《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì) 八路溫度巡回檢測(cè)系統(tǒng)

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)八路溫度巡回檢測(cè)系統(tǒng)八路溫度巡回檢測(cè)系統(tǒng)摘要摘要: :本文介紹一種采用 stc 公司的 stc89c52rc 單片機(jī)控制 ds18b20 數(shù)字溫度傳感器采集溫度，最后在共陰極的 led 燈上實(shí)時(shí)顯示溫度值的溫度檢測(cè)系統(tǒng)（由于實(shí)驗(yàn)及成本原因本文只做一路傳輸系統(tǒng)） 。該系統(tǒng)從實(shí)際應(yīng)用工程出發(fā), 主要對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)、電子元件選擇、系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行具體探討和研究。系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定可靠、功耗低、成本低、測(cè)量準(zhǔn)確、傳輸距離遠(yuǎn)、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)在實(shí)際工作中具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 溫度檢測(cè)； stc89c52rc； ds18b20 第 1 頁 共 33

2、頁目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 引引 言言.3 3 1.11.1 系統(tǒng)原理及基本框圖系統(tǒng)原理及基本框圖.3 3 1.21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù).3 3 第二節(jié)第二節(jié) 硬件設(shè)計(jì)介紹硬件設(shè)計(jì)介紹.4 42.12.1 stc89c52rcstc89c52rc.4 42.22.2 ds18b20ds18b20.6 62.32.3 三極管三極管 90129012.8 82.42.4 共陰極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管.8 82.52.5 硬件部分電路圖硬件部分電路圖.9 9第三節(jié)第三節(jié) 軟件設(shè)計(jì)介紹軟件設(shè)計(jì)介紹.14143.13.1 程序流程圖和實(shí)際圖程序流程圖和實(shí)際圖.14143.23.2 調(diào)試調(diào)試.1818第第四四

3、節(jié)節(jié) 個(gè)個(gè)人人心心得得體體會(huì)會(huì).2121 第 2 頁 共 33 頁參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).2424附錄附錄.2525附附 1 1：電路圖：電路圖附附 2 2：元件清單：元件清單附附 3 3：程序：程序第第 1 1 節(jié)節(jié) 引言引言 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展， 在科研、生產(chǎn)和日?；顒?dòng)中， 人們對(duì)溫度、壓力、流量等模擬物理量的測(cè)量要求越來越高。而這些物量中溫度的應(yīng)用是最為廣泛的。如何將溫度通過傳感器變成電信號(hào)， 再經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量， 輸入到計(jì)算機(jī)中， 由計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)字量進(jìn)行不同的處理， 然后在顯示器顯示出來，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。這已經(jīng)為當(dāng)前計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制領(lǐng)域的一個(gè)重要研

4、究方向。鑒于此， 本文提出一種基于89c52和ds18b20的低成本、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臏囟葯z測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。1.11.1 系統(tǒng)原理及基本框圖系統(tǒng)原理及基本框圖如圖 1.1 所示，為系統(tǒng)的基本框圖。 該系統(tǒng)由六部分組成：stc89c52rc 核心單片機(jī)，溫度采集電路，led 顯示圖 1.1 系統(tǒng)基本方框圖 第 3 頁 共 33 頁電路，報(bào)警警電路，復(fù)位電路，晶振等，其中溫度采集主要由 ds18b20 組成，在短時(shí)間內(nèi)把熱力學(xué)溫度信號(hào)數(shù)字,送入單片機(jī)，由單片機(jī)控制顯示電路顯示，并且判斷是否達(dá)到設(shè)定溫度，若達(dá)到設(shè)定溫度，由單片機(jī)啟動(dòng)報(bào)警電路，報(bào)警。1.21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)利用單片機(jī)與 ad 轉(zhuǎn)換器

