王健數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)

1、中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 1 頁(yè) 共 29 頁(yè)1 1 引言引言 1.11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 （1）使用 AT89C51 單片機(jī)為核心，使用 4 位集成式數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，溫度傳感器使用 DS18B20。（2）用 4 位集成式數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，當(dāng)溫度在-200 700范圍之外時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。1.21.2 實(shí)用價(jià)值與理論意義實(shí)用價(jià)值與理論意義 電動(dòng)機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國(guó)防等工業(yè)部門(mén)中，隨著對(duì)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。在現(xiàn)代工業(yè)中，電動(dòng)機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置被廣

2、泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國(guó)防等工業(yè)部門(mén)中，隨著對(duì)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。數(shù)碼管溫控電機(jī)是多種技術(shù)知識(shí)的結(jié)合，不僅涉及到軟件的設(shè)計(jì)，而且還將應(yīng)用電子技術(shù)與單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使其具有精度高、測(cè)量誤差小、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。電路板的設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)械加工工藝的巧妙結(jié)合，使其具備了顯示直觀、體積做工精細(xì)等特點(diǎn)，能為它在其它領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)許多應(yīng)用場(chǎng)合原來(lái)就有測(cè)溫控溫儀器，只是隨著對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)需要的要求在不斷地提高，以往的那些測(cè)溫控溫的儀器根本不能滿足現(xiàn)在的要求。其中，有部分應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)精度提高的幅度要

3、求也不是特別高。因此，為了提高性價(jià)比，我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)提出在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的改良，以此為出發(fā)點(diǎn)，主要闡述的是一種數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法。現(xiàn)代各種家用電器以及生產(chǎn)機(jī)械都廣泛應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，但是傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)只是機(jī)械的按照其工作原理來(lái)工作，需要依靠人手動(dòng)操作電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、停止、反向等操作，這樣需要消耗大量的人力資源，在操作過(guò)程中也有很多不便，有時(shí)會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境和溫度的因素使電動(dòng)機(jī)造成不必要的損壞。所以，為了減少這種不必要的損失，在電動(dòng)機(jī)上添加溫控裝置，可以通過(guò)溫控裝置來(lái)監(jiān)控當(dāng)前溫度，當(dāng)溫度達(dá)到要求的溫度時(shí)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的操作，中北大學(xué)計(jì)算機(jī)

4、控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 2 頁(yè) 共 29 頁(yè)以達(dá)到工程機(jī)械或家用電器的功能要求，而添加數(shù)碼管可以更加直觀的監(jiān)測(cè)當(dāng)前溫度。2 2 單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)簡(jiǎn)介2.12.1 單片機(jī)的定義單片機(jī)的定義單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.22.2 AT89C51AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍

5、可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式

6、控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。1.主要特性 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器，128 字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。2AT89C51 管腳圖中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第

7、 3 頁(yè) 共 29 頁(yè) 圖 2.1 AT89C51 管腳圖3 3 KeilKeil 軟件和軟件和 ProteusProteus 軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介3.13.1 KeilKeil 軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種 是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS-51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)

8、MCS-51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要Pentium 或以上的 CPU，16MB 或更多 RAM、20M 以上空閑的硬盤(pán)空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)

9、也很可能只支持該軟件） ，即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。3.1.1 Keil 軟件系統(tǒng)概述Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 4 頁(yè) 共 29 頁(yè)Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編

10、代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。3.1.2 Keil C51 單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)中 uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由

11、LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS 文件由 OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM 中。使用獨(dú)立的 Keil 仿真器時(shí)，注意事項(xiàng)：(1)仿真器標(biāo)配 11.0592MHz 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。(2)仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。(3)仿真芯片的 31 腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外 ROM

