　　4.1.1 溫度傳感器</p><p>　　美國Dallas半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持

30、"一線總線"接口的溫度傳感器，在其內部使用了在板（ON-B0ARD）專利技術。</p><p>　　DS18B20原理與特性本系統(tǒng)采用了DS18B20單總線可編程溫度傳感器,來實現(xiàn)對溫度的采集和轉換，大大簡化了電路的復雜度，以及算法的要求。首先先來介紹一下DS18B20這塊傳感器的特性及其功能: DSl8B20的管腳及特點 DS18B20可編程溫度傳感器有3個管腳。內部結構主要由四部分組成：6

31、4位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管腳排列如下圖4.1</p><p>　　圖4.1 DS18B20的外形及管腳圖</p><p>　　GND為接地線，DQ為數(shù)據輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機相連。VDD為電源接口，既可由數(shù)據線提供電源，又可由外部提供電源，范圍3．O～5．5 V。本文使用外部電源供電。</p

32、><p>　　主要特點有： 1. 用戶可自設定報警上下限溫度值。 2. 不需要外部組件，能測量－55～+125℃ 范圍內的溫度。 3. －10℃ ～+85℃ 范圍內的測溫準確度為±0．5℃ 。 4. 通過編程可實現(xiàn)9～l2位的數(shù)字讀數(shù)方式，可在至多750 ms內將溫度轉換成12 位的數(shù)字，測溫分辨率可達0．0625℃ 。 5. 獨特的單總線接口方式，與微處理器連接時僅需要一條線即可實現(xiàn)與微處理器雙向通訊。6

33、. 測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以"一線總線"串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。7. 負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。8. DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網多點測溫。</p><p>　　DS18B20的內部結構 DS18B20內部功能模塊如圖4.2所示，</p>

34、<p>　　圖4.2 DS18B20的內部結構 DS18B20內部功能模塊圖</p><p>　　4.1.2 DS18B20工作原理</p><p>　　DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同DS18B20 為9位～12位A/D轉換精度，而DS1820為9位A/D轉換,雖然我們采用了高精度的芯片,但在實際情況上由于技術問題比較難

35、實現(xiàn),而實際精度此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預置值。如下3.3的測溫原理圖不同，且溫度轉換時的延時時間由2s減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖4.3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。則高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在－55℃

36、所對應的一個基數(shù)值時。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直</p><p>　　到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值。</p><p>　　圖4.3 DS18B20的測溫原理框圖</p><p>　　4.1

37、.3 DS18B20使用中注意事項 </p><p>　　DS18B20雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題： </p><p>　　1) 較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據傳送，因此，在對DS18B20進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結果。在使用P

38、L/M、C等高級語言進行系統(tǒng)程序設計時，對DS18B20操作部分最好采用匯編語言實現(xiàn)。 </p><p>　　2) 在DS18B20的有關資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個DS18B20，在實際應用中并非如此。當單總線上所掛DS18B20超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設計時要加以注意。 </p><p>　

39、　3) 連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數(shù)據將發(fā)生錯誤。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達150m，當采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產生畸變造成的。因此，在用DS18B20進行長距離測溫系統(tǒng)設計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 </p><p>

40、　　4) 在DS18B20測溫程序設計中，向DS18B20發(fā)出溫度轉換命令后，程序要等待DS18B20的返回信號，一旦某個DS18B20接觸不好或斷線，當程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)。這一點在進行DS1820硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。 測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。</p><p><b>

41、;　　4.2 繼電器</b></p><p>　　4.2.1 固態(tài)繼電器的原理及結構</p><p>　　SSR按使用場合可以分成交流型和直流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混。 </p><p>　　交流型的SSR的工作原理，圖4.4是它的工作原理框圖，圖4.4中的部件構成交流SSR的主體，從整體上看，SSR只有兩個輸入端(A

