溫度控制電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)0

1、 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院2013屆自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 成績課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 溫度控制電機(jī)系 學(xué)生姓名： 孫周軍 學(xué)生學(xué)號(hào)： 0908020231 系 別： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化 屆 別： 2013屆 指導(dǎo)教師： 苗磊 電氣信息工程學(xué)院制2012年5月課程設(shè)計(jì)題目：溫度控制電機(jī)系統(tǒng)學(xué)生：孫周軍指導(dǎo)教師：苗磊電氣信息工程學(xué)院自動(dòng)化系1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)利用溫度傳感器DS18B20采集溫度數(shù)據(jù)，通過單片機(jī)控制直流電機(jī)的啟動(dòng)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）熟練掌握溫度傳感器DS18B20的工作原理及使用方法。（2）學(xué)會(huì)利用單片機(jī)的I/O端口對(duì)電機(jī)

2、的控制方法。（3）能夠熟練使用Keil編程軟件和Protues仿真軟件。（4）本次設(shè)計(jì)可以滿足電腦散熱風(fēng)扇的技術(shù)要求。1.2 課程設(shè)計(jì)的要求本次設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）利用數(shù)碼管顯示溫度傳感器所測(cè)得的溫度，并顯示溫度符號(hào)為.C。（2）當(dāng)溫度大于或等于50度時(shí)，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)溫度小于50度時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。1.3 課程設(shè)計(jì)的研究基礎(chǔ)本次課程設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分。（1）硬件部分對(duì)于測(cè)溫電路、顯示電路、電機(jī)系統(tǒng)我們要有足夠的了解。溫度傳感器DS18B20的測(cè)溫原理，數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)的基本原理以及電機(jī)的正反轉(zhuǎn)我們都應(yīng)通過查閱相關(guān)資料，熟練掌握。（2）軟件部分首先，編程軟件Keil和仿真軟件Pro

3、tues必須應(yīng)用熟練。其次，我們應(yīng)該知道如利用單片機(jī)端口電平的變化來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管、電機(jī)等。2 溫度控制電機(jī)系統(tǒng)方案制定2.1 方案提出方 案一由于本模塊是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來，這種設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ， 其中還涉及到電阻與溫度的對(duì)應(yīng)值的計(jì)算，感溫電路比較麻煩。而且在對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)容易受溫度的影響出現(xiàn)較大的偏差。單片機(jī) A/D轉(zhuǎn)換熱敏電阻感溫顯示模塊電機(jī)系統(tǒng)電源供電圖1系統(tǒng)方案一方案二進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電

4、路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡單，精度高，軟硬件都以實(shí)現(xiàn)，而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展，滿足設(shè)計(jì)要求 。單片機(jī)溫度采集DS18B20電源供電電機(jī)系統(tǒng)顯示模塊圖2系統(tǒng)方案二2.2 方案比較比較上述兩種方案，第一種方案采用熱敏電阻感溫，引起電流或者電壓的變化，然后用A/D轉(zhuǎn)換測(cè)出溫度，這種方法不僅繁瑣而且誤差很大，靈敏度也不高。相反方案二采用溫度傳感器DS18B20測(cè)量溫度，方便快捷，并且精度更高。2.3 方案論證溫度傳感器是該模塊的關(guān)鍵器件，本系統(tǒng)選用的是美國Dal

5、las 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20。DS18B20 支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為-55+125，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16 位數(shù)字量方式串行輸出，在-10+85 范圍內(nèi)，精度為0.5。DS18B20 采集到的現(xiàn)場溫度直接以先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。DS18B20 可程序設(shè)定912 位的分辨率，精度可達(dá)0.5。DS18B20具有內(nèi)置的EEPROM，用戶設(shè)定的分辨率和報(bào)警溫度都可存儲(chǔ)在其中，且掉電后依然存在。2.4 方案選擇比較上述兩種方案，顯然方案二在很多方

6、面都優(yōu)于方案一，無論是測(cè)量精度還是實(shí)際電路的設(shè)計(jì)，都比較不錯(cuò)，故而本次設(shè)計(jì)采用的是方案二。3 溫度控制電機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)1.溫度顯示模塊設(shè)計(jì)（1）功能介紹本次設(shè)計(jì)顯示模塊采用的是四位共陽數(shù)碼管顯示，通過溫度傳感器DS18B20測(cè)出溫度數(shù)據(jù)，傳給單片機(jī)，然后在數(shù)碼管上顯示處出來。溫度數(shù)據(jù)顯示要求能區(qū)分正負(fù)，而且能夠顯示溫度符號(hào).C。（2）電路設(shè)計(jì)具體電路如下圖所示：圖3顯示模塊電路圖2.溫度采集模塊設(shè)計(jì)（1）功能介紹此部分主要由溫度傳感器DS18B20構(gòu)成，通過傳感器采集外界溫度。（2）電路設(shè)計(jì)圖4溫度采集電路3.單片機(jī)最小系統(tǒng)（1）功能介紹最小系統(tǒng)是指一個(gè)真正可