12、；但仿真器外引插針中的 31 腳并不與仿真芯片的 31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部 ROM（其 CPU 的/EA 引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 3.23.2 ProteusProteus 軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介Proteus 軟件是來(lái)自英國(guó) Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件，Proteus 軟件有近 20 年的歷史，在全球廣泛使用。它除了具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、PCB 自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，它的電路仿真是交互的，可視化的，針對(duì)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(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)

13、調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，可以中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 5 頁(yè) 共 29 頁(yè)測(cè)量仿真的波形及記錄仿真數(shù)據(jù)。在不需要硬件設(shè)備投入的情況下，Proteus 軟件可以建立完整的電子學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境，縮短研發(fā)周期，并且降低開(kāi)發(fā)成本。 3.2.1 Proteus 軟件的構(gòu)成Proteus 組合了高級(jí)原理布圖、混合模式 SPICE 仿真,PCB 設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。此系統(tǒng)受益于多年來(lái)的持續(xù)開(kāi)發(fā),被電子世界在其對(duì) PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的比較文章中評(píng)為最好產(chǎn)品“The Route to PCB CAD”

14、。Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的 VSM 技術(shù),用戶可以對(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周?chē)娮悠骷黄鸱抡?。用戶甚至可以?shí)時(shí)采用諸如 LED/LCD、鍵盤(pán)、RS232 終端等動(dòng)態(tài)外設(shè)模型來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行交互仿真。 其功能模塊:個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的 ISIS 原理布圖工具；PROSPICE 混合模型 SPICE 仿真;ARESPCB 設(shè)計(jì)。 PROSPICE 仿真器的一個(gè)擴(kuò)展 PROTEUS VSM:便于包括所有相關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計(jì)的協(xié)同仿真。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動(dòng)態(tài)的鍵盤(pán)，開(kāi)關(guān)，按鈕，LED 甚至 LCD 顯示 CPU 模型。 3.2.2 Proteus 的主要特

15、征(1)支持許多通用的微控制器，如 ARM、PIC、AVR、以及 8051。(2)交互的裝置模型包括：LED 和 LCD 顯示、RS232 終端、通用鍵盤(pán)。(3)強(qiáng)大的調(diào)試工具，包括寄存器和存儲(chǔ)器、斷點(diǎn)和單步模式。(4)IAR C-SPY 和 Keil uVision2 等開(kāi)發(fā)工具的源層調(diào)試。(5)應(yīng)用特殊模型的 DLL 界面-提供有關(guān)元件庫(kù)的全部文件。4 4 DS18B20DS18B20 的軟件設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)4 41 1 DS18B20DS18B20 的簡(jiǎn)介的簡(jiǎn)介4.1.1 DS18B20 的主要特性 1.適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 。2.獨(dú)特

16、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 。3. 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)組中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 6 頁(yè) 共 29 頁(yè)網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。 4.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)。5.溫范圍55+125，在-10+85時(shí)精度為0.5。6.可編程 的分辨率為 912 位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 0.5、0.25、0.125和 0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 。7.在 9 位分辨率時(shí)最多在 93

17、.75ms 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12 位分辨率時(shí)最多在750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 。8.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 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。 9.負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。 4.1.2 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1. DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64 位光刻 ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 2.DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 4.1: 圖 4.1 DS18B20 外形及引腳排列圖3.DS18B20 引腳定

18、義 (1)DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端； (2)GND 為電源地； (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地） 。DS18B20 寄生電源供電方式電路圖如下面圖 4 所示，在寄生電源供電方式下，中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 7 頁(yè) 共 29 頁(yè)DS18B20 從單線信號(hào)線上汲取能量：在信號(hào)線 DQ 處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部 電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來(lái)再給寄生電源（電容）充電。獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處： 1）進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無(wú)需本地電源。2）可以在沒(méi)有常規(guī)電源的條件下讀取 ROM 。3）電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根 I/