42、和B)及兩個輸出端(C和D)，是一種四端器件。工作時只要在A、B上加上一定的控制信號，就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”，實現(xiàn)“開關”的功能，其中耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個輸入/輸出端之間的通道，但又在電氣上斷開SSR中輸入端和輸出端之間的(電)聯(lián)系， 以防止輸出端對輸入端的影響，耦合電路用的元件是“光耦合器”，它動作靈敏、響應速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高；由于輸入端的負載是發(fā)光二極管，這使SS

43、R的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配，在使用可直接與計算機輸出接口相接，即受“1”與“0”的邏輯電平控制。觸發(fā)電路的功能是產生合乎要求的觸發(fā)信號，驅動開關電路工作，但由于開關電路在不加特殊控制電路時，將產生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網，為此特設“過零控制電路”。所謂“過零”是指，當加入控制信號，交流電壓過零時，SSR即為通態(tài)；而當斷開控制信號后，SSR要等待交流電的正半周與負半周的交界點(零電位)時，SSR才為斷態(tài)。<

44、/p><p>　　圖4.4 固態(tài)繼電器的工作原理圖</p><p>　　直流型的SSR與交流型的SSR相比，無過零控制電路，也不必設置吸收電路，開關器件一般用大功率開關三極管，其它工作原理相同。不過，直流型SSR在使用時應注意：負載為感性負載時，如直流電磁閥或電磁鐵，應在負載兩端并聯(lián)一只二極管，二極管的電流應等于工作電流，電壓應大于工作電壓的4倍。SSR工作時應盡量把它靠近負載，其輸出引線應滿

45、足負荷電流的需要。使用電源屬經交流降壓整流所得的，其濾波電解電容應足夠大。</p><p>　　4.2.2 固態(tài)繼電器的特點</p><p>　　SSR成功地實現(xiàn)了弱信號(Vsr)對強電(輸出端負載電壓)的控制。由于光耦合器的應用，使控制信號所需的功率極低(約十余毫瓦就可正常工作)，而且Vsr所需的工作電平與TTL、HTL、CMOS等常用集成電路兼容，可以實現(xiàn)直接聯(lián)接。這使SSR在數(shù)控和

46、自控設備等方面得到廣泛應用。在相當程度上可取代傳統(tǒng)的“線圈—簧片觸點式”繼電器(簡稱“MER”)。SSR由于是全固態(tài)電子元件組成，與MER相比，它沒有任何可動的機械部件，工作中也沒有任何機械動作；SSR由電路的工作狀態(tài)變換實現(xiàn)“通”和“斷”的開關功能，沒有電接觸點，所以它有一系列MER不具備的優(yōu)點，即工作高可靠、長壽命(有資料表明SSR的開關次數(shù)可達108-109次，比一般MER的106高幾百倍)；無動作噪聲；耐振耐機械沖擊；安裝位置無

47、限制；很容易用絕緣防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防霉防腐性能；在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳。</p><p>　　4.2.3 固態(tài)繼電器應用電路</p><p><b>　　(1)基本單元電路</b></p><p>　　如圖4.5a所示為穩(wěn)定的阻性負載，為了防止輸入電壓超過額定值，需設置一限流電阻Rx；當負載為非穩(wěn)定

48、性負載或感性負載時，在輸出回路中還應附加一個瞬態(tài)抑制電路，如圖4.5b所示，目的是保護固態(tài)繼電器。通常措施是在繼電器輸出端加裝RC吸收回路(例如：R=150 Ω，C=0.5 μF或R=39 Ω，C=0.1 μF)，它可以有效的抑制加至繼電器的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率dv/dt。在設計電路時，建議用戶根據負載的有關參數(shù)和環(huán)境條件，認真計算和試驗RC回路的選值。另一個常用的措施是在繼電器輸出端接入具有特定鉗位電壓的電壓控制器件，如雙向穩(wěn)壓二

49、極管或壓敏電阻(MOV)。壓敏電阻電流值應按下式計算：Imov=(Vmax-Vmov)/ZS其中ZS為負載阻抗、電源阻抗以及線路阻抗之和，Vmax、Vmov分別為最高瞬態(tài)電壓、壓敏電阻的標稱電壓，對于常規(guī)的220V和380V的交流電源，推薦的壓敏電阻的標稱電壓值分別為440-470V和760-810V。</p><p>　　在交流感性負載上并聯(lián)RC電路或電容，也可抑制加至SSR輸出端的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率。&