7、用的單片機(jī)的最小配置系統(tǒng)。MCS-51系列AT98C51片內(nèi)有4KB的ROM/EPROM，因此只需要外接晶體振蕩器和復(fù)位電路就可構(gòu)成最小系統(tǒng)。該最小系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：1) 由于片外沒有擴(kuò)展存儲(chǔ)器和外設(shè)，P0、P1、P2、P3都可以作為用戶I/O接口使用。2) 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有128B，地址空間為00H7FH，沒有片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。3) 內(nèi)部有4KB的程序存儲(chǔ)器，地址空間為0000H0FFFH，沒有片外程序存儲(chǔ)器。4) 可以使用兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1，一個(gè)全雙工的串行通信接口，5個(gè)中斷源。 （2）電路設(shè)計(jì)圖5單片機(jī)最小系統(tǒng)4.電機(jī)系統(tǒng) （1）功能介紹當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到外界溫度大于或者等于50時(shí)，

8、直流電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到外界溫度小于50時(shí)，直流電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）電路設(shè)計(jì)圖6電機(jī)系統(tǒng)3.2電路參數(shù)的計(jì)算及元器件的選擇（1）電路參數(shù)的計(jì)算a.整流電路參數(shù)輸出電壓平均值：Uo(AV)=2輸出電流平均值：IO(AV)=平均整流電流：ID(AV)=最大反向電壓：URM=b.濾波電路參數(shù)濾波電容選擇：RLC=(35)一般選幾十至幾千微法的電解電容，耐壓（2）元器件的選擇表1器件清單器件名稱數(shù)量器件名稱數(shù)量7SEG-MPX4-CA1DS18B201AT89C511CRYSTAL1CAP-ELEC1MOTOR1BUTTON1RES2CAP2RESPACK-813.3 特殊器件的介紹（1）

9、溫度傳感器DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)：DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)由64bit閃速ROM、溫度傳感器、非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL配置寄存器等4個(gè)數(shù)字器件組成，如圖7。溫度傳感器DS18B20是通過溫度對(duì)振蕩器的頻率影響來測(cè)量溫度，如圖8。DS18B20內(nèi)部有2個(gè)不同溫度系數(shù)的振蕩器，低溫度系數(shù)振蕩器輸出的時(shí)鐘脈沖信號(hào)在高溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的門周期內(nèi)進(jìn)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)初值被預(yù)置-55相對(duì)的基數(shù)值，如計(jì)數(shù)器在高溫度系數(shù)振蕩器輸出的門周期結(jié)束前計(jì)數(shù)為零，表示測(cè)量溫度值高于-55，被預(yù)置在-55的溫度寄存器的值加1，重復(fù)該過程，直到高溫度系數(shù)振蕩器門周期結(jié)束止，溫度寄存器中的值就是被測(cè)的溫度值。該值由主機(jī)通過發(fā)

10、讀存儲(chǔ)器命令讀出，經(jīng)取補(bǔ)和十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到實(shí)測(cè)的溫度值。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正溫度振蕩器的非線性，以產(chǎn)生高分辨率的溫度測(cè)量。通過改變溫度每升高1，計(jì)數(shù)器須經(jīng)計(jì)數(shù)值實(shí)行補(bǔ)償。為獲得所需分辨率，必須知道該數(shù)值及在給定溫度處每1的計(jì)數(shù)值（斜率累加器的值）。圖7 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖8 DS18B20測(cè)溫原理圖（2）AT89C51單片機(jī)AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4Kbytes可反復(fù)檫寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM), 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MSC-51

11、指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域1。圖9單片機(jī)管腳圖管腳介紹：如圖9所示4：（1）電源引腳: Vcc（40腳）：電源端，接+5V電源。 Vss（20腳）：接地端，接+5V電源地端。（2）時(shí)鐘振蕩器外接晶體引腳：XTAL1和XTAL2。AT89C51內(nèi)部有一個(gè)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路。XTAL1（19腳）：片內(nèi)振蕩電路反相放大器輸入 。XTAL2（18腳）：片內(nèi)振蕩電路反相放大器輸出。（3) 控制信號(hào)引腳：RST、ALE、PSEN、EA RST (9腳)：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效

