can總線溫度控制

1、摘要I祝你成功本系統(tǒng)以AT89S52單片機為核心部件，外加溫度采集電路、及顯示電路和越限報警等電路。采用單總線型數(shù)字式的溫度傳感器DS18B20，使系統(tǒng)具有測溫誤差小、分辨率高、抗干擾能力強，動態(tài)顯示的方式等特點。本設(shè)計既可以對當前溫度進行檢測又可以對溫度進行數(shù)碼顯示，兩位整數(shù)兩位小數(shù)的顯示方式具有更高的顯示精度，若超越極限溫度則觸發(fā)蜂鳴器報警。利用功能強大的Keil和具有互動電路仿真的Proteus進行程序的編寫和仿真。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：仿真 溫度檢測 報警 DS18B20目錄II目目 錄錄第一章第一章 選題依據(jù)選題依據(jù) .1 11.1 課題背景 .11.2 研究設(shè)計內(nèi)容.2第二章第二章 溫度檢

2、測系統(tǒng)的硬件設(shè)計溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .3 32.1 電路總體原理框圖 .32.1.1 AT89S52 介紹 .42.2 DS18B20 的特性 .62.2.1 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) .62.2.2 DS18B20 的使用方法 .72.3 測溫電路.82.4 單片機復(fù)位電路.92.5 LED 顯示電路 .102.6 報警電路.11第三章第三章 溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計 .12123.1 總流程圖.123.2 延時設(shè)計.133.3 復(fù)位設(shè)計.143.4 顯示設(shè)計.14第四章第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試系統(tǒng)仿真調(diào)試 .16164.1 PROTEUS7.1 .164.2 KEI

3、L UVISION2 .174.3 仿真結(jié)果分析.194.4 硬件焊接及系統(tǒng)調(diào)試問題 .204.5 結(jié)論 .22致致 謝謝 .2323參考文獻參考文獻 .2424附錄附錄 .2525第一章 選題依據(jù)1第一章 選題依據(jù)在科學(xué)技術(shù)突飛猛進的今天，溫度檢測、控制起不可忽視的作用。溫度控制無論在醫(yī)療電子領(lǐng)域還是工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用都非常廣泛，如在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制，醫(yī)療電子領(lǐng)域的生化分析儀等，內(nèi)部都涉及到溫度控制。本課題它完成了從溫度的采集、轉(zhuǎn)換、顯示以及報警的一系列任務(wù)。本文介紹了以

4、 AT89S52 單片機為核心的溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計方法。溫度信號由溫度芯片 DS18B20 采集，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機，單片機進行溫度的判斷是否超越所設(shè)置的溫度極限，若低于或高于所設(shè)溫度，單片機將發(fā)出信號使蜂鳴器自動報警。文中對每個部分功能、實現(xiàn)過程作了詳細介紹。整個系統(tǒng)的核心是進行溫度監(jiān)控報警，完成了課題所有要求。1.1 課題背景自動控制系統(tǒng)在各個領(lǐng)域尤其是工業(yè)領(lǐng)域中有著及其廣泛的應(yīng)用，溫度控制是控制系統(tǒng)中最為常見的控制類型之一。隨著單片機技術(shù)的飛速發(fā)展，通過單片機對被控對象進行控制日益成為今后自動控制領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。采用單片機 AT89S52 來對溫度進行控制，

5、不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。第一章 選題依據(jù)21.2 研究設(shè)計內(nèi)容本系統(tǒng)采用的新型智能化溫度傳感器 DS18B20，能以數(shù)字形式直接輸出被測點溫度值，具有測溫誤差小、分辨率高、抗干擾能力強、成本低，是研制和開發(fā)具有高性價比的新一代溫度檢測系統(tǒng)的核心器件。本系統(tǒng)設(shè)計了一個由數(shù)字化測溫元件構(gòu)成的溫度檢測報警系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括了溫度檢測、溫度顯示、溫度越限報警等部分。本系統(tǒng)主要運用了單片機AT89S52，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8K bytes的可反復(fù)擦寫的。兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)