50、lt;/p><p>　　但實驗表明，RC吸收回路，特別是并聯(lián)在SSR輸出端的RC吸收回路，如果和感性負載組合不當，容易導致振蕩，在負載電源上電或繼電器切換時，加大繼電器輸出端的瞬變電壓峰值，增大SSR誤導通的可能性，所以，對具體應用電路應先進行試驗，選用合適的RC參數(shù)，甚至有時不用RC吸收電路更有利。對于容性負載引起的浪涌電流可用感性元件抑制，如在電路中引入磁干擾濾波器、扼流圈等，以限制快速上升的峰值電流。另外，如果

51、輸出端電流上升變化率(di/dt)很大，可以在輸出端串聯(lián)一個具有高磁導率的軟化磁芯的電感器加以限制。</p><p>　　(a) (b) </p><p>　　圖4.5繼電器結構連接圖</p><p>　　(2)多功能控制電路</p

52、><p>　　圖4.5a為多組輸出電路，當輸入為“0”時，三極管BG截止，SSR1、SSR2、SSR3的輸入端無輸入電壓，各自的輸出端斷開；當輸入為“1”時，三極管BG導通，SSR1、SSR2、SSR3的輸入端有輸入電壓，各自的輸出端接通，因而達到了由一個輸入端口控制多個輸出端“通”、“斷”的目的。</p><p>　　圖4.5b為單刀雙擲控制電路，當輸入為“0”時，三極管BG截止，SSR1輸

53、入端無輸入電壓，輸出端斷開，此時A點電壓加到SSR2的輸入端上(UA-UDW應使SSR2輸出端可靠接通)，SSR2的輸出端接通；當輸入為“1”時，三極管BG導通，SSR1輸入端有輸入電壓，輸出端接通，此時A點雖有電壓，但UA-UDW的電壓值已不能使SSR2的輸出端接通而處于斷開狀態(tài)，因而達到了“單刀雙擲控制電路”的功能(注意：選擇穩(wěn)壓二極管DW的穩(wěn)壓值時，應保證在導通的SSR1“+”端的電壓不會使SSR2導通，同時又要兼顧到SSR1截止

54、時期“+”端的電壓能使SSR2導通)。</p><p><b>　　5 系統(tǒng)硬件設計</b></p><p>　　5.1 溫度采集電路</p><p>　　數(shù)據采集電路如圖5.1所示, 由溫度傳感器DS18B20采集被控對象的實時溫度,提供給AT89S52的P3.1口作為數(shù)據輸入。在本次設計中我們所控的對象為所處室溫。當然作為改進我

55、們可以把傳感器與電路板分離，由數(shù)據線相連進行通訊，便于測量多種對象。</p><p>　　圖5.1單片機2051與溫度傳感器DS18B20的連接圖</p><p>　　5.2 數(shù)碼管溫度顯示電路</p><p>　　5.2.1 數(shù)碼管的分類</p><p>　　數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。</p>&

56、lt;p>　　數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相

57、應字段就不亮。。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。</p><p>　　5.2.2 數(shù)碼管的驅動方式</p><p>　?、?靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都

58、由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O端口來驅動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。② 動態(tài)顯示驅動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的

59、8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪

60、流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2</p><p>　　5.2.3 恒流驅動與非恒流驅動對數(shù)碼管的影響</p><p><b>　　1、顯示效果：</b></p><p>　　由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其

61、具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當溫度變化時驅動芯片還要能夠自動調節(jié)輸出電流 的大小以實現(xiàn)色差平衡溫度補償。2、安全性： 即使是短時間的電流過載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅動電路后可防止 由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大面積損壞。另外，我們所采用的超大規(guī)模集成電路還具有級聯(lián)延時開關特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。超大規(guī)模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過一定值時可