12、。保持兩個(gè)機(jī)器周期高電平時(shí),完成復(fù)位操作。 ALE/PROG (30腳)：地址鎖存允許輸出端/編程脈沖輸入端，正常時(shí),連續(xù)輸出振蕩器頻率的1/6正脈沖信號(hào)。訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)：作為鎖存P0口低8位地址的控制信號(hào)。對(duì)89C51片內(nèi) ROM編程寫入時(shí)：作為編程脈沖輸入端。PSEN (29腳): 外部程序存儲(chǔ)器讀選通輸出信號(hào)訪問片外ROM時(shí),輸出負(fù)脈沖作為讀ROM選通常連接到片外ROM芯片的輸出允許端（OE）作外部ROM的讀選通信號(hào)2。EA/Vpp (31腳)：外部程序存儲(chǔ)器地址使能輸入/編程電壓輸入端。平常,接“1”時(shí)，CPU訪問片內(nèi)4KB的ROM，當(dāng)?shù)刂烦?KB時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROM中的程序。當(dāng)接

13、“0”時(shí)，CPU只訪問片外ROM。 第2功能Vpp對(duì)8751編程時(shí)，編程電壓輸入端。（4）輸入/輸出端口引腳 P0、P1、P2、P34個(gè)8位的并行輸入/輸出端口，共32個(gè)引腳。作為通用輸入/輸出端口，P0、P2和P3端口又各自有第2功能。 通用輸入/輸出端口 準(zhǔn)雙向口: 作輸入時(shí)要先對(duì)鎖存器寫“1”。P0端口（P0.0P0.7，第3932腳）：漏極開路的準(zhǔn)雙向口,輸出能驅(qū)動(dòng)8個(gè)74LS類型的負(fù)載。P1端口（P1.0P1.7，第18腳）：內(nèi)部帶上拉電阻的準(zhǔn)雙向口,輸出能驅(qū)動(dòng)4個(gè)74LS負(fù)載。 P2端口（P2.0P2.7，第2128腳）：內(nèi)部帶上拉電阻的準(zhǔn)雙向口,輸出能驅(qū)動(dòng)4個(gè)74LS負(fù)載。 P3

14、端口（P3.0P3.7，第1017腳）：內(nèi)部帶上拉電阻的準(zhǔn)雙向口,輸出能驅(qū)動(dòng)4個(gè)74LS負(fù)載。 P0、P2、P3端口的第二功能 P0端口：在CPU訪問外部存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí)，P0口分時(shí)提供低8位地址(A0-A7)和8位數(shù)據(jù)(D0-D7)總線。這時(shí),需要一個(gè)8位鎖存器,利用ALE(地址鎖存允許)來鎖存P0口低8位地址信號(hào)。 P2端口：在CPU訪問外部存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí)，P2口提供高8位地址(A8-A15)的總線信號(hào)。P3端口：在CPU訪問外部存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí)，P3口提供讀、寫控制總線信號(hào)。還提供串行通信、外部中斷、計(jì)數(shù)器的外部計(jì)數(shù)輸入信號(hào)等。如表2所示。 3.4 系統(tǒng)整體電路圖圖10系統(tǒng)

15、整體電路圖4 溫度控制電機(jī)系統(tǒng)仿真和調(diào)試 4.1 仿真軟件介紹Proteus是一種低投資的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，提供Schematic Drawing，SPICE仿真與PCB設(shè)計(jì)功能，這一點(diǎn)proteus 與 multisim比較類似，只不過它可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真51系列AVR，PIC等常用的MCU，與keil和MATLAB不同的是它還提供了周邊設(shè)備的仿真，只要給出電路圖就可以仿真，例如373，led，示波器，Proteus提供了大量的元件庫有RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IC器件，編譯方面支持Keil和MATLAB，里面有大量的例子參

16、考。（1) Proteus可提供的仿真元件資源Proteus軟件提供了可仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件和多達(dá)30多個(gè)元件庫。（2）Proteus可提供的仿真儀表資源虛擬儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，是衡量仿真軟件實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個(gè)關(guān)鍵因素。在Proteus軟件中，理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外，Proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來，其作用與示波器相似但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。Proteus可提供的調(diào)試

