室內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、室溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)摘要在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活過(guò)程中，經(jīng)常要用到溫度的檢測(cè)和控制。隨著微型計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，室溫度自動(dòng)檢測(cè)控制方面的研究有了很大進(jìn)展。同時(shí)現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏越來(lái)越快。本次課程設(shè)計(jì)是基于STC89C52單片機(jī)基礎(chǔ)板所做的溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不僅對(duì)于學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)等專業(yè)知識(shí)有實(shí)際意義，而且還可以增強(qiáng)動(dòng)手能力。這次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，硬件電路主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電路，溫度采集電路，顯示電路，語(yǔ)音播報(bào)電路，按鍵電路，繼電器電路等。軟件程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，計(jì)算溫度子程序，顯示溫度刷新子程序，語(yǔ)音播報(bào)程序等。我們利

2、用DS18B20溫度傳感器采集溫度通過(guò)STC89C5單片機(jī)系統(tǒng)在應(yīng)用板上利用LCD1602液晶顯示屏顯示實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度 ，通過(guò)程序進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)；當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定的上限時(shí)，繼電器閉合，并驅(qū)動(dòng)動(dòng)機(jī)工作，以實(shí)現(xiàn)降溫。經(jīng)過(guò)調(diào)試，結(jié)果顯示LCD屏準(zhǔn)確顯示了室溫，并能進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定上限時(shí)，繼電器閉合，風(fēng)扇工作，開始降溫；實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的功能。關(guān)鍵詞：室溫度，自動(dòng)控制，STC89C52單片機(jī)，語(yǔ)音播報(bào)。目錄0 前言11總體方案設(shè)計(jì)21.1設(shè)計(jì)方案論證31.2 主控制器31.3 LCD液晶顯示31.4 溫度傳感器32硬件電路設(shè)計(jì)62.1.主控制器62.1.1 電源部分62.1.2 串口電路72

3、.1.3晶振電路82.1.4復(fù)位電路82.2 顯示電路92.3 數(shù)據(jù)采集電路92.4語(yǔ)音電路102.5按鍵電路113 軟件設(shè)計(jì)123.1 主程序設(shè)計(jì)123.2 溫度轉(zhuǎn)換程序123.3 溫度顯示程序124 調(diào)試分析134.1 硬件調(diào)試144.1.1硬件調(diào)試方法144.1.2 電源調(diào)試144.1.3 語(yǔ)音模塊調(diào)試144.2 軟件調(diào)試145 結(jié)論14參考文獻(xiàn)18附錄1 電路原理圖19附錄2.PCB圖20附錄3主程序2123 / 260 前言在信息高速發(fā)展的今天，科學(xué)技術(shù)日新月異，科技的進(jìn)步帶來(lái)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目

4、標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的，其中室溫度檢測(cè)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。溫度是一個(gè)永恒的話題和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量，是國(guó)際單位制的七個(gè)基本單位之一，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換的功能器件溫度傳感器的作用日顯突出，溫度的檢測(cè)與控制是日常生活中比較典型的應(yīng)用。如在日常生活中測(cè)量并記錄室的溫度，可以了解室溫度變化情況。而我們所要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)正是進(jìn)行溫度的檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制室溫。1總體方案設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)方案論證針對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行分析得到

5、：本次設(shè)計(jì)用溫度傳感器進(jìn)行溫度的測(cè)量，轉(zhuǎn)化了的溫度信號(hào)由傳感器直接得到了數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字溫度顯示電路的設(shè)計(jì)，在總體上大致可分為以下幾個(gè)部分組成：1.單片機(jī)控制電路；2.溫度傳感器；3. LCD顯示電路。方案一由于本設(shè)計(jì)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(guò)來(lái)，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(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。方案二 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，DS18B20為常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高