19、O 口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 要想使 DS18B20 進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O 線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由 于每個(gè) DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根 I/O 線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠 4.7K 上拉電阻就無(wú)法提供足夠的能量，會(huì)造成無(wú)法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。因此，圖 4 電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。并且工作電源 VCC 必須保證在 5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。 圖 4.2 DS18B20 寄生電源工作方式（電源從 IO 口上獲得）圖 4.3 DS18B20 外

20、接電源工作方式中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 8 頁(yè) 共 29 頁(yè)4 42 2 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換流程圖單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換流程圖單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換讀取溫度數(shù)值程序的流程如圖 4.4 所示 開(kāi)始初始化 DS18B20應(yīng)答脈沖發(fā)起 skip rom 的命令發(fā)起 Convert T 的命令延時(shí) 1s 等待溫度轉(zhuǎn)換完成初始化 DS18B20應(yīng)答脈沖發(fā)起 read scratchpad 命令讀取第一二字節(jié)即為溫度數(shù)據(jù)是否是否中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 9 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 4.4 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換讀取溫度數(shù)值程序的流程圖5 數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)5.1 設(shè)計(jì)

21、要求設(shè)計(jì)要求（1）使用 AT89C51 單片機(jī)為核心，使用 4 位集成式數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，溫度傳感器使用 DS18B20。（2）用 4 位集成式數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，當(dāng)溫度在CC007020范圍之外時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。5.2 設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)過(guò)程5.2.1 設(shè)計(jì)程序及編寫(xiě)先建立一個(gè)新的工程，保存到一個(gè)位置，如圖 5.1 所示：圖 5.1 新建工程接下來(lái)會(huì)彈出如下對(duì)話框，選擇處理器，這里選擇 AT89S51 或 AT89S52。中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 10 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.2 選擇處理器接下來(lái)對(duì)話框提示是否把 Startup Code 加入到工程，選否即可。工程就建立完了

22、。圖 5.3 對(duì)話框提示接下來(lái)可以新建一個(gè)文檔用來(lái)編輯程序。圖 5.4 新建文檔將數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)的程序輸入到新建文檔中，編輯完存為.asm（匯編源文件）或 .h（C 語(yǔ)言頭文件）或.c（C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)文件）即可。中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 11 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.5 編輯程序接下來(lái)把保存的.asm, .c 或.h 文件加入到工程里即可。如圖 5.6 所示：圖 5.6 將文件加入工程下面進(jìn)行工程配置。點(diǎn)擊 Project 菜單下的 Options for Target Target 1。 在彈出對(duì)話框的 Target 項(xiàng)里輸入晶振為 12M，然后勾上 Use On-chi

23、p ROM。中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 12 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.7 工程配置（1）在 Output 項(xiàng)里勾上 Create HEX File。這就是產(chǎn)生要燒寫(xiě)的.hex 文件。圖 5.8 工程配置（2）然后點(diǎn)擊 Project 菜單里的 build target 或 Rebuild all target files 以編譯要燒寫(xiě)的.hex 文件。編譯完會(huì)在下面 Output Window 里顯示編譯成功與否的信息和錯(cuò)誤提示。中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 13 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.9 程序編譯5.2.2 電路繪制及調(diào)試添加元件，單擊“P”按鈕，在對(duì)話框的 KEYW

24、ORDS 中輸入AT89C51，得到以下結(jié)果：圖 5.10 查找元件單擊 OK，關(guān)閉對(duì)話框，這時(shí)元件列表中列出 AT89C51，用同樣的方法找出其他元件。如圖 5.11 所示： 中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 14 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.11 所需元件放置元件，在元件列表中左鍵選取 AT89C51，在原理圖編輯窗口中單擊左鍵，這樣 AT89C51 就被放到原理圖編輯窗口中了，用同樣的方法放置其他元件，如圖 5.12 所示：圖 5.12 放置元件按照數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)的原理連接電路，如圖 5.13 所示：中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 15 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.13 電