6、構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元等強大功能。也采用了新型傳感器DS18B20，利用它的體積小，高精度、強大的讀寫功能等特點進行溫度的采集。用PNP型三極管做驅(qū)動，采用4位共陰LED動態(tài)顯示方式。主要采用了手動復(fù)位操作。第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計3第二章第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計設(shè)計2.1 電路總體原理框圖溫度測量及顯示、報警系統(tǒng)控制的總體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場溫度采集、溫度顯示、電路控制輸出、與報警裝置和系統(tǒng)核心AT89S52單片機作為微處理器。圖 2-1電路總體原理框圖溫度采集電路以數(shù)字量形式將現(xiàn)場溫度傳至單片機。單片機結(jié)

7、合現(xiàn)場溫度與用戶設(shè)定的目標溫度，進行判斷是否超越極限以此控制蜂鳴器自動報警。第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計42.1.1 AT89S52 介紹1、AT89S52性質(zhì)AT89S52單片機是美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8kBytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造,兼容標準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存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌

8、入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89S52具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。AT89S52芯片有40條引腳，雙列直插式封裝引腳圖如2-2圖所示：2-2 AT89S52引腳圖Vss(20): 接地。Vcc(40)：電源+5V。PSEN（29）：片外程序存儲器選通信號，低電平有效。RST/VPD（9）：復(fù)位信號輸入端。AT89S52接能電源后，在

9、時鐘電路作用下，該腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，使內(nèi)部復(fù)位。第二功能是VPD，即備用電源輸入端。ALE/PROG（30）：地址鎖存信號輸出端。P0口（3932）：雙向I/O口，既可作地址/數(shù)據(jù)總線口用，也可作普通I/O口用。第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計5P1口（18）：準雙向通用I/O口。P2口（2128）：準雙向口，既可作地址總線口輸出地址高8位，也可作普通I/O口用P3口（1017）：多用途口，既可做普通I/O口，也可按每位定義的第二功能操作。ALE/PROG（30）：地址鎖存信號輸出端。主要功能特性： 兼容MCS-51指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(1000次）Flash ROM 32個

10、雙向I/O口 4.5-5.5V工作電壓 時鐘頻率0-33MHz 全雙工UART串行中斷口線 256x8bit內(nèi)部RAM 2個外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級加密位 看門狗（WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的ISP字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 2個16位可編程定時/計數(shù)器 AT89S52共有4個（P0、P1、P2、P3口）8位并行I/O端口，共32個引腳。P0口雙向I/O口，用于分時傳送低8位地址和8位數(shù)據(jù)信號；P1、P2、P3口均為準雙向I/O口；其中P2口還用于傳送高8位地址信號；P3口每一引腳還具有特殊功能，用于特殊信號的輸入輸出和控制信號。AT89S

11、52內(nèi)部有一個可編程的、全雙工的串行接口。它串行收發(fā)存儲在特殊功能寄存器SFR的串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF中的數(shù)據(jù)。第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計62.2 DS18B20 的特性 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下由數(shù)據(jù)線供電。 獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。 DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 溫范圍55125，在-10+85時精度為0

12、.5。 可編程的分辨率為912位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實現(xiàn)高精度測溫。 在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在你750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。 測量結(jié)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。 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。2.2.1 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20DS18B20的外形結(jié)構(gòu)及引腳排列的外形結(jié)構(gòu)及引腳排列圖2-3 DS18B20 外形結(jié)構(gòu)圖DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成

13、：64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。第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計72.2.2 DS18B20 的使用方法DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。1 1、DS18B20DS18B20的

14、讀時序DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。圖 2-4 DS18B20DS18B20的讀時序2、DS18B20DS18B20的寫時序DS18B20 的寫時序仍然分為寫 0 時序和寫 1 時序兩個過程。DS18B20 寫 0 時序和寫 1 時序的要求不同，當要寫 0 時序時，單總線要被拉低至少 60us，保證DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的“0”電平，當要

