溫度采集與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、第一章 緒論 本章介紹了溫度采集與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景與意義，通過(guò)本章，可以了解溫度傳感器和單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r以與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。1.1 課題背景與意義溫度控制無(wú)論是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，還是在日常生活中都起著非常重要的作用，而在當(dāng)今，我國(guó)農(nóng)村鍋爐取暖，農(nóng)業(yè)大棚等多數(shù)都沒(méi)有實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，還有部分廠礦，企業(yè)還一直沿用簡(jiǎn)單的溫度設(shè)備和紙質(zhì)數(shù)據(jù)記錄儀，無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的生產(chǎn)部門(mén)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)溫度控制精度的可靠性和穩(wěn)定性等有了更高的要求，傳統(tǒng)的溫度控制器的控制精度普遍不高，不能滿足對(duì)溫度要求較為苛刻的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 人們對(duì)于溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)的要求日益提高

2、，促進(jìn)了溫度傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步。溫度傳感器主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：模擬集成溫度傳感器、模擬集成溫度控制器、智能溫度傳感器。溫度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)：進(jìn)入21世紀(jì)后，溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性與安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。自從1976年Intel公司推出第一批單片機(jī)以來(lái)，80年代的單片機(jī)技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期。近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)繼續(xù)朝著快速，高性能的方向發(fā)展，從4位、8位單片機(jī)發(fā)展到16位、32位單片機(jī)。單片機(jī)主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍與各個(gè)行業(yè)，大到航天飛機(jī)，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片

3、機(jī)都可以大顯其能。單片機(jī)在國(guó)的主要的應(yīng)用領(lǐng)域有三個(gè)：第一是家用電器業(yè)，例如全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能玩具；第二是通訊業(yè)，包括手機(jī)、和BP機(jī)等等；第三是儀器儀表和計(jì)算機(jī)外設(shè)制造，例如鍵盤(pán)、收銀機(jī)、電表等。除了上述應(yīng)用領(lǐng)域外，汽車(chē)、電子行業(yè)在外國(guó)也是單片機(jī)應(yīng)用很廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多、能靈活的組裝成各種智能控制裝置，由它構(gòu)成的智能儀表解決了長(zhǎng)期以來(lái)測(cè)量?jī)x表中的誤差的修正、線性處理等問(wèn)題。1.2 本課題的研究容與目標(biāo)設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為系統(tǒng)控制核心，結(jié)合DS18B20溫度傳感器、12864液晶顯示、BM100無(wú)線模塊、報(bào)警、升溫和降溫指示燈幾部分電路，構(gòu)成了一整套溫

4、度檢測(cè)，報(bào)警與控制系統(tǒng)。DS18B20進(jìn)行溫度采集，然后將溫度數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行處理通過(guò)串口和無(wú)線模塊發(fā)送出去，另一邊單片機(jī)串口和無(wú)線模塊接收然后在12864液晶上顯示出來(lái)，達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，具有巡檢速度快，擴(kuò)展性好，成本低的特點(diǎn)。在報(bào)警系統(tǒng)中，對(duì)于超過(guò)此限的溫度數(shù)據(jù)將產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的升溫或降溫操作。本設(shè)計(jì)采用兩片STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單，方便。設(shè)計(jì)溫度采集系統(tǒng)充分發(fā)揮了STC89C52單片機(jī)的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，大大降低了電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，該系統(tǒng)具有溫控準(zhǔn)確、操控界面良好、穩(wěn)定性高

5、、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必將給生產(chǎn)生活帶來(lái)一定的飛躍，大大促進(jìn)了生產(chǎn)的需要，在以后的發(fā)展中更進(jìn)一步提高效率。本設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)如下：（1）.溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本系統(tǒng)在接收端用到了中文點(diǎn)陣式液晶顯示器，顯示清晰，能夠把溫度傳感器采集來(lái)的溫度實(shí)時(shí)顯示在屏幕上，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。（2）溫度遠(yuǎn)程無(wú)線可靠傳輸BM100模塊是高度集成半雙工微功率無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，嵌入高速單片機(jī)和高性能射頻芯片。BM100模塊采用高效交織糾錯(cuò)算法，具有抗干擾和高靈敏度等特點(diǎn)。BM100模塊提供了多個(gè)頻道的選擇，可在線修改串口速率，發(fā)射功率，通信速率等各種參數(shù)。BM100模塊能夠透明傳輸任何大小數(shù)據(jù)，而用戶無(wú)須編寫(xiě)