6、的特點(diǎn)。所以采用溫度傳感器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，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。本文設(shè)計(jì)的室溫自動(dòng)控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。圖1 系統(tǒng)原理框圖1.2 主控制器控制器芯片種類很多，有凌陽(yáng)公司的16位單片機(jī)，也有51系列的單片機(jī)。方案一：選用AT89C51，該芯片能使用C語(yǔ)言進(jìn)行程序的編寫，方便閱讀。但是，其集成程度低，功能單一，需要使用到其它功能時(shí)，只能通過(guò)擴(kuò)展外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得整個(gè)電路復(fù)雜，成本高，穩(wěn)定性低。同時(shí)，I/O口輸出功率小，一般器件都需要加驅(qū)動(dòng)才能夠正常使用。方

7、案二： STC89C52RC是微處理器低功耗，超低價(jià)高速（ 0 -90M），高可靠5V工作電壓?jiǎn)纹瑱C(jī)，使產(chǎn)品更小，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)要求的性能不是太高，而且處于模擬階段，利用單片機(jī)芯片就可以控制。其中單片機(jī)的更輕，功耗更低，如果相關(guān)新增功能沒有用到，則不需看相應(yīng)部分。用STC 提供的STC-ISP.exe 工具可以將原有的代碼下載進(jìn)STC 相關(guān)的單片機(jī)即可，部Flash 擦寫次數(shù)為100,000 次以上。用戶程序是用ISP/IAP 機(jī)制寫入，一邊校驗(yàn)一邊寫，無(wú)讀出命令。綜合考慮我們選擇方案二STC89C52RC作為我們的主控芯片 。1.3 LCD液晶顯示因?yàn)長(zhǎng)CD1602液晶顯示屏具有微功耗、體積小、

8、顯示容豐富、超薄輕巧等特性，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中，且1602LCD是指顯示的容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字），所以選擇其進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度顯示。圖2 LCD1602液晶顯示屏1.4 溫度傳感器溫度傳感器DS18B20結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，引腳左負(fù)右正，一旦接反就會(huì)立刻發(fā)熱，有可能燒毀。同時(shí)，接反也是導(dǎo)致該傳感器總是顯示85的原因。正確接法：面對(duì)著扁平的那一面，左負(fù)右正。DS18B20的性能特點(diǎn)如下1：a獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；b多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；c無(wú)須外部器件；d可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓圍為3.

9、05.5；e零待機(jī)功耗；f溫度以或位數(shù)字；g用戶可定義報(bào)警設(shè)置；h報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；i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；圖3 DS18B20的外部封裝圖DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。高速暫存的第、字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯。第字節(jié)讀出前面所有字節(jié)的CRC碼，可用來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存

10、儲(chǔ)器的第、字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625LSB形式表示。當(dāng)符號(hào)位時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。如圖表1，DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與RAM中的TH、TL字節(jié)容作比較。若TH或TTL，則將該器件的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令作出響應(yīng)。因此，可用多只DS18B20同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行報(bào)警搜索。在64位ROM的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（CRC）。主機(jī)ROM的前56位來(lái)計(jì)算CRC值，并和存入DS18

11、B20的CRC值作比較，以判斷主機(jī)收到的ROM數(shù)據(jù)是否正確。溫度 LSB溫度 MSBTH用戶字節(jié)1TL用戶字節(jié)2配置寄存器保留保留保留CRC表1 DS18B20的測(cè)溫原理是這這樣的,器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器的脈沖輸入。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器、溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器和溫度寄存器被

12、預(yù)置在55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 減法計(jì)數(shù)器對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值減到時(shí)，溫度寄存器的值將加，減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值。2硬件電路設(shè)計(jì)2.1.主控制器單片機(jī)STC89C52RC具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電