62、自動關斷，并且可在控制室內看到故障顯示。</p><p>　　圖5.2 數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　5.3 單片機接口電路</p><p>　　5.3.1 P0口的上拉電阻原理</p><p>　　1、當TTL電路驅動COMS電路時，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（一般為3.5v）這時就需要在TTL的輸出

63、端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。2、OC門電路必須加上拉電阻，才能使用。3、為加大輸出引腳的驅動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。4、在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。6、提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。7、長線傳輸中電阻不匹配

64、容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。 上拉電阻阻值的選擇原則包括:1、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大；電阻大，電流小。2、從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小；電阻小，電流大。3、對于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。 綜合考慮以上三點,通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理 對上拉電阻和下拉電阻的選擇應結合開關管特性和下級電路的輸入特性進</p

65、><p>　　5.3.2 上拉電阻的選擇</p><p>　　我們在此設計中原則的是用P0口來驅動數(shù)碼管的顯示,所以我們所通過上述原理。如果是驅動led，那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些，電阻可減小，最小不要小于200歐姆，否則電流太大；如果希望亮度小一些，電阻可增大，增加到多少，主要看亮度情況，以亮度合適為準，一般來說超過3K以上時，亮度就很弱了，但是對于超高亮度的LED，有時候

66、電阻為10K時覺得亮度還能夠用。通常就用1k的。其具體的連接電路圖如圖5.3所示：</p><p>　　圖5.3單片機上拉電阻示意圖</p><p>　　5.4 單片機電源及下載線電路</p><p>　　7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，他的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個直流穩(wěn)壓電源,他的輸出電壓恰好為5v，剛好是51系列單片機運行所需的電壓，介紹一下

67、他的3個引腳以及用它來構成的穩(wěn)壓電路的資料。其中1接整流器輸出的+電壓，2為公共地(也就是負極)，3就是我們需要的正5V輸出電壓了。 </p><p>　　圖5.4 7085引腳圖</p><p>　　圖5.5 7085電源原理圖</p><p>　　本次用的下載線電路是以一塊74LS373芯片為主的電路。原理圖如圖5.6。</p><p&

68、gt;　　該電路在原理圖上只有一個下載口的體現(xiàn)，只要把下載線接到下載口就可以把程序下載到單片機中了。</p><p>　　圖5.6下載線電路原理圖</p><p>　　5.5 溫度控制電路</p><p>　　溫度控制分為高、低溫控制。設計所要達到的效果就是，我們給單片機設置一個固定的溫度范圍，當溫度傳感器測量的溫度高于我們設置的最高數(shù)值時，這時單片機指令控制P3

69、.2口產生一個高電平信號送給固態(tài)繼電器，是繼電器的產開開關閉合，使開關打開通電?？刂埔粋€降溫裝置的開啟（本設計中考慮到成本和技術問題，采用電風扇進行降溫控制）。相反，當溫度傳感器測量的溫度低于設置的最低數(shù)值的時候，這時單片機又控制P3.3口產生一個高電平送給繼電器，使開關打開從而控制升問裝置進行加熱（本系統(tǒng)采用電熱絲進行加熱）。通過一個升溫和一個降溫裝置，就能實現(xiàn)溫度的調節(jié)。只要通過程序，將我們所要達到的溫度控制在一個恒溫狀態(tài)下。<

70、;/p><p>　　控制電路的原理圖如5.7所示,繼電器的正極接電源電壓,負極接三極管的集電極,之所以采用三極管,就是繼電器一般是需要驅動電壓的。而單片機的管腳不能提供最后高的電壓，這樣就會導致即使單片機送出了高電平也無法將繼電器開關打開。當接上三極管后就能將輸入信號的發(fā)送到繼電器當中，驅動開關使溫度調節(jié)器改變溫度。</p><p>　　圖5.7溫度控制電路</p><p&