15、寫 1 時序時，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。圖 2-5 DS18B20DS18B20的寫時序第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計82.3 測溫電路DS18B20測溫原理如圖2-6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(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)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(yù)置在55所對應(yīng)的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預(yù)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(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)

16、，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖 2-6 DS18B20測溫原理框圖DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以0.0625/LSB形式表達，其中S為符號位。圖2-7 DS18B20溫度值格式表這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計9反加1再乘于0

17、.0625即可得到實際溫度。如+125的數(shù)字輸出07D0H，+25.0625的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625的數(shù)字輸出為FF6FH，-55的數(shù)字輸出為FC90H。最后CPU向傳感器讀取溫度，加以處理。2.4 單片機復(fù)位電路當單片機AT89S52的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位圖如3-5中A圖所示。圖中電容C1和R1對電源+5V來說構(gòu)成微分電路。上電后使RST

18、持續(xù)一段時間的高電平。由于單片機內(nèi)的等效電阻作用，不用圖中電阻R1，也能達到上電復(fù)位的功能，如3-5圖B所示。 圖2-8（A）上電復(fù)位圖 圖2-8（B）上電復(fù)位電路上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機自動復(fù)位，并且在單片機運行期間，用開關(guān)操作也能使單片機復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如上圖(B)所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續(xù)一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時，按下復(fù)位鍵K后松開，也能使RST為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。根據(jù)實際操作的經(jīng)驗，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。上圖(A)中：Cl10-30uF，R11kO上圖(B)中：

19、C：1uF，RllkO，R210kO單片機復(fù)位后的狀態(tài)：單片機復(fù)位后的狀態(tài)：單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器PC0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機冷啟動后，片內(nèi)RAM第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計10為隨機值，運行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見下表。說明：表中符號*為隨機狀態(tài)；A00H，表明累加器已被清零。表2-1PSW00H，表明選寄存器0組為工作寄存器組；SP07H，表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM 07H字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個被壓入的內(nèi)容寫入到08H單元中。Po-P3

20、FFH，表明已向各端口線寫入1，此時，各端口既可用于輸入又可用于輸出；IP00000B，表明各個中斷源處于低優(yōu)先級；IE000000B，表明各個中斷均被關(guān)斷；系統(tǒng)復(fù)位是任何微機系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個控制芯片回到默認的硬件狀態(tài)下。51單片機的復(fù)位是由RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過24個振蕩周期后，51單片機即進入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。2.5 LED 顯示電路單片機 I/O 的應(yīng)用最典型的是通過 I/O 口與 LED 數(shù)碼管構(gòu)成顯示電

21、路，我不采用 LCD 液晶顯示器的主要原因是液晶顯示，省電，常用于精密儀器儀表，而且編程復(fù)雜，而數(shù)碼管顯示，亮度高，成本低，編程簡易，易操作。顯示采用4位共陰LED動態(tài)顯示方式,顯示內(nèi)容有溫度值的十位、個位及小數(shù)第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計11點后兩位。用P2口作為段控碼輸出，P1.0P1.2作為位控碼輸出，用PNP型三極管做驅(qū)動。模塊電路如下圖第二章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計12圖2-9顯示接口電路工作原理:利用DS18B2O所測量到的溫度經(jīng)過轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換出來的溫度輸入LED使內(nèi)部的二極2管發(fā)光，使我們能看到清晰的溫度值。2.6 報警電路此設(shè)計選擇了蜂鳴器，因為是做設(shè)計，且比揚聲器使用起來