13、。STC89C52RC是一種低功耗，高性能的8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程FLASH存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上FLASH允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(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,使得STC89C52RC為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活，超有效的解決方案。該單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括電源部分，串口部分，單片機(jī)部分，晶振電路和復(fù)位電路。最小系統(tǒng)原理圖如圖4所示2。圖4 最小系統(tǒng)原理圖2.1.1 電源部分如圖5是單片機(jī)小系統(tǒng)的電源部分原理圖3。圖5 總電源電路通過(guò)5V變壓器，上圖電

14、路是可以為整個(gè)設(shè)計(jì)的各個(gè)部分提供電源（+5V），由圖可知，電源部分由一個(gè)電源插槽J7和電源開關(guān)S1、一個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)1K電阻和一個(gè)容值為1UF的穩(wěn)壓電容組成。當(dāng)電源接通后，打開開關(guān)，發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光。2.1.2 串口電路串口原理圖如圖6所示。主要作用是進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，提高信號(hào)傳輸?shù)乃俣取?圖6 串口原理圖串口電路是由一個(gè)MAX232芯片、5個(gè)0.1UF的電容和一個(gè)串口組成。電路中的MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電，在電路中的C1C4是必不可少的，缺一不可，具有調(diào)節(jié)電壓值的作用。由圖可知，當(dāng)數(shù)據(jù)線接上串口DB9時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)3

15、號(hào)引腳送給MAX232的13號(hào)引腳，在經(jīng)過(guò)12號(hào)引腳輸出將電平轉(zhuǎn)換送往單片機(jī)芯片中，在經(jīng)過(guò)一系列單片機(jī)講信號(hào)送給11號(hào)引腳經(jīng)過(guò)芯片電平轉(zhuǎn)換由14號(hào)引腳送給串口的2號(hào)引腳，已達(dá)到電平轉(zhuǎn)換的作用。2.1.3晶振電路如圖7所示，晶振電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，電路選用11.0592MHZ的晶振和容值為22PF的電容，在單片機(jī)芯片的18（XTAL1）、19（XTAL2）號(hào)引腳之間跨界警惕震蕩器和微調(diào)電容，就可以構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。圖7 晶振電路圖 圖8 復(fù)位電路 2.1.4復(fù)位電路如圖8為復(fù)位電路，復(fù)位主要作用是使CPU和系統(tǒng)中其他功能部件都恢復(fù)到確定的初始狀態(tài)，并從該狀態(tài)開始工作。復(fù)

16、位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種。上電復(fù)位：當(dāng)上電時(shí)，電容相當(dāng)于短路，此時(shí)電阻上的電壓約等于VCC，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后電阻電壓逐漸變小直至為零。手動(dòng)復(fù)位：按鍵后，電容器被短路放電、RST直接和VCC相連，就是高電平，此時(shí)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。松手后，電源開始對(duì)電容器充電，此時(shí)，充電電源在電阻上，形成高電平送到RST，仍然是復(fù)位狀態(tài)，稍后充電結(jié)束，電流降為零，RST降為低電平，開始正常工作。本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用的是手動(dòng)復(fù)位的方式5。 2.2 顯示電路動(dòng)態(tài)顯示電路使用STC89C52RC的P0.0至P0.7端口作為L(zhǎng)ED的字段輸出口，P2.4至P2.7作為L(zhǎng)ED的位選控制口，采用PNP管9012驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)LED顯

17、示器的第3引腳公共極COM，顯示器從最左邊的位開始點(diǎn)亮LED。其接口原理圖如下圖9所示： 圖9 顯示電路2.3 數(shù)據(jù)采集電路數(shù)據(jù)采集電路如圖10所示。DS18B20的部結(jié)構(gòu)主要包括：寄生電源，溫度傳感器，64位激光ROM和單總線接口，存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器RAM,用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定溫度上下限值得TH和TL觸發(fā)器，存儲(chǔ)和邏輯控制，8位循環(huán)冗余碼發(fā)生器等七部分。DS18B20測(cè)量溫度時(shí)使用特有的溫度測(cè)量技術(shù)，將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào)，測(cè)量結(jié)果將存入溫度寄存器中。 圖10 數(shù)據(jù)采集電路2.4語(yǔ)音電路WT588D模塊部包含了FLASH存儲(chǔ)器和相關(guān)的外圍電路，只需要在外部接上控制端、電源與揚(yáng)聲器，就能進(jìn)