6、復(fù)雜的設(shè)置與傳輸程序，同時(shí)體積小、傳輸距離較遠(yuǎn)，豐富便捷的配置功能，能夠應(yīng)用非常廣泛的智能化通信領(lǐng)域。（3）各種附加功能與控制功能完善由單片機(jī)分別設(shè)置溫度報(bào)警上下限，超過(guò)預(yù)定的溫度值時(shí)報(bào)警燈就會(huì)亮，相應(yīng)的給出升溫或降溫的控制信號(hào)。1.3 論文的詳細(xì)容安排本文共分5章。第一章緒論，首先介紹了本文設(shè)計(jì)的課題背景，然后介紹了溫度傳感器和單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r，最后介紹了論文的容安排。第二章首先是對(duì)溫度采集與控制系統(tǒng)的任務(wù)分析，對(duì)任務(wù)明確之后，才能更加準(zhǔn)確的進(jìn)行設(shè)計(jì)。接著闡述了系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，對(duì)方案進(jìn)行了詳細(xì)分析。第三章介紹了溫度采集與控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，這些硬件設(shè)計(jì)是軟件編程的基礎(chǔ)。第四章闡述了軟件的設(shè)計(jì)

7、過(guò)程，也是本畢設(shè)所要做的關(guān)鍵性工作。包括軟件結(jié)構(gòu)說(shuō)明，主程序與子程序的設(shè)計(jì)。第五章則是對(duì)軟件和硬件進(jìn)行調(diào)試、分析，解決出現(xiàn)的各種問(wèn)題。之后，對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)做出了總結(jié)并給出了重要結(jié)論，最后做出了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析。第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 本章主要容是對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)進(jìn)行分析和為完成任務(wù)所需要掌握的知識(shí)，之后就要從成本、設(shè)計(jì)周期、等方面進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。2.1 任務(wù)分析1. 主要容：設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線溫度采集與監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括：主控單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、電源單元等。軟件部分包括：溫度數(shù)據(jù)的采集收發(fā)存儲(chǔ)與處理、溫度控制指令的處理等。2. 主要功能：完成遠(yuǎn)程溫度的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

8、與傳輸，并能進(jìn)行報(bào)警和相應(yīng)的溫度控制操作。3. 主體思路：熟悉科研課題的環(huán)境與畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體要求，收集相關(guān)資料和調(diào)研，熟悉硬件和軟件設(shè)計(jì)環(huán)境并完成硬件和軟件的設(shè)計(jì)，完成遠(yuǎn)程溫度采集與控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試，最后是工作總結(jié)和撰寫(xiě)論文。為完成以上任務(wù)，首先要學(xué)習(xí)51單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)：I/O口的輸入輸出操作、單個(gè)I/O的操作、定時(shí)器中斷、外部中斷、串口等。然后是DS18b20的工作原理、管腳意義，如何初始化、讀數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理等。還有對(duì)12864液晶的學(xué)習(xí)，如何寫(xiě)指令、寫(xiě)數(shù)據(jù)、初始化、設(shè)定顯示位置等。學(xué)會(huì)了單個(gè)器件的使用還要將他們整合到一起，由于整個(gè)系統(tǒng)使用C語(yǔ)言編程，所以要學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)C語(yǔ)言

9、的基本知識(shí)。2.2 設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要包括硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件部分包含兩個(gè)子系統(tǒng)，溫度采集系統(tǒng)和溫度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其整體框圖如圖2.1所示。其中在溫度采集模塊中有STC89C52單片機(jī)、DS18B20溫度傳感器、以與無(wú)線模塊BM100。其工作方式是DS18B20將采集的溫度通過(guò)一個(gè)I/O口送到單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后將處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)串口和無(wú)線模塊BM100發(fā)送出去。溫度監(jiān)控與控制系統(tǒng)的核心同樣是一個(gè)STC89C52單片機(jī)，它將通過(guò)無(wú)線模塊BM100和串口接收到的溫度值在12864液晶屏上顯示出來(lái)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。另外通過(guò)單片機(jī)設(shè)置溫度報(bào)警閥值，超過(guò)報(bào)警閥值時(shí)則進(jìn)行報(bào)警提示并

10、進(jìn)行相應(yīng)的升溫和降溫控制信號(hào)輸出，達(dá)到控制的目的。圖2.1 整體結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)是驅(qū)動(dòng)這些硬件正常工作的關(guān)鍵。軟件部分要分為溫度采集程序設(shè)計(jì)和溫度監(jiān)測(cè)與控制程序設(shè)計(jì)。溫度采集子系統(tǒng)程序中包含串口的初始化，即設(shè)定好波特率（本系統(tǒng)選用的是9600b/s），然后調(diào)用溫度處理子程序，在溫度處理子程序中系統(tǒng)會(huì)用到讀溫度子程序?qū)囟劝次惶幚?，讀溫度子程序包含DS18B20的初始化、讀寫(xiě)子程序等，其流程圖如圖2.2所示。溫度監(jiān)測(cè)與控制子系統(tǒng)程序中要設(shè)定一樣的波特率，這樣才能夠接收到數(shù)據(jù)且不丟失。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)采用串口中斷的方式進(jìn)行接收，當(dāng)進(jìn)入串口中斷后，判斷起始標(biāo)志位數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷起始標(biāo)志位數(shù)據(jù)成功后，開(kāi)始按