5、設(shè)計(jì)一個(gè)八路溫度巡回檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)某糧庫或冷凍廠八點(diǎn)（八個(gè)冷凍室或八個(gè)糧倉）進(jìn)行溫度巡回檢測(cè)。能夠測(cè)量-30+50oc的溫度范圍，檢測(cè)精度要求不大于1oc。采用數(shù)碼管顯示測(cè)量值；單片機(jī)和 ad 轉(zhuǎn)換器型號(hào)自選（如單片機(jī)可選 at89s51 或 at89c51 等；ad轉(zhuǎn)換器可選 adc0809 或 adc0804 等） 。 （本文均基于一路溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)） 。第二節(jié)第二節(jié) 硬件設(shè)計(jì)介紹硬件設(shè)計(jì)介紹2.12.1 stc89c52rcstc89c52rc.2 stc89c52rcstc89c52rc 介紹介紹 單片機(jī)自問世以來，以其極高的性價(jià)比受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣，發(fā)展很

6、快。單片機(jī)的體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，環(huán)境要求不高，價(jià)格低，可靠性強(qiáng)，靈活性好，開發(fā)較為容易?；谝陨系膬?yōu)點(diǎn)，單片機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制，自動(dòng)檢測(cè)，智能儀器儀表，機(jī)電一體化等各個(gè)方面，所以本系統(tǒng)采用單片機(jī)做為控制器。單片機(jī)中 51/52 系列最具有代表性。本設(shè)計(jì)核心采用了 stc89c52rc 單片機(jī)。stc89c51/52 單片機(jī)系列是在mcs51/52 系列的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,stc89c52rc 完全兼容 mcs-51 系列單片機(jī)的所有功能，并且本身帶有 2k 的內(nèi)存儲(chǔ)器，可以在編程器上實(shí)現(xiàn)閃爍式的電擦寫達(dá)幾萬次以上，比以往慣用的 8031cpu 外加 eprom 為核心的

7、單片機(jī)系統(tǒng)在硬件上具有更加簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，其外形如圖 2.1 所示。 第 4 頁 共 33 頁圖 2.1 stc89c52rc 芯片.3 stc89c52stc89c52 引腳介紹引腳介紹 stc89c52rc 的引腳圖如圖 2.2 所示. 圖2.2 stc89c52引腳圖單片機(jī)的引腳功能說明：電源引腳vcc（40 腳）：電源端，工作電壓為5v。gnd（20腳）： 接地端。 第 5 頁 共 33 頁時(shí)鐘電路引腳xtal1（19 腳）和xtal2（18 腳）復(fù)位 rst（9 腳）.輸入輸出(i/o)引腳 p0.0-p0.7（39腳-32腳）：輸入輸出腳，稱為p0 口，是一個(gè)8 位

8、漏極開路型雙向i/o 口，內(nèi)部不帶上拉電阻。 p1.0-p1.7（1腳 - 8腳）：輸入輸出腳，稱為p1 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/0 口。 p2.0-p2.7（21腳28腳）： 輸入輸出腳，稱為p2 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口， p3.0-p3.7 (10腳17腳）：輸入輸出腳，稱為p3 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口。p3 端口具有復(fù)用功能。表2.1 p3口端口引腳與復(fù)用功能表p3 引腳 兼用功能 p3.0串行通訊輸入（rxd）p3.1 串行通訊輸出（txd）p3.2外部中斷0（ int0）p3.3 外部中斷1（int1）p3.4 定時(shí)器0

9、 輸入(t0)p3.5 定時(shí)器1 輸入(t1)p3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通（wr)p3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通（rd）2.22.2 ds18b20ds18b20 .1 ds18b20ds18b20性能性能 第 6 頁 共 33 頁ds18b20 是 dallas 公司推出的單線集成數(shù)字溫度采集系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 912 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。其實(shí)物如圖 2.3 所示。圖 2.3 ds18b20 ds18b20 內(nèi)部主要有三個(gè)數(shù)字部件：64 位激光 rom、溫度傳感器、非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 th 和 t

10、l。ds18b20 的性能特點(diǎn)如下：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；多個(gè) ds18b20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；無需外部器件；可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：3.05.5v；測(cè)溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為0.5零待機(jī)功耗溫度以 9 或 12 位數(shù)字量讀出；用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置；具有非易失性上、下限報(bào)警設(shè)定的功能，用戶可方便地通過編程修改上、下限的數(shù)值；負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；適用于 dn1525， dn40dn250 各種介質(zhì)工