71、gt;　　繼電器的選擇上，我們選擇北京科通繼電器總廠生產的GX-10F繼電器為例，列出輸入、輸出參數(shù)，詳見表5.1，根據輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。如采用TTL或CMOS等邏輯電平控制時，最好采用有足夠帶載能力的低電平驅動，并盡可能使“0”電平低于0.8 V。如在噪聲很強的環(huán)境下工作，不能選用通、斷電壓值相差小的產品，必需選用通、斷電壓值相差大的產品，(如選接通電壓為8 V或12 V的產品)這樣不會因噪聲干擾而造成控制失靈

72、。我們在這選擇12V的繼電器作為我們使用的器件。使用的具體元件參數(shù)如下表</p><p>　　表5.1固態(tài)繼電器參數(shù)設置</p><p>　　6 溫度控制的軟件設計</p><p>　　6.1 數(shù)碼管動態(tài)顯示</p><p>　　單片機AT89S52輸出8個高低電平信號每個數(shù)碼管的8個段分別連接P0.0-P0.7口上當某個數(shù)碼管的公共端為“

73、0”時，那么這個數(shù)碼管被選中，這時此數(shù)碼管的哪段為”1“則哪段就被點亮初學者可以利用本實驗板自帶的仿真器功能來單步執(zhí)行，來觀察數(shù)碼管的工作原理，由于I/O資源有限，一個51單片機只有32個I/O所以只能將8個數(shù)碼管以動態(tài)掃描的方式來顯示，何為動態(tài)掃描呢？ 動態(tài)掃描的連接方式是將8個數(shù)碼管的8個段用相同的I/O來控制，即第一個數(shù)碼管的”a“段由P0.0控制第二個數(shù)碼管的”a“段也是由P0.0來控制的而8個數(shù)碼管的公共端則是由不同

74、的I/O來控制，即第一個數(shù)碼管的公共端由P2.4控制而第二個數(shù)碼管的公共端有P2.5控制  動態(tài)掃描的控制原理是：將第一個數(shù)碼管要顯示的內容顯示出來，然后立刻將第二個數(shù)碼管的內容顯示出來，一次把第8個數(shù)碼管的內容顯示出來由于單片機的工作速度非常快，所以當顯示第8個數(shù)碼管的時候第一個數(shù)碼管的內容還沒有完全消失，這時立刻重復上面的過程，就實現(xiàn)了數(shù)碼管的。數(shù)碼關分共陽極數(shù)碼管，還有就是共陰極數(shù)碼管，我們就采用共陰來使用。單

75、片機各個口的電壓輸出的都為高電平。共陰</p><p>　　6.2 DS18B20初始化</p><p>　　DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據傳輸。其工作時序包括初始化時序、寫時序和讀時序。故主機控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣

76、才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數(shù)據線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。</p><p>　　DS18B20的單線協(xié)議和命令</p><p>　　DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據的傳輸?shù)恼_性和完整性</p><p>　　主機

77、操作單線器件DS18B20必須遵循下面的順序.</p><p><b>　　1.初始化</b></p><p>　　單線總線上的所有操作均從初始化開始。初始化過程如下：主機通過拉低單線480us以上，產生復位脈沖，然后釋放該線，進入Rx接收模式主機釋放總線時，會產生一個上升沿。單線期間DS18B20檢測到改上升沿后，延時15-60us，通過拉低總線60-240us來產

78、生應答脈沖。主機棘手到從機的應答脈沖后，說明有單線器件在線。</p><p><b>　　2.ROM操作命令</b></p><p>　　一旦總線主機檢測到應答脈沖，便可以發(fā)起ROM操作命令。工有5位ROM操作命令。</p><p><b>　　3.內存操作命令</b></p><p>　　在成功執(zhí)

79、行了ROM操作命令之后，才可以使用內存操作命令。主機可以提供6種內存操作命令。</p><p><b>　　4.數(shù)據處理</b></p><p>　　DS18B20要有嚴格的時序來保證數(shù)據的完整性。在單線DQ上，存在復位脈沖、應答脈沖、寫“0”、寫“1”、讀“0”和讀“1”幾種信號類型。其中，出來映帶脈沖之外，均由主機產生。數(shù)據位的讀和寫則是通過使用讀、寫時隙實現(xiàn)的。