11、順序接收數(shù)據(jù)，并送入存儲(chǔ)數(shù)組，然后送入顯示子程序進(jìn)行送顯，如果判斷起始標(biāo)志位數(shù)據(jù)失敗，則等待并繼續(xù)進(jìn)行起始標(biāo)志位數(shù)據(jù)判斷直至判斷成功。報(bào)警裝置使用的是LED燈，當(dāng)超過(guò)所設(shè)定的32，LED將被點(diǎn)亮，并發(fā)出降溫操作信號(hào)；如果低于所設(shè)定的30，報(bào)警燈也會(huì)亮起，并發(fā)出升溫操作信號(hào)，其流程圖如圖2.3所示。圖2.2 溫度采集流程圖圖2.3 溫度監(jiān)測(cè)與控制流程圖論證該方案的可行性，主要從成本、設(shè)計(jì)周期等方面進(jìn)行考慮，分析如下：1、成本分析本設(shè)計(jì)的核心是2片STC89C52單片機(jī)、12864液晶、DS18B20溫度傳感器、2個(gè)BM100無(wú)線模塊等。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，STC89C52單片機(jī)單價(jià)在4元左右，1286

12、4液晶大約40元，DS18B20價(jià)位在5元左右，BM100無(wú)線模塊單價(jià)是70元，其他電阻、電容、晶振等也都比較便宜。所以本硬件設(shè)計(jì)成本相對(duì)合理。2、設(shè)計(jì)周期該設(shè)計(jì)方案的硬件部分是在學(xué)習(xí)各單個(gè)器件的工作原理后設(shè)計(jì)出來(lái)的，時(shí)間主要放在資料的理解和應(yīng)用上，硬件設(shè)計(jì)以與制作的時(shí)間會(huì)隨著所收集的資料的理解來(lái)進(jìn)行調(diào)整。軟件工作的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，以與時(shí)序圖的理解和讀寫(xiě)操作。設(shè)計(jì)周期的長(zhǎng)短取決于軟件的理解與掌握程度。經(jīng)過(guò)分析，此方案成本較低，設(shè)計(jì)周期合理，并且能較好的達(dá)到任務(wù)指標(biāo)，因此設(shè)計(jì)執(zhí)行此方案。第三章 硬件設(shè)計(jì)本章主要闡述了兩部分容，溫度采集子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和溫度監(jiān)測(cè)與控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)各個(gè)單

13、元進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。在溫度采集子系統(tǒng)中，DS18B20將采集的溫度通過(guò)一個(gè)I/O口送到STC89C52單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后將處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)串口和無(wú)線模塊BM100發(fā)送出去。溫度監(jiān)測(cè)與控制子系統(tǒng)的核心同樣是一個(gè)STC89C52單片機(jī)，它將通過(guò)無(wú)線模塊BM100和串口接收到的溫度值在12864液晶屏上顯示出來(lái)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。另外通過(guò)單片機(jī)分別設(shè)置溫度報(bào)警上下限，超過(guò)預(yù)定的溫度閥值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并發(fā)出相應(yīng)的升溫或降溫控制信號(hào)，達(dá)到溫度控制的目的。單片機(jī)的最小系統(tǒng)與其他單元分開(kāi)設(shè)計(jì)，以便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和修改。3.1 溫度采集傳輸子系統(tǒng) 3.1.1 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)STC89C52

14、是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52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。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行

15、口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz， 6T/12T。其管腳如圖3.1所示?；赟TC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括以下2個(gè)部分：圖3.1 STC89C52管腳圖1、復(fù)位電路部分復(fù)位是STC89C52的初始化操作，只需給復(fù)位引腳RST加上一個(gè)高電平就可以使其復(fù)位，原理圖如圖3.2所示。圖3.2 最小系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)原理圖2、振蕩電路每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里面

16、都有震蕩電路，STC89C52系統(tǒng)既可以選用部震蕩電路，也可以選用外部震蕩電路，本系統(tǒng)選用外部震蕩電路。外部震蕩電路主要基于一個(gè)晶振，該晶振結(jié)合單片機(jī)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快，本系統(tǒng)中所選用的晶振是11.0592MHz。原理圖如圖3.3所示。圖3.3 最小系統(tǒng)震蕩電路設(shè)計(jì)原理圖3.1.2 DS18B20接口設(shè)計(jì) DS18B20是Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器，是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可以輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量