11、業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫。8pvc 電纜直接出線或德式球型接線盒出線，便于與其它電器設(shè)備連接。數(shù)字量的轉(zhuǎn)換精度及轉(zhuǎn)換時(shí)間可通過簡(jiǎn)單的編程來控制：9位精度的轉(zhuǎn)換時(shí)間為9375 ms：10位精度的轉(zhuǎn)換時(shí)間187.5ms：12位精度的轉(zhuǎn)換時(shí)間750ms。 第 7 頁 共 33 頁.2 ds18b20ds18b20引腳圖引腳圖本文用的ds18b20的常用封裝為3腳，如圖2.4所示。：圖2.4 ds18b20引腳圖各腳功能描述如下: dq：數(shù)字信號(hào)輸入輸出端。gnd：電源地端。vdd：外接供電電源輸入端(在寄生電源接線時(shí)此腳應(yīng)接地)。2.32.3 三極管三極管 90129012三極管的工

12、作原理三極管的工作原理 三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，以共發(fā)射極接法為例（信號(hào)從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地） ，當(dāng)基極電壓 ub 有一個(gè)微小的變化時(shí)，基極電流 ib 也會(huì)隨之有一小的變化，受基極電流 ib 的控制，集電極電流 ic 會(huì)有一個(gè)很大的變化，基極電流 ib 越大，集電極電流 ic 也越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。ic 的變化量與 ib 變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù) （=ic/ib, 表示變化量。 ） ，三極管的放大倍數(shù) 一般在幾十到幾百倍。 三極

13、管在放大信號(hào)時(shí)，首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，也叫建立偏置，否則會(huì)放大失真。9012 是一種最常用的普通三極管。它是一種低電壓,大電流,小信號(hào)的 pnp型硅三極管: 第 8 頁 共 33 頁集電極電流 ic：max -500ma 集電極-基極電壓 vcbo： -40v 工作溫度：-55 to +150 和 9013（npn）相對(duì) 主要用途： o開關(guān)應(yīng)用 o射頻放大 2.42.4 共陰極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管 數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡(jiǎn)稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字 0 9、字符 a f、h、l、p、r、 u、y、符號(hào)“”及小數(shù)點(diǎn)“”。數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)如下圖 2

14、.5 所示。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。圖 2.5 共陰極四位一體數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管的 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。通常，公共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能提供額定的段導(dǎo) 第 9 頁 共 33 頁通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。使用時(shí)，既可以用半導(dǎo)體三極管驅(qū)動(dòng)，也可以直接用 ttl 與非門驅(qū)動(dòng)。需要加限流電阻。數(shù)碼管的工作電壓一般為 1.5 至 3 伏，工作電流只需幾到十幾毫安。且壽

15、命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快。2.52.5 硬件部分電路圖硬件部分電路圖.1 復(fù)位電路復(fù)位電路在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24 個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，52 芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后p0p3 口均置1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器sfr 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為rom 的0000h 處開始運(yùn)行程序。該芯片的復(fù)位腳為9腳，所以復(fù)位電路接stc89c52rc的9腳，具體電路如下圖2.6所示。當(dāng)采用的晶體頻率是6 mhz時(shí)，可取c=22uf，r=1k；當(dāng)采用的晶體頻率為12mhz時(shí)，可取c=10uf，r

16、=8.2k。不過這都是最佳的組合，也可以有其它大小的電容電阻，只要符合電路要求就可以，如本文就采用22uf的電容和10k的電阻，經(jīng)試驗(yàn)也滿足要求。圖 2.6 復(fù)位電路.2 晶振晶振為了產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，在 8052 內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)反相放大器，xtal1 是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端，xtal2 是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，也是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。當(dāng)使用自激振蕩方式時(shí)，xtal1 和 xtal2 外接石英 第 10 頁 共 33 頁晶振，使內(nèi)部振蕩器按照石英晶振的頻率振蕩，就產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。晶振一般使用石英晶體，其頻率由系統(tǒng)需要和器件決定，在頻率穩(wěn)定度要求不高時(shí)也可以使用陶瓷