18、行工作。 BUSY指示：BUSY端接上發(fā)光二極管就能顯示語(yǔ)音的播放狀態(tài)，可以從電腦軟件上設(shè)置為語(yǔ)音播放時(shí)點(diǎn)亮或語(yǔ)音播放時(shí)熄滅。供電：模塊在5V供電時(shí)，串兩個(gè)二極管到VCC端，模塊在3V供電時(shí)，可直接把電源接到VCC端。 PWM音頻輸出：直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的方式，揚(yáng)聲器兩端接PWM+和PWM-，此狀態(tài)輸出時(shí)，PWM+/PWM-兩端不可短路、不可接電容電阻到地。如需采用此狀態(tài)外接功放，可用差分方式輸出到功放。  DAC音頻輸出：外接功放驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器方式，不可直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。PWM+/DAC端做音頻輸出，PWM-端騰空。DAC端需接一個(gè)1.2K電阻和104電容到地，再把音頻輸

19、出給功放。 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用的是DAC音頻輸出語(yǔ)音電路如圖11所示。圖11 語(yǔ)音電路2.5按鍵電路本文設(shè)計(jì)的按鍵電路如圖13所示。采用獨(dú)立按鍵的結(jié)構(gòu)形式，每個(gè)按鍵相互獨(dú)立，分別與單片機(jī)的一根輸入線相連，配置靈活，軟件簡(jiǎn)單，適用于按鍵較少的場(chǎng)合。當(dāng)按鍵開關(guān)未按下時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，單片機(jī)I/O口為高電平；當(dāng)按鍵開關(guān)按下時(shí)，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，單片機(jī)I/O口為低電平。由于按鍵開關(guān)閉合和斷開瞬間都會(huì)產(chǎn)生510ms的抖動(dòng)，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)完全可以感應(yīng)到，因此采用軟件消除抖動(dòng)。圖12按鍵電路3 軟件設(shè)計(jì)3.1 主程序設(shè)計(jì)如圖13為主系統(tǒng)原理圖，系統(tǒng)的主程序主要用來(lái)初始化一些參數(shù)，對(duì)DS18B20的配置數(shù)

20、據(jù)進(jìn)行一系列的設(shè)定。另外對(duì)DS18B20的狀態(tài)不斷的查詢，以讀取當(dāng)前的溫度值，并對(duì)溫度進(jìn)行處理，溫度值的BCD碼處理后，將其段碼送顯示緩沖區(qū)，以備定時(shí)掃描服務(wù)程序處理。圖13 主程序流程圖3.2 溫度轉(zhuǎn)換程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖14所示。圖14 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 圖15溫度顯示流程3.3 溫度顯示程序此程序是將采集到得數(shù)據(jù)用LED數(shù)碼管顯示，然后將實(shí)際溫度與設(shè)置的報(bào)警上下限進(jìn)行比較，決定是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由于T為實(shí)際溫度的絕對(duì)值，TH,TL也是溫度的絕對(duì)值，因此判斷大小關(guān)系時(shí)，要通過(guò)正負(fù)號(hào)來(lái)確

21、定。其程序流程圖如圖15所示。4 調(diào)試分析4.1 硬件調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試是交叉進(jìn)行的，但通常是先排除樣機(jī)中明顯的硬件故障，尤其是電源故障，才能安全地和仿真器相連，進(jìn)行綜合調(diào)試。4.1.1硬件調(diào)試方法在樣機(jī)加電之前，首先用萬(wàn)用表等工具，根據(jù)硬件電器原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求。應(yīng)特別注意電源的走線，防止電源之間的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查擴(kuò)展系統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）是否存在相互間的短路或與其它信號(hào)線的短路。第二步是加電后檢查各個(gè)插件上引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)插座上的各點(diǎn)電位，若有高