17、手段（3）Proteus提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。Keil是德國開發(fā)的一個(gè)51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺(tái)，最開始只是一個(gè)支持C語言和匯編語言的編譯器軟件。后來隨著開發(fā)人員的不斷努力以及版本的不斷升級(jí)，使它已經(jīng)成為了一個(gè)重要的單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)，不過KEIL的界面并不是非常復(fù)雜，操作也不是非常困難，很多工程師的開發(fā)的優(yōu)秀程序都是在KEIL的平臺(tái)上編寫出來的?？梢哉f它是一個(gè)比較重要的軟件，熟悉他的人很多很多，用戶群極為龐大，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過偉福等廠家軟件用戶群，操作有不懂的地方只要找相關(guān)的書看看，到相關(guān)的單片機(jī)技術(shù)論壇問問，很快就可以掌握它的基本使用了。（1）Kei

18、l的Vision2可以進(jìn)行純粹的軟件仿真(仿真軟件程序，不接硬件電路)；也可以利用硬件仿真器，搭接上單片機(jī)硬件系統(tǒng)，在仿真器中載入項(xiàng)目程序后進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真；還可以使用Vision2的內(nèi)嵌模塊Keil Monitor-51，在不需要額外的硬件仿真器的條件下，搭接單片機(jī)硬件系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目程序進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。（2）uVision2調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號(hào)調(diào)試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能。DDE界面和shift語言支持自動(dòng)程序測(cè)試。4.2 系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)（1）溫度大于等于50度時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)圖11溫度為60度時(shí)仿真電路（2）溫度小于50度時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)圖12溫度為45度時(shí)仿真電路4.3 系統(tǒng)測(cè)

19、試（1）HEX文件的生成51）單擊軟件開發(fā)系統(tǒng)Keil uVision，單擊“Keil nVision”菜單中的“Project”，在此下拉菜單中單擊“New Project”選項(xiàng)后，彈出“Creat New Project”對(duì)話框，鍵入新項(xiàng)目名稱。然后在彈出的“Select Device”對(duì)話框中選擇單片機(jī)的類型AT89C51。2）單擊“uVision”菜單中的“File”，在此下拉菜單中，選擇“New”后，打開一個(gè)空的文本編窗口，在此窗口中鍵入程序，創(chuàng)建新的源程序“溫度控制電機(jī)系統(tǒng).C文件。3）在左邊的“Project”窗口的“File”頁中單擊文件組，再單擊鼠標(biāo)右鍵后，在彈出的窗口中選中

20、“Add Files to Group Source Group1”選項(xiàng)，將相應(yīng)的源程序文件導(dǎo)入到“Source Group1”中。4）在“Project”下拉菜單中，選擇“Options for Target”，將會(huì)彈出“Options for Target”對(duì)話框，在此對(duì)話框中“Output”選項(xiàng)卡中的“Create HEX File”選項(xiàng)。5）在“Project”下拉菜單中，選擇“Rebuild all Target Files”項(xiàng)，若程序編譯成功將生成“溫度控制電機(jī)系統(tǒng).HEX”文件。（2）調(diào)試與仿真31）在Protues ISIS編輯窗口中，單擊鼠標(biāo)右鍵將AT89C51單片機(jī)選中并單

21、擊鼠標(biāo)左鍵，彈出“Edit Component”對(duì)話框，在對(duì)話框的“Clock Frequency”欄中設(shè)置單片機(jī)晶振頻率為11.0592Hz，在“Program File”欄中單擊圖標(biāo)，選擇之前生成的“溫度控制電機(jī)系統(tǒng).HEX”文件。2）在Protues ISIS編輯窗口的“File”菜單中選擇“Save Design”選項(xiàng)，保存設(shè)計(jì)，生成“溫度控制電機(jī)系統(tǒng).DSN”文件。3）在Protues ISIS編輯窗口中單擊或在“Debug”菜單中選擇，運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。單擊DS18B20中的或，表示外界溫度發(fā)生變化，觀察顯示器和電機(jī)的變化是否符合要求。4.4 數(shù)據(jù)分析（1）在DS18B20中將溫

22、度下調(diào)到45攝氏度，然后進(jìn)行仿真，可以觀察到數(shù)碼管上顯示45.C，同時(shí)直流電機(jī)不會(huì)工作。重復(fù)幾次操作現(xiàn)象完全相同。（2）分別將傳感器的溫度調(diào)到50攝氏度和60攝氏度，進(jìn)行仿真，可以觀察到數(shù)碼管上分別顯示50.C和60.C，電機(jī)都是正向轉(zhuǎn)動(dòng)。重復(fù)幾次操作現(xiàn)象完全相同。由上面的操作可知，本次設(shè)計(jì)基本能夠符合設(shè)計(jì)要求，能夠利用溫度的變化來控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向。5 總結(jié)5.1 設(shè)計(jì)小結(jié)在本次設(shè)計(jì)中，的確遇到很多問題，讓我知道理論和實(shí)際的差別，在研究實(shí)際問題是我們需要考慮諸多干擾因素與人為因素，而在仿真測(cè)試時(shí)一切都是理想狀態(tài)。理論聯(lián)系實(shí)際，理論應(yīng)用與實(shí)際對(duì)于我們每一個(gè)人來說都是一個(gè)必不可少的階段，我們應(yīng)當(dāng)