17、濾波器。使用石英晶體時(shí) c1、c2 為 c1=c2=30（10）pf，使用陶瓷濾波器時(shí)，c1=c2=40（10）pf。本系統(tǒng)用 12mhz 的石英晶振，接 stc89c52rc 的 18 和 19 腳，具體電路如圖 2.7 所示。圖 2.7 時(shí)鐘信號(hào)電路(晶振).3 一路傳輸電路一路傳輸電路在傳統(tǒng)的模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補(bǔ)償問題、多點(diǎn)測(cè)量切換誤差問題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問題等技術(shù)問題，才能夠達(dá)到較高的測(cè)量精度。另外一般監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境都非常惡劣，各種干擾信號(hào)較強(qiáng)，模擬溫度信號(hào)容易受到干擾而產(chǎn)生測(cè)量誤差，影響測(cè)量精度。因此，在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，本文

18、采用抗干擾能力強(qiáng)的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問題的最有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器 ds18b20 具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測(cè)溫效果。ds18b20 有三個(gè)引腳。vdd 管腳接 5v 電壓給傳感器供電。dq 管腳為數(shù)據(jù)線 ，與 stc89c51rc 的 p1.0 連接的同時(shí)，還要接一個(gè) 47k 的上拉電阻，并接到 5v 的電源上，使數(shù)據(jù)線在空閑狀態(tài)下能自動(dòng)上拉為高電平。gnd 管腳接地。具體電路如圖 2.8 所示。之所以接 p1 口，是因?yàn)?p1 口的驅(qū)動(dòng)力最強(qiáng)，完全可以驅(qū) ds18b20 的正常運(yùn)行。 第 11 頁 共 33

19、頁圖 2.8 一路傳輸電路.4 ledled 顯示電路顯示電路顯示電路采用靜態(tài)顯示，4 位 led 數(shù)碼管。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 i/o 接口用于比劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送心的字形碼，因此，使用這種方法，單片機(jī)中的 cpu 的開銷小。本文的顯示電路如圖 2.9 所示。其中 p0 口作為 7 斷碼和小數(shù)點(diǎn)的選擇，p2口作為位碼的選擇，在斷碼和 p0 口之間還需加上 1k 的上拉電阻，以保證 led燈的正常顯示。. 圖 2.9 led 顯示電路.5

20、 報(bào)警電路報(bào)警電路本文中當(dāng)某一通道的溫度測(cè)量值超出預(yù)先設(shè)定的上、下限報(bào)警值或系統(tǒng)運(yùn) 第 12 頁 共 33 頁行出現(xiàn)故障時(shí)， 系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警以提醒用戶注意。報(bào)警電路中光報(bào)警采用發(fā)光二極管， 聲報(bào)警采用蜂鳴器來設(shè)計(jì)，蜂鳴器電路中， 9012晶體管起開關(guān)作用， p2.6輸出低電平時(shí)， 管腳輸出電壓經(jīng)過lk限流電阻分壓后， 到達(dá)9012基極的電壓為使得晶體管發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏， 晶體管導(dǎo)通， 蜂鳴器上電而產(chǎn)生聲響。發(fā)光二極管電路中， 主要是限流電阻的設(shè)計(jì)，由于發(fā)光二極管工作電流是3 ma-30 ma， 導(dǎo)通壓降為1.8 v； 而單片機(jī)工作在5 v電壓時(shí)， i/o口輸出低電平的最大灌入電流是16

21、 ma， 輸出的低電平是vss+0.6 v 這樣在限流電阻上的壓降就是5-1.8-0.6=2.6 v， 而電流要限定在8 ma左右， 所以電阻阻值為2.6 v/8 ma=325歐姆， 在實(shí)際電路中選用330歐姆的電阻即能滿足要求。具體電路如圖2.10所示。圖 2.10 報(bào)警電路.6 下載程序電路下載程序電路本文中將 pc 機(jī)上的程序拷貝到單片機(jī)中是通過如圖 2.11 所示的，連接單片機(jī)的 10 和 11 腳串行接口到插件上，再和 pc 機(jī)之間進(jìn)行通訊。 第 13 頁 共 33 頁. .圖 2.11 下載程序電路.7 完整電路完整電路圖 2.12 完整電路第三節(jié)第