22、壓，聯(lián)機(jī)時(shí)將會(huì)損壞仿真器。第三步是在不加電情況下，除單片機(jī)以外，插上所有的元器件，最后用仿真適配器將樣機(jī)的單片機(jī)插座和仿真器的仿真接口相連，為聯(lián)機(jī)調(diào)試做準(zhǔn)備6。4.1.2 電源調(diào)試 用數(shù)字萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量電池輸出的電壓值是否正常,如果顯示不正常，將數(shù)字電壓表打到蜂鳴器擋，用兩個(gè)表筆檢測(cè)電路是否短路或斷路。4.1.3 語(yǔ)音模塊調(diào)試將所需要的語(yǔ)音錄入語(yǔ)音芯片中，通過(guò)按鍵看是否播放錄音。4.2軟件調(diào)試本次設(shè)計(jì)采用的是keil仿真器進(jìn)行軟件調(diào)試，此系統(tǒng)可以開發(fā)應(yīng)用軟件，以與對(duì)硬件電路進(jìn)行診斷、調(diào)試等。它的具體功能是可以進(jìn)行CPU仿真，可以單步、跟蹤、斷點(diǎn)和全速運(yùn)行，而且，程序的編譯過(guò)程中，可以對(duì)設(shè)計(jì)軟

23、件進(jìn)行自診斷，并自動(dòng)給出故障原因。同時(shí)用戶調(diào)試程序時(shí)，可以通過(guò)窗口觀察寄存器的工作狀況，以便與時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除編程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。軟件的調(diào)試是利用keil軟件，模塊化調(diào)試，通過(guò)觀察存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)的變化，查找并解決程序的語(yǔ)法和邏輯錯(cuò)誤，具體的調(diào)試步驟如下：1. 把系統(tǒng)的各個(gè)模塊在仿真軟件中逐個(gè)調(diào)試，如數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊等。2. 對(duì)各個(gè)需要賦值模塊調(diào)試時(shí)，賦入初值，單步調(diào)試，觀察數(shù)據(jù)窗口，看輸出結(jié)果是否為設(shè)計(jì)時(shí)想要的結(jié)果。 3. 把各個(gè)模塊組合起來(lái)，全速運(yùn)行，看程序是否能流暢的，是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)調(diào)試的圖片如下圖16所示：圖16 STCISP界面圖2.軟件調(diào)試過(guò)程： 首先接上USBRS232C信

24、號(hào)線，安裝串口驅(qū)動(dòng)程序；然后打開STCISP界面，進(jìn)行軟件調(diào)試。按下面順序：1)選擇自己的CPU型號(hào)STC89C52RC2）選擇自己的端口：根據(jù)之前安裝的串口驅(qū)動(dòng)程序，右鍵我的電腦屬性硬件COM查看自己的輸出端口號(hào)3）選擇波特率、最高、最低4）打開程序文件5）自己編寫的程序編譯后生成的.Hex文件6)點(diǎn)擊、下載程序至單片機(jī)，調(diào)試7)重復(fù)2和5注意：在調(diào)試程序時(shí)，要把撥碼開關(guān)撥到相對(duì)應(yīng)的ON狀態(tài)。 如下圖17為系統(tǒng)調(diào)試完成后，正常運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)圖圖17 系統(tǒng)工作現(xiàn)場(chǎng)圖5 結(jié)論 經(jīng)過(guò)了四個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)以前學(xué)的理論知識(shí)有了較深的體會(huì)，學(xué)習(xí)用理論指導(dǎo)實(shí)踐，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了自己有很多不足之處，并不斷