22、簡單，只要按照極性要求加上合適的直流電壓，就可以發(fā)出固有頻率的聲音，從經(jīng)濟性、電路結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性等各方面考慮。當用戶設(shè)定的目標溫度達到時需用聲音的形式提醒用戶，此時蜂鳴器為斷續(xù)的滴答滴答的叫聲。在本系統(tǒng)中我們?yōu)橛脩粼O(shè)計了越限報警，當溫度低于用戶設(shè)置的目標溫度20度或高于30度時蜂鳴器為連續(xù)不斷的滴答滴答叫聲。當單片機 P1.7輸出高電平時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器工作發(fā)出報警聲。報警及指示燈電路如下圖2-10示 圖2-10 報警及指示燈電路圖當溫度在正常范圍內(nèi)顯示綠燈，當溫度低于設(shè)限溫度時，顯示紅燈2亮，同時，蜂鳴器報警。當溫度高于設(shè)限溫度時，顯示紅燈3亮，同時，蜂鳴器報警。第三章 溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)

23、計12溫度值處理是否超出上下限單片機發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換開始顯示溫度單片機讀取溫度正常指示燈亮“嘀嘀”報警是否達到報警溫度“嘀嘀”報警NNYY第三章 溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1 總流程圖圖 3-1 總流程圖主程序：void main() uchar i;第三章 溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計13 uchar temp; float backbit; uchar counter;counter=5;sp=1; for(i=0;i0;x-)for(y=110;y0;y-);本系統(tǒng)不僅對主函數(shù)進行了延時，還對 DS18B20 的操作進行了延時，以便我們能更容易看清楚所測溫度的變化。對 DS

24、18B20 的延時程序如下：void delay1(uint z) while(z-);3.3 復(fù)位設(shè)計本系統(tǒng)主要采用的是手動進行復(fù)位，在上電后使 RST 持續(xù)一段時間的高電平。就能使系統(tǒng)復(fù)位。其程序如下：void reset(void) uchar x=0; DQ = 1; delay1(8); /稍做延時 DQ = 0; delay1(80); /精確延時 大于 480us DQ = 1; /拉高總線 delay(14); x=DQ; delay1(20);3.4 顯示設(shè)計本設(shè)計主要是采用了四位一體LED數(shù)碼管，都對起進行了上拉，以增加數(shù)碼管的亮度。其程序：void saomiao()P0

25、=tabledispbuf0;/十位P1=0 xfe;第三章 溫度檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計15delay(2);P1=0 xff;P0=table1dispbuf1;/個位P1=0 xfd;delay(2);P1=0 xff;P0=tabledispbuf2;/十分位P1=0 xfb;delay(2);P1=0 xff;P0=tabledispbuf3;/百分位P1=0 xf7;delay(2);P1=0 xff;第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試16第四章第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試系統(tǒng)仿真調(diào)試4.1 Proteus7.1 Proteus 軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟

26、件，Proteus 軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試。Proteus 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。ProteusProteus 的工作過程的工作

27、過程 運行 proteus 的 ISIS 程序后，進入該仿真軟件的主界面。 Proteus 軟件所提供的儀表資源，對于一個仿真軟件或?qū)嶒炇?，測試的儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，是衡量實驗室是否合格的一個關(guān)鍵因素。 Proteus 軟件所提供的調(diào)試手段，Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試17圖4-1 Proteus的的主界面4.2 Keil uvision2Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語

28、言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。在打開Keil主界面后，新建工程進入界面如下圖：第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試18圖 4-2 Keil主界面程序編譯成功后，點擊Options for target后再點擊Output進入以下界面再點擊Greate HEX Fi：生成 HEX文件。圖 4-3 生成HEX文件界面第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試19

29、4.3 仿真結(jié)果分析圖4-4 系統(tǒng)溫度正常情況圖 4-5 系統(tǒng)溫度低于 20第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試20圖 4-6 系統(tǒng)溫度高于 30說明：圖4-1 系統(tǒng)溫度正常情況下的仿真圖，此時，左邊第一個發(fā)光二極管亮，蜂鳴器不報警，同時，LED數(shù)碼管顯示當前溫度。 圖 4-2 系統(tǒng)溫度低于 20情況下的仿真圖，此時，中間發(fā)光二極管亮，峰鳴器發(fā)出聲音報警，LED 數(shù)碼管顯示當前溫度。圖 4-3 系統(tǒng)溫度高于 30情況下的仿真圖，此時，右邊第一個發(fā)光二極管亮，蜂鳴器發(fā)出聲音報警，LED 數(shù)碼管顯示當前溫度。4.4 硬件焊接及系統(tǒng)調(diào)試問題在本次設(shè)計中，從設(shè)計的開始到結(jié)束這段歷程中，也遇到了無數(shù)的困難，也讓我對自己