22、三節(jié) 軟件設(shè)計(jì)介紹軟件設(shè)計(jì)介紹3.13.1 程序流程圖和實(shí)物程序流程圖和實(shí)物圖圖 第 14 頁 共 33 頁系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命了子程序，計(jì)算溫度子程序，顯示刷新溫度子程序等。.1 主程序主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 ds18b20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值。溫度測(cè)量每 1s 進(jìn)行一次，這樣可以在 1s 之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程見圖 3.1 所示。 第 15 頁 共 33 頁圖 3.1 系統(tǒng)主程序流程.2 顯示電路框圖顯示電路框圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高位顯示

23、為 0 時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。程序流程圖如圖 3.2 所示。圖 3.2 顯示電路框圖.3 讀出溫度子程序讀出溫度子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖 3.3 所示。 第 16 頁 共 33 頁圖 3.3 溫度轉(zhuǎn)換流程圖.4 計(jì)算溫度子程序計(jì)算溫度子程序計(jì)算溫度子程序?qū)?ram 中讀取值進(jìn)行 bcd 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 3.4 所示。 第 17 頁 共 33 頁圖 3.4 計(jì)算溫

24、度流程圖3.23.2 調(diào)試調(diào)試.1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器（萬用表、顯示器）等，檢查系統(tǒng)硬件中存在的故障。靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在系統(tǒng)未工作時(shí)的一種調(diào)試。步驟如下：第一步：目測(cè)。檢查外部的各種原器件或者是電路是否有斷點(diǎn)。第二步：用萬用表檢測(cè)。先用萬用表復(fù)核目測(cè)中有疑問的連接點(diǎn)，在檢測(cè)各種電源線與接地線之間是否有短路現(xiàn)象。 第 18 頁 共 33 頁第三步：加電檢測(cè)。給電路板加電，檢測(cè)所有的插座或者是硬件的電源是否符合要求的值。第四步：聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥袉纹瑱C(jī)開發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。動(dòng)態(tài)調(diào)試 動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除系統(tǒng)硬件

25、中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤等的一種硬件檢查，動(dòng)態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。由近及遠(yuǎn) 是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時(shí)，仞采用去掉無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會(huì)定位故障元件了。由分到合 是指首先按照邏輯功能將系統(tǒng)硬件電路分為若干塊，當(dāng)調(diào)試電路時(shí)，與該元件無關(guān)的器件全部從系統(tǒng)中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，再對(duì)各塊電路功能及各電路之間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試，.2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試軟件調(diào)試是通過對(duì)程序的匯編（或者 c 語言） 、連接、執(zhí)行來發(fā)

26、現(xiàn)程序中存在的語法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過程，查看程序是否有邏輯的錯(cuò)誤。在對(duì)硬件調(diào)試后再對(duì)軟件進(jìn)行，因?yàn)橄葘?duì)硬件檢查沒問題的情況下再對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，編譯軟件可以通過編譯去檢查程序上的語法錯(cuò)誤，然后可以在它的基礎(chǔ)上在對(duì)它進(jìn)行一些修改達(dá)到?jīng)]有錯(cuò)誤為止，然后將軟件拿到硬件上去運(yùn)行。通過仿真后，如無誤，方可將程序灌輸如單片機(jī)中。.3 實(shí)物實(shí)物 第 19 頁 共 33 頁圖 3.5 調(diào)試前電路板圖 3.6 調(diào)試時(shí)電路板 第 20 頁 共 33 頁圖 3.7 調(diào)試后溫度顯示第五節(jié)第五節(jié) 個(gè)人心得體會(huì)個(gè)人心得體會(huì)做本課程設(shè)計(jì)，讓我清楚的了解了電子設(shè)計(jì)大體分三個(gè)階段：設(shè)計(jì)與計(jì)算階段（預(yù)