25、路原理圖完成控制電路的繪制，將 Proteus 與 Keil 開(kāi)發(fā)工具結(jié)合，搭建單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)二者的聯(lián)調(diào)，然后仿真出控制電路，如圖 5.14 所示：中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 16 頁(yè) 共 29 頁(yè)圖 5.14 電路原理圖6 結(jié)論結(jié)論本課程設(shè)計(jì)闡述了以 AT89C51 單片機(jī)為核心，使用 DS18B20 溫度傳感器以及 4 位集成式數(shù)碼管顯示溫度的數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)。實(shí)現(xiàn)了通過(guò)數(shù)碼管監(jiān)測(cè)溫度，當(dāng)溫度在CC007020范圍之外時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的要求。本設(shè)計(jì)著重運(yùn)用單片機(jī)原理設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)的程序，并用 Keil 軟件編寫(xiě)程序，用 Proteus 軟件進(jìn)行控制

26、電路的仿真操作。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到一些問(wèn)題，例如：從網(wǎng)上查找到相關(guān)程序和本設(shè)計(jì)題目一樣,但是用到這個(gè)程序是出現(xiàn)錯(cuò)誤,自己查找不出錯(cuò)誤所在,最后經(jīng)過(guò)問(wèn)老師得到了解決。設(shè)計(jì)過(guò)程中由于對(duì)單片機(jī)理論知識(shí)的欠缺，使得對(duì)一些指令不是很了解，導(dǎo)致程序編寫(xiě)錯(cuò)誤，期間花費(fèi)了大量時(shí)間找資料和同學(xué)探討調(diào)試，最終編中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 17 頁(yè) 共 29 頁(yè)寫(xiě)出正確的程序；此外，由于初次接觸 Proteus 軟件，對(duì)其使用不是很熟悉，又查閱了大量該軟件的資料和使用教程來(lái)完成控制電路的繪制；在進(jìn)行控制電路仿真過(guò)程中最重要的就是 Keil 軟件和 Proteus 軟件的聯(lián)調(diào)，對(duì)此我也查閱了很多相關(guān)資

27、料，以保證該課程設(shè)計(jì)的正確性和可行性。附錄附錄 A: 設(shè)計(jì)所用的設(shè)計(jì)所用的 C 語(yǔ)言程序清單語(yǔ)言程序清單#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DS=P16;sbit IN1=P10; /P1.0 與電機(jī)驅(qū)動(dòng) IN1 相連 sbit IN2=P11; /P1.1 與電機(jī)驅(qū)動(dòng) IN2 相連 sbit ENA=P14; uint temp,t; uchar flag,count; uchar data dis_buf8;uchar data dis_digit,dis_index;ucha

28、r 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 ;void delay(uint ms) uint i,j; for(i=ms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void init()TMOD=0 x11;TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;TH1=(65536-5000)/

29、256;TL1=(65536-5000)%256;EA=1;ET0=1;中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 18 頁(yè) 共 29 頁(yè)TR0=1;ET1=1;TR1=1;flag=0;ENA=0;count=0;void dsreset(void) uint i; DS=1; i+; DS=0; i=103; while(i0)i-; DS=1; i=4; while(i0)i-; DS=1;bit tmpreadbit(void) uint i; bit dat; DS=1; DS=0;i+;i+; DS=1;i+; dat=DS; i=8;while(i0)i-; return (dat)

30、;uchar tmpread(void) uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=tmpreadbit(); dat=(j1); return(dat);void tmpwritebyte(uchar dat) 中北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 19 頁(yè) 共 29 頁(yè) uint i; uchar j; bit testb; for(j=1;j1; if(testb) /write 1 DS=0; i+;i+; DS=1; i=8;while(i0)i-; else DS=0; i=8;while(i0)i-;/write 0 DS=1; i+;i+; void tmpchange(void) dsreset(); delay(1); tmpwritebyte(0 xcc); tmpwritebyte(0 x44); uint tmp() float tt; uchar a,b,b1; dsreset();