80、</p><p>　　首先來看寫時隙。當主機將數(shù)據從高電平來至低電平時，產生寫時隙。有2種類型的寫時隙：寫“1”和寫“0”。所有寫時隙必須在60us以上，各個寫時隙之間必須保證最段1us的恢復時間。DS18B20在DQ線變低后的15-60us的窗口對DQ線進行采樣，如果為高電平，就寫“1”；如果為低電平就寫“0”。對于主機產生寫“1”時隙的情況，數(shù)據線必須先被拉低，然后釋放，在寫時隙開始后的15us，允許DQ線來

81、至高電平。讀主機產生寫“0”時隙的情況，DQ線必須被拉至低電平且至少保持低電平60us。</p><p>　　再來看讀時隙。當主機從DS18B20讀數(shù)據時，把數(shù)據線從高電平來至低電平，產生讀時隙。數(shù)據線DQ必須保持低電平至少1us，來自DS18B20的輸出數(shù)據在讀時隙下降沿之后15us內有效。因此，在此15us內，主機必須停止將DQ引腳置低。在讀時隙結束時，DQ引腳將通過外部上拉電阻拉回來至高電平。所有的讀時隙最

82、短必須持續(xù)60us，各個讀時隙之間必須保證延時到最段1us的恢復時間。</p><p>　　所以的讀寫時隙至少需要60us，且每兩個獨立的時隙之間至少需要1us的恢復時間。在寫時隙中，主機將在拉低中線15us內釋放總線，并向DS18B20寫“1”。若主機拉低總線后能保持至少60us的低電平，則向單總線期間寫“0”。DS18B20僅在主機發(fā)生讀時隙時才向主機傳輸數(shù)據，所以，當主機向DS18B20發(fā)生讀數(shù)據命令后，必

83、須馬上產生讀時隙，以便DS18B20能傳輸數(shù)據。</p><p>　　6.3 系統(tǒng)流程圖</p><p>　　系統(tǒng)流程圖如圖6.1所示：</p><p><b>　　圖6.1系統(tǒng)流程圖</b></p><p><b>　　7 調試和總結</b></p><p>　　7.1

84、 仿真軟件程序線路調試</p><p>　　通過對電路的硬件設計和程序設計,我們使用了PROTEUS對設計的電路進行仿真設計。首先，我們將硬件電路在PROTEUS中連接好，按照設計總電路圖連接各個硬件。然后，轉換C程序，我們通過單片機C語言來進行編程，程序如附錄所示。通過KEIL軟件降我們的源程序轉換成目標程序來進行仿真,生成*.hex文件。最后從PROTEUS中，將我們的程序導入單片機中，便能進行實時仿真。&l

85、t;/p><p><b>　　調試結果分析：</b></p><p>　　1．當將程序導入單片機，打開運行開關溫度22度顯示正常，測試其他的溫度顯示,當調節(jié)到21度的時候,發(fā)現(xiàn)出來亂碼，數(shù)碼管并不完全發(fā)亮如圖7.1所示：</p><p>　　真aLeus管描的方式來顯示，何為動態(tài)掃描呢？</p><p>　　圖7.1 地址

86、錯誤引起數(shù)碼管不完全發(fā)亮</p><p>　　問題分析要么是線接錯，要么是程序數(shù)碼管地址錯誤。很直觀的發(fā)現(xiàn)線路連接肯定沒錯誤，估計就是地址錯誤。打開C程序經計算1的是0xf9，錯誤成0xf3了，所以顯示錯誤。教正后如圖7.2所示：</p><p>　　圖7.2 經修改調試后正常顯示</p><p><b>　　2.溫度控制調試</b><

87、/p><p>　　根據設計要求,單片機在顯示傳感器所讀出的溫度同時,必須根據設定的溫度上限和下限來改變溫度的高低,使的所在環(huán)境的溫度相對的保持一個恒溫情況。</p><p>　　這樣就要通過單片機的計算，當溫度達到上限或者下限的情況，啟動控制單片機的在P3.2和P3.3輸出的高低電平來控制連接在它上面的一個開關繼電器，從而通過控制一個用做降溫的電風扇和一個用做升溫的電熱絲來進行溫度的調節(jié)。&l