27、設(shè)計(jì)階段）、安裝與調(diào)試階段、撰寫總結(jié)報(bào)告階段。在拿到一個(gè)課題時(shí)首先要做的事就是對(duì)課題的任務(wù)，要求和條件進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，找出關(guān)鍵問題，根據(jù)關(guān)鍵問題提出實(shí)現(xiàn)的原理和方法，并畫出原理框圖。提出原理方案是一個(gè)關(guān)系到設(shè)計(jì)全局的問題，應(yīng)廣泛收集與查閱有關(guān)資料，廣開思路，利用已有的各種理論知識(shí)，提出盡可能多的方案，以便作出更合理的選擇。所提出的方案中，對(duì)關(guān)鍵部分的可行性，一般應(yīng)通過試驗(yàn)加以確認(rèn)。根據(jù)整個(gè)課題的技術(shù)要求，明確該功能框?qū)卧娐返募夹g(shù)要求，必要時(shí)應(yīng)詳細(xì)擬定單元電路的性能指標(biāo)，然后進(jìn)行單元電路結(jié)構(gòu)形式的選擇或設(shè)計(jì)，但滿足功能框圖要求的單元電路可能不止一個(gè)，因此必須進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)選擇。就如

28、我們這個(gè)課題當(dāng)初我就提出了三種方案，最后基于簡(jiǎn)單，可實(shí)行選擇了如 第 21 頁 共 33 頁今這種方案。然后是元器件的選擇，元器件的品種規(guī)格繁多，性能、價(jià)格和體積各異，選擇器件需進(jìn)行分析比較。首先考慮滿足單元電路對(duì)元器件性能指標(biāo)的要求，其次考慮價(jià)格、貨源和元器件體積等，最好是使用實(shí)驗(yàn)室已有的元器件。元器件選好了就是參數(shù)的計(jì)算了，值得指出的是，滿足性能指標(biāo)要求的參數(shù)值通常不是唯一的，這就要求對(duì)各組參數(shù)進(jìn)行綜合性的分析，仔細(xì)考慮元器件之間的參數(shù)配合、元器件價(jià)格、體積和貨源等因素，恰當(dāng)?shù)剡x取一組適合的參數(shù)。在各單元電路確定后，還要認(rèn)真考慮它們之間的級(jí)聯(lián)問題，如：電氣特性的相互匹配、信號(hào)耦合方式、時(shí)序

29、配合，以及相互干擾等問題，保證整個(gè)電路能正常工作。這些都做好后，總體實(shí)驗(yàn)電路就出來了，接下來的事情就是焊接工作，實(shí)施焊接的主要工具是電烙鐵，其次還有松香、焊錫、吸水棉、連接線等，焊接的主要步驟為準(zhǔn)備施焊加熱被焊件加焊錫絲移開焊錫絲移開電烙鐵。在焊接電路時(shí)一定做到認(rèn)真仔細(xì)、一絲不茍。注意連線正確，焊接規(guī)范，盡量做到整齊美觀并保證接觸良好；集成塊插牢并注意方向；電源和地線不要短路，以避免人為故障。最后就是對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試。一個(gè)組裝好的電子電路不可能不經(jīng)調(diào)試即可滿足設(shè)計(jì)要求。調(diào)試中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和問題，需要我們提出解決的辦法。只有這樣，才能順利做好調(diào)試工作，才能通過此次設(shè)計(jì)得到實(shí)際訓(xùn)練。在調(diào)試當(dāng)中一般

30、常見故障源為：接觸不良（特別是當(dāng)電源線接觸不良時(shí)可能工作不穩(wěn)定）、焊接錯(cuò)誤（錯(cuò)焊、漏焊或虛焊）、接線錯(cuò)誤（錯(cuò)接、漏接或短路）、器件本身損壞（需單獨(dú)測(cè)試其功能方能確定確實(shí)損壞）、集成塊插錯(cuò)位置或方向插反、多余控制輸入端未正確處理（一般若懸空會(huì)有較大干擾，應(yīng)接固定電平）、設(shè)計(jì)上有缺陷（出現(xiàn)預(yù)先估計(jì)不到的現(xiàn)象，這就需要改變某些元件的參數(shù)或更換元器件，甚至需要修改方案）。在此次設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于電路設(shè)計(jì)和焊接工作都非常仔細(xì)認(rèn)真的完成，所以在調(diào)試當(dāng)中幾乎很少出現(xiàn)電路的問題，因此本設(shè)計(jì)才順利的完成了。我通過實(shí)踐課的綜合練習(xí)，課程設(shè)計(jì)的實(shí)際操作，將課堂理論學(xué)習(xí)貫穿其 第 22 頁 共 33 頁中，全面系統(tǒng)的把單