25、完善自己。因?yàn)榍皟芍軠?zhǔn)備考研，沒做多少東西，但這次的課程設(shè)計(jì)還是讓我體會(huì)到很多東西，不僅僅是知識(shí)本身的，更多的是自己動(dòng)手能力和邏輯思維能力的鍛煉。同時(shí)，也知道自己還有許多要學(xué)的東西。在以后的工作中，單片機(jī)是必須掌握的基礎(chǔ)工具，所以我們認(rèn)真學(xué)習(xí)單片機(jī)的知識(shí)，這對(duì)我們找工作是很有幫組的，遇到問題并不可怕關(guān)鍵是我們要找到方法去解決問題，一定要勤于動(dòng)手，這樣自己才會(huì)有提高。另外，對(duì)溫度傳感器的認(rèn)識(shí)也不僅僅只停留在書本上了，親身體會(huì)到了LCD顯示屏和燈的應(yīng)用。當(dāng)然在這次寶貴的課程設(shè)計(jì)活動(dòng)中，經(jīng)驗(yàn)才是對(duì)于我們最大的收獲，而且還增強(qiáng)了自身對(duì)未知問題以與對(duì)知識(shí)的深化認(rèn)識(shí)的能力，用受益匪淺這個(gè)詞語(yǔ)來(lái)概括這次難忘

26、的活動(dòng)我覺得再合適不過(guò)了。在和同學(xué)的協(xié)作中去完成電路原理圖的繪制，焊接電路板，最后進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)然這些過(guò)程都離不開老師的悉心指導(dǎo)；這些工作必須按部就班，有計(jì)劃保質(zhì)量地完成，否則后面的工作就無(wú)法進(jìn)行。 最后特別要感老師與同學(xué)在這四個(gè)星期對(duì)我的幫助。參考文獻(xiàn)1唐文彥 傳感器（第四版）M，：機(jī)械工業(yè),20062夏路易：Protel 99SEM，第一版，：希望電子，20023王俊峰：電工技術(shù)基礎(chǔ)M，第二版，：電子工業(yè)出本社，20104譚浩強(qiáng)：C程序設(shè)計(jì)M，第四版，：清華大學(xué),20105自美：電子線路設(shè)計(jì)測(cè)試與應(yīng)用M,第二版,：華中理工大學(xué),20046蔡美琴：MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)與其應(yīng)用，第二版，：

27、高等教育，2008附錄1 電路原理圖附錄2.PCB圖附錄3主程序/*溫度控制語(yǔ)音播報(bào)操作方法：將POWER SUPPLY SWITCH 中的1602開關(guān)打開,用杜邦 線將驅(qū)動(dòng)板上的VCC和GND連在基礎(chǔ)板的OUT POWER上， 用杜邦線將驅(qū)動(dòng)板RST和DATA與P34和P35連接，用杜 邦線將驅(qū)動(dòng)板DS與P20連接起來(lái)，DC與P05連接，把 溫度傳感器插在驅(qū)動(dòng)板U1上 */#include <reg52.h>#include <ds18b20.h>#include<588.c>sbit rs=P20;sbit wr=P21;sbit lcden=P22;s

28、bit DC=P05; /電動(dòng)機(jī)控制bit flag0;uchar display2;uchar bai,shi,ge;uchar num=0;void delayus(uint s)uint i;for(i=0; i<s; i+);for(i=0; i<s; i+);void delay(uint z) /延時(shí)函數(shù) uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-); void write_(uchar ) /液晶寫指令 rs=0; P1=; lcden=0; delay(5); lcden=1 ; delay(5); lcden=0; void write_data(uchar date) /液晶寫數(shù)據(jù) rs=1; P1=date; lcden=0; delay(5); lcden=1; delay(5);lcden=0; void init() /液晶初始化 wr=0; write_(0x38); write_(0x0c); write_(0x06); write_(0x01); write_(0x80); void distwo(uchar add,uchar temp)/液晶顯示兩位數(shù)字 uch