30、一次次的失去信心，碰到的問題有些看起來很簡單，但做起來卻特別難。比如在焊接一不小心把元件的方向接反或者是把元件的引腳接錯，由于板子太小，這對我們的焊接技術(shù)也是一個很大的考驗，在焊接的時候我也常常把幾個引腳焊接在了一起，導(dǎo)致線路的短路，燒壞元件。在焊接時也常常忘記焊接一些非常重要的零件，在本次設(shè)計中電路剛開始工作，4 位 LED 就冒煙，隨著一聲響就報廢，原來沒有對系統(tǒng)加限流電阻。在本次第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試21設(shè)計的焊接中也出現(xiàn)了一些非常簡單而難以解決的問題，比如虛焊，本次設(shè)計在焊接 AT89S52 時，其接 Vcc 那個引腳的線時，沒有接好，就導(dǎo)致整個系統(tǒng)不能工作，最初還以為是芯片壞了，就換了

31、塊，但還是不行，結(jié)果才發(fā)現(xiàn)引腳的線沒有焊接好。在軟件方面，經(jīng)過無數(shù)次的更改，無數(shù)次的重新燒寫程序，最終才完成一組完整的程序，在經(jīng)歷了千辛萬苦才完成了本次設(shè)計。本次設(shè)計加強了我對 C 語言及 Keil 軟件等的學(xué)習(xí)。讓我對單片機的興趣也更加濃厚，對我的學(xué)習(xí)生涯奠定了堅實基礎(chǔ)。第四章 系統(tǒng)仿真調(diào)試224.5 結(jié)論現(xiàn)在無論是工業(yè)、醫(yī)療等許多行業(yè)對溫度檢測系統(tǒng)運用廣泛，本設(shè)計主要是依靠新型DS18B20溫度傳感器對溫度的采集以及AT89S52單片機、LED數(shù)碼管、蜂鳴器完成了一個簡單的溫度控制自動報警系統(tǒng)。本設(shè)計充分采用了DS18B20的高精度、體積小、一線總線等特點和AT89S52單片機的強大功能以

32、及使用蜂鳴器而不用揚聲器，既節(jié)約了時間、經(jīng)濟成本，也減小了設(shè)計電路的復(fù)雜性。但本設(shè)計也有許多不足的地方，在做硬件時焊接技術(shù)還不夠成熟，布線也不是很理想等。通過這次溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，我也收獲了許多，這以后使我對單片機更加感興趣，也加強了我對C語言等的學(xué)習(xí)，使我的學(xué)習(xí)往前邁了一大步。致謝23致 謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易，在這美麗的季節(jié)，我在電腦上敲出了最后一個字，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結(jié)，意味著我生命中最純美的學(xué)生時代即將結(jié)束，盡管百般不舍，這一天終究會在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來臨。 三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加

33、豐厚的知識，更重要的是在閱讀、實踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達能力和廣闊視野。很慶幸這些年來我遇到了許多恩師益友，無論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長。感恩之情難以用語言量度，謹以最樸實的話語致以最崇高的敬意。 感謝我的恩師樊明哲老師。三年來，樊老師對我的學(xué)習(xí)和研究都非常嚴格，并給予了悉心的指導(dǎo)，使我受益菲淺。從恩師身上我體味到了豐富的學(xué)養(yǎng)、嚴謹?shù)淖黠L、求實的態(tài)度，勤奮的精神，這都成為了我不斷前行的動力和標桿。 感謝我的指導(dǎo)老師龍艦涵老師。龍老師常常在百忙之中抽空與我們聊天，指導(dǎo)我們的論文和工作。龍老師作為一個優(yōu)秀傳媒人的品質(zhì)和熱情深深的打動了我