31、片機(jī)課程的知識(shí)聯(lián)系在一起，做到融會(huì)貫通，使我真正感受到理論應(yīng)用于實(shí)踐的樂趣。這次設(shè)計(jì)是一次鍛煉的好機(jī)會(huì)，使我在學(xué)習(xí)和鞏固新、老知識(shí)的同時(shí)，訓(xùn)練了自己綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、分析解決新問題的能力，同時(shí)也提高了自己工程實(shí)踐能力；在設(shè)計(jì)的過程中，我與同學(xué)一同學(xué)習(xí)、一同討論，大家集思廣益，發(fā)揚(yáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在課程設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，今后應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),并且加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合，把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。 第 23 頁 共 33 頁參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第 3 版） m.北京：航空航天大學(xué)出版社，20052 陳世和.電工電子實(shí)習(xí)教程 m. 北京：航空航天大學(xué)出版社，

32、20073 孫進(jìn)生等.電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例教程 m. 北京：冶金工業(yè)出版社，20044 張偉等.protel 99se 實(shí)用教程 m.北京：人民電郵出版社，20085 白瑞青，金功偉.單片機(jī)溫度巡回監(jiān)測(cè)系統(tǒng)j.測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，98年第12卷第3期6 李紅剛，方佳，王強(qiáng)，錢雙艷.基于at89c51的八路溫度巡回檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)j.熱帶農(nóng)業(yè)工程，2010年第34卷第1期 第 24 頁 共 33 頁附錄附錄附附1 1表表 1 元件清單元件清單序號(hào)型號(hào)個(gè)數(shù)1stc89c51(52)rc12ds18b2013排阻（1k）14排針（4）15.排針（2）16按鍵17led 顯示燈（84）18蜂鳴器1912晶振101k

33、 電阻114.7k 電阻11210k 電阻130.47k 電阻11430pf 電容21522uf 電容116s9012 三極管117發(fā)光二極管1注：封裝都為標(biāo)準(zhǔn)封裝 第 25 頁 共 33 頁附附2 2 第 26 頁 共 33 頁圖 1 一路傳輸溫度測(cè)量系統(tǒng)完整電路圖附附 3 3 第 27 頁 共 33 頁源程序源程序#include reg52.h#include intrins.h /_nop_();延時(shí)函數(shù)用#define disdata p0 /段碼輸出口#define discan p2 /掃描口#define uchar unsigned char#define uint unsi

34、gned intsbit dq=p10; /溫度輸入口sbit din=p07; /led 小數(shù)點(diǎn)控制uint h; uint temp;/*溫度小數(shù)部分用查表法*/uchar code ditab16=0 x00,0 x01,0 x01,0 x02,0 x03,0 x03,0 x04,0 x04,0 x05,0 x06,0 x06,0 x07,0 x08,0 x08,0 x09,0 x09;/uchar code dis_712=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90,0 xff,0 xbf; uchar cod

35、e scan_con4=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7; /列掃描控制字uchar data temp_data2=0 x00,0 x00; /讀出溫度暫放uchar data display5=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00; /顯示單元數(shù)據(jù)，共 4 個(gè)數(shù)據(jù)和一個(gè)運(yùn)算暫用/*11us 延時(shí)函數(shù)*/void delay(uint t) 第 28 頁 共 33 頁 for (;t0;t-);/*顯示掃描函數(shù)*/scan() char k; for(k=0;k0;i-) dq=1;_nop_();_nop_(); /從高拉倒低 dq=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /5 us dq=val&0 x01; /最低位移出 delay(6); /66 us val=val/2; /右移 1 位 dq=1; delay(1);/*ds18b20 讀 1 字節(jié)函數(shù)*/從總線上取 1 個(gè)字節(jié)uchar