88、t;/p><p>　　首先，我們將程序進行設置，使它具有對P3.2和P3.3口控制高低電平的功能。再通過程序設置下溫度上限和下限，我們在這里設置的是，當外界溫度高于30℃時，系統(tǒng)的P3.2口輸出一個高電平，來控制電風扇進行降溫。下限溫度我們設置的是低于5℃時，單片機控制P3.3口來輸出一個高電平，使之控制電熱絲來提高溫度。（由于不能十分清晰的判斷出來是高電平還是低電平，所以我們將輸出口分別接裝了2個電壓表來判斷是否通

89、電。單片機的輸出電壓是5V只需要觀察電流表是否有電流，如果沒有電流的時候顯示的數(shù)據是0.00便能判斷出高低電平的控制。具體的圖如7.3：</p><p>　　圖7.3 溫度為20℃時電流表顯示數(shù)據</p><p>　　圖7.3可以和直觀的觀察到,當溫度為20℃的時候電流表都沒有電流顯示,由此可見,當溫度在20℃的時候是我們所控制的范圍。當溫度T[0℃〈T<30℃]時溫度控制系統(tǒng)將不

90、會調節(jié)溫度，這正是我們所需要的滿意溫度。這時，當我們調節(jié)到5℃以下時，還有30℃以上時，我們這個時候來觀察溫度控制系統(tǒng)的調節(jié)作用。我們所要達到的效果是，當溫度低于或者等于5℃的時候P3.3口輸出高電平，控制加熱如圖7.4，當溫度高于或者等于30℃時P3.2口輸出高電平控制電風扇轉動如圖7.5。</p><p>　　通過調試，程序終于成功了。能夠達到我們最初的要求，就是溫度系統(tǒng)的顯示和溫度的控制調節(jié)。只是這個溫度的

91、控制系統(tǒng)反應可能比其他的技術含量更高的還是有缺陷，畢竟我所通過的單片機顯示溫度后，在通過單片機顯示的溫度數(shù)值來控制溫度調節(jié)系統(tǒng)。這樣就不是從DS18B20傳感器剛進行溫度讀寫時候傳輸過來的溫度，雖然數(shù)據是一樣的，只要數(shù)碼管對溫度顯示沒有錯誤，那么控制溫</p><p>　　度系統(tǒng)就不會有誤。但是在這一過程中浪費了一些時間。使得控制溫度系統(tǒng)的反應時間可能稍慢了一點。但是其優(yōu)點就是程序的簡化，使得在書寫，教正和修改的

92、時間大大縮短，方便了操作。</p><p>　　圖7.4 控制加熱</p><p>　　圖7.5 控制風扇降溫</p><p><b>　　7.2 調試總結</b></p><p>　　在調試過程中，故障是不可避免的，或者正如老師所說沒有故障反而還不正常。產生故障的原因很多，情況也很復雜，有的是一種原因引起的簡單故

93、障，有的上多種原因相互作用引起的復雜故障，因此需要掌握故障的一般診斷方法，故障診斷過程就是以故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復測試，做出分析判斷，逐步找出故障的過程。對于一個復雜的系統(tǒng)來說，要在大量的元器件和線路中迅速，準確地找出故障是見很不容易的事。要通過對原理圖的分析，把系統(tǒng)分成不同功能的電路模塊，通過逐一測量找出故障模塊，然后再對故障模塊內部加以測量找出故障，查找故障，分析故障和排除故障，這樣可以提高我分析問題和解決問題的能力，因此，我把他看