23、勇于嘗試，敢于試驗(yàn)。5.1 收獲體會(huì)課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合素質(zhì)的考驗(yàn)，如果說在過去三年里，我們的學(xué)習(xí)是一個(gè)知識(shí)的積累過程，那么現(xiàn)在的課程設(shè)計(jì)就是對(duì)過去所學(xué)的知識(shí)的綜合應(yīng)用，是對(duì)理論進(jìn)行深化和重新認(rèn)識(shí)的實(shí)踐活動(dòng)。在這近兩個(gè)月的課程設(shè)計(jì)中，我們有艱辛的付出，也有了收獲。知識(shí)固然得到了鞏固和提高，但我相信在實(shí)踐中的切身體會(huì)將會(huì)使我在以后的工作和學(xué)習(xí)中終身受用。首先，學(xué)習(xí)能力和解決問題的信心都得到了提高。在本次課程設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多困難，但是在查閱了很多有關(guān)書籍和向同學(xué)請(qǐng)教后終于解決了。通過這次課程設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)理論有了更深一步的認(rèn)識(shí)，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和解決問題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克服困難的勇

24、氣和信心。其次，我們的課程設(shè)計(jì)之所以能基本完成，要深深地感謝我們的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和幫助。5.2 展望隨著“信息時(shí)代”的到來，作為獲取信息的手段傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對(duì)其要求越來越高，需求越來越迫切。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。由于傳感器能將各種物理量、化學(xué)量和生物量等信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，使得人們可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、信息處理和自動(dòng)控制，但是它們都不同程度地存在溫漂和非線性等影響因素。傳感器主要用于測(cè)量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。因此，不僅必須掌握

25、各類傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器經(jīng)過適當(dāng)?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號(hào)的處理、顯示和控制的要求，而且只有通過對(duì)傳感器應(yīng)用實(shí)例的原理和智能傳感器實(shí)例的分析了解，才能將傳感器和信息通信和信息處理結(jié)合起來，適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)、研制、開發(fā)和應(yīng)用。另一方面，傳感器的被測(cè)信號(hào)來自于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時(shí)效，各自都在開發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。溫度傳感器是其中重要的一類傳感器。其發(fā)展速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。6參考文獻(xiàn)1謝維成，楊加國等. 單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)M. 清華大學(xué)出版社,2009,

26、7.2宋戈，黃鶴松等. 51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全M. 人民郵電出版社，2010,1.3侯玉寶，陳忠平等. 基于Protues的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真M. 電子工業(yè)出版社，2010,8.4陳忠平，曹巧媛等. 單片機(jī)原理及接口M. 清華大學(xué)出版社，2007.5吳金戌，沈慶陽等. 8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用M. 清華大學(xué)出版社2002.7附錄7.1系統(tǒng)主要功能展示圖圖13系統(tǒng)主要功能圖 7.2器件清單表2器件清單器件名稱數(shù)量器件名稱數(shù)量7SEG-MPX4-CA1DS18B201AT89C511CRYSTAL2CAP-ELEC1MOTOR1BUTTON1RES2CAP2RESPACK-81源程序#i

27、nclude reg51.h#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit DQ=P30;sbit p20=P20;sbit p21=P21;sbit p22=P22;sbit p23=P23;code uchar tab= 0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99, /09 0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90; code uchar tab1=0X40,0X79,0X24,0X30,0X19, /09 0X12,0X02,0X78,0X00,0X10; uchar a,b,t,h;int k;uchar

28、 bai,shi,ge,xiao;void delay(unsigned int i) while(i-); /初始化函數(shù)bit int_DS18B20(void)unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ復(fù)位 delay(8); /延時(shí)片刻 DQ = 0; /單片機(jī)將DQ拉低 delay(80); /精確延時(shí)大于480us DQ = 1; /拉高總線 delay(14); x=DQ; /延時(shí)片刻后,如果x=0則初始化成功,x=1則初始化失敗 delay(20);return x;/讀一個(gè)字節(jié)Read(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i-) DQ = 0; / 給脈沖信號(hào) dat=1; DQ = 1; / 給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80; delay(4);