34、，其諄諄教誨也銘記于我心，對此我深深感激。同時還感謝三年來幫助和教育過我的張艷紅老師、余道文老師、吳侃老師、唐玉彬老師、尹小田老師、朱斌老師、李濤老師、卓先德老師一路走來，從你們的身上我收獲無數(shù)，卻無以回報，謹此一并表達我的謝意。 還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機會，養(yǎng)育之恩沒齒難忘；感謝陪著我一起在走過大學(xué)生活的同學(xué)們，是你們讓我學(xué)到了知識和友誼，無論在精神還是在物質(zhì)上都給予我莫大的支持；感謝我的同窗好友，在我最困難的時候總能給予我安慰和鼓勵，讓我重拾信心。 還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過客，但他們對我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無法一

35、一羅列，但對他們，我始終心懷感激。 再次感謝我的老師、同學(xué)以及關(guān)心支持我的朋友們！最后，我以一句話結(jié)束我的論文，并以此作為未來乘風破浪的心靈腳注：使我們視而不見的光亮，對于我們就是黑暗。但我們清醒時，曙光才會破曉。來日方長，太陽只是顆啟明星。參考文獻24參考文獻1 樂建波 溫度控制系統(tǒng) 北京化學(xué)工業(yè)出版社。2 張毅剛新編 MCS-51 單片機應(yīng)用設(shè)計哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003 版3 李東升等Protel 99SE 電路設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用電子工業(yè)出版社4 龔永彬 采用單片機設(shè)計溫濕度控制儀，今日電子 http:/，20025 Keil Software Company. Cx51 Compi

36、ler Users Guide. 2001 6 王為青、邱文勛.51 單片機應(yīng)用開發(fā)案例精選.人民郵電出版社,20077 李朝青.單片機原理與接口技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社，2008 鄒逢興.微型計算機原理與接口技術(shù)M.長沙：國防科技大學(xué)出版社，9 穆蘭.單片微型計算機原理及接口技術(shù)M.北京：機械工業(yè)出版社，10 沈德金,陳粵初.接口電路與應(yīng)用程序例 M.機械工業(yè)出版社，200311 劉祖潤,胡俊達. M.北京：航天航空大學(xué)出版社，199512 宋明剛.智能 PID 方法在高精度控溫中的應(yīng)用研究J.水利電力機械，200113 羅鑫.微機在電阻爐自動控溫中的應(yīng)用J.威譜機械，199414 沈協(xié)

37、和.用單片微機構(gòu)成的溫控制器J.儀表儀器，199815 吳期,俞亞珍.微機自動程序溫度控制系統(tǒng)J.水利電力機械,2003附錄25附錄 源程序代碼/畢業(yè)設(shè)計 溫度檢測系統(tǒng)/指導(dǎo)老師 龍艦涵/姓 名 宗 波#include/=宏定義=#define uchar unsigned char #define uint unsigned int/=位定義=sbit DQ =P20 ;/18B20數(shù)據(jù)線引腳sbit sp=P21; /蜂鳴器端口sbit led1=P22; /指示燈端口sbit led2=P23;sbit led3=P24;/=全局變量定義=uchar dispbuf4; /顯示緩沖區(qū) u

38、char temper2;/存放溫度的數(shù)組 / =定義數(shù)組= uchar code table=0 x3F,0 x06,0 x5B,0 x4F,0 x66,0 x6D,0 x7D,0 x07,0 x7F,0 x6F,;uchar code table1=0 xbf,0 x86,0 xdb,0 xcf,0 xe6,0 xed,0 xfd,0 x87,0 xff,0 xef;/=延時函數(shù)=void delay(uint z)附錄26uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);/=小延時,用于對DS18B20的操作=void delay1(uint z) while(z-); /復(fù)位操作void reset(void) uchar x=0; DQ = 1