94、成是一次好的學習機會。</p><p>　　程序的編輯和修改上，問題出現(xiàn)得最為嚴重。首先，程序的編輯需要查找和多的資料，比如像數(shù)碼管的驅動方式，動態(tài)顯示，都是以前所沒有接觸過的。然而這次竟還出現(xiàn)了芯片的初始化，DS18B20這樣的芯片也是第一次接觸，對這芯片進行初始化只有通過效仿人家的程序。對于整個程序來說，寫出來花的時間并不是很多。但是在調試KEIL和PROTEUS當中，花費的時間卻是很多。在C程序轉換成HEX

95、文件的時候。由于出現(xiàn)了不計其數(shù)的錯誤，而導致一次又一次的失敗，教訓是慘痛的。但是最后還是通過慢慢的研究，才將程序最后的圈定，并仿真成功。</p><p>　　通過這次設計，我了解了更多電子產品設計的一般過程，特別是對單片機C語言產生了更深的興趣，能用Portel，PROTEUS等專業(yè)軟件，掌握了電子電路調試的方法，能獨立解決設計與調試過程中出現(xiàn)的一般問題，能正確選用元器件與材料，能對所設計電路的指標和性能進行測試

96、并提出改進意見，能查閱各種有關手冊和正確編寫設計報告。</p><p>　　由于這次的設計是一個人單獨作一個課題，所以我是采用以自學為主的學習方法。在學完《模擬電子技術基礎》和《數(shù)字電子技術基礎》課程之后，還要對《單片機基礎》和《單片機C語言程序設》的深入研究。在復習和課程設計任務有關的單元電路，理清頭緒，按照電子電路的一般設計步驟進行設計。一個人做有點困難，途中不知碰到了多少難題，有些問題需要請教老師和同學，在

97、解決這些實際難題中我的動手能力和知識鞏固都得到了很大的提高。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 馬忠梅.單片機的C語言應用程序設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，1998 </p><p>　　[2] 李曉荃.單片機原理與應用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2000年8月</p><

98、;p>　　[3] 何立民 AVR單片機原理與接口技術[M].北京:北京航空航天大學出版社，2002</p><p>　　[4] 楊幫文 新型繼電器實用手冊[M].北京:北京人民郵電出版社.2004</p><p>　　[5] 何立民 單片機的Ｃ語言應用程序設計[M].北京:北京航空航天大學出版社，1997</p><p><b>　　致 謝<

99、;/b></p><p>　　本論文在xx老師的細心指導和嚴格要求下已完成，從課題選擇到具體構思和內容，無不凝聚著老師的心血和汗水，特別是老師嚴格的教學要求和一絲不茍的工作精神，讓我非常敬佩。在三年的大學學習和生活期間，也始終感受著導師的精心培養(yǎng)和無私的關懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　這次做論文的經歷也會使我終身受益，我感受到做論文是

100、要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向系的全體老師表示由衷的感謝，感謝他們三年來的辛勤栽培

101、。</p><p>　　在此，我還要特別感謝我的同學們，由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，你們對本課題做了不少工作，直至本文的順利完成，給予我不少的幫助。最后我還要感謝含辛茹苦培養(yǎng)我長大的父母，謝謝你們！</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄1 主程序</b>&

102、lt;/p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/*學校名稱*/湖南工學院</p><p>　　/*模塊名*/單片機溫度控制系統(tǒng)</p><p>　　/*功能描述*/顯示溫度傳感器的溫度及控制溫度范圍</p

103、><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#define uchar un

104、signed char /*端口定義*/</p><p>　　#define LED P0 /*實際溫度值輸出端口定義*/</p><p>　　#define NOP _nop_()</p><p>　　sbit Q1=P3^2;</p><p>　　sbit Q2=P3^3;</p><p>

105、　　sbit tem_in=P3^0;/*溫度讀取端口*/</p><p>　　sbit con_out=P1^7;/*報警啟動端口*/</p><p>　　sbit DP=P2^7;</p><p>　　#define L 15 /*溫度報警下限*/</p><p>　　#define H 40<

106、/p><p>　　uchar temp_h,temp_l; /*溫度值變量*/</p><p>　　uchar flag1; /*正負標志位*/</p><p>　　uchar code ledcode[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};/*數(shù)碼顯示數(shù)據：0，1，2，3