17、引入全新的概念。新一代的“DS18B20”體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活，使用戶可以充分發(fā)揮一線總線的長(zhǎng)處5。DS18B20支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度圍為-55+125，在-10+85圍，精度為±0.5?，F(xiàn)場(chǎng)溫度圍以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，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(chǎng)溫度測(cè)量，如設(shè)備控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。其管腳圖如表3.1所示。表3.1 DS18B20管腳說(shuō)明引腳符號(hào)說(shuō)明1GND地2DQ單線應(yīng)用的數(shù)據(jù)輸入輸出引腳3VCC電源1、DS18B20的主要操作過(guò)程與原理DS18B20測(cè)溫原理如圖3.4所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，

18、用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)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(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1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)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)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)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖3.4中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。圖3.4 DS18B20測(cè)溫原理圖DS18B20得到的16位數(shù)據(jù)

19、，存儲(chǔ)在兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際 溫度。 例如+125的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625的數(shù)字輸出為FE6FH，-55的數(shù)字輸出為FC90H 。其溫度數(shù)據(jù)關(guān)系如表3.2所示。表3.2 溫度數(shù)據(jù)關(guān)系TEMPERATUREDIGITAL OUTPUT(Binary)DIGITAL OUTPUT(Hex)+1250000 0111 1101 000007D0h+850

20、000 0101 0101 00000550h+25.06250000 0001 1001 00010191h+10.1250000 0000 1010 001000A2h+0.50000 0000 0000 10000008h00000 0000 0000 00000000h-0.51111 1111 1111 1000FFF8h-10.1251111 1111 0101 1110FF5Eh-25.06251111 1110 0110 1111FE6Fh-551111 1100 1001 0000FC90h2、DS18B20接口設(shè)計(jì)DS18B20正常的工作電壓圍在35.5 V，本系統(tǒng)采用5V

21、電源供電。由于DS18B20一線總線的特點(diǎn)，所以我只需用單片機(jī)的一個(gè)I/O口就能對(duì)其操作。其連接如圖3.5所示。圖3.5 DS18B20接口設(shè)計(jì)圖3.1.3 BM100無(wú)線模塊接口設(shè)計(jì)BM100模塊是高度集成半雙工微功率無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，嵌入高速單片機(jī)和高性能射頻芯片。BM100模塊采用高效交織糾錯(cuò)算法，具有抗干擾性強(qiáng)和高靈敏度等特點(diǎn)。BM100模塊提供了多個(gè)頻道的選擇，可在線修改串口速率，發(fā)射功率，通信速率等各種參數(shù)。BM100模塊能夠透明傳輸任何大小數(shù)據(jù)，而用戶無(wú)須編寫(xiě)復(fù)雜的設(shè)置與傳輸程序，同時(shí)體積小、傳輸距離較遠(yuǎn)，豐富便捷的配置功能，使其能夠應(yīng)用于非常廣泛的智能化通信領(lǐng)域。管腳說(shuō)明如表3

22、.3所示：表3.3 管腳說(shuō)明（方形孔為1腳）管腳定義說(shuō)明1VCC電源+3.6V+8V2GND電源地3TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送端4RXD串行數(shù)據(jù)接收端5SLEEP休眠控制（輸入）TTL 休眠信號(hào) 低電平休眠 在串口發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)程中，STC89C52單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以相對(duì)于單片機(jī)而言BM100無(wú)線模塊相當(dāng)于接收數(shù)據(jù)，因此單片機(jī)的11腳（TXD腳）與無(wú)線模塊的4腳相連，才能完成串口發(fā)送，如圖3.6所示。圖3.6 溫度采集子系統(tǒng)無(wú)線模塊接口電路設(shè)計(jì)圖而在接收端無(wú)線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機(jī)接收數(shù)據(jù)，因此無(wú)線模塊的3腳與單片機(jī)的10腳相連，才能完成串口接收，如圖3.7所示。通過(guò)管腳說(shuō)明可以看出，系統(tǒng)使用5V電源為其

23、供電，而本系統(tǒng)不使用無(wú)線模塊的睡眠模式，所以對(duì)于5管腳只有接高電平才能使其正常工作。圖3.7 溫度監(jiān)控子系統(tǒng)無(wú)線模塊接口電路設(shè)計(jì)圖3.2 溫度監(jiān)測(cè)與控制子系統(tǒng)3.2.1 12864液晶接口設(shè)計(jì)帶中文字庫(kù)的128×64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面，可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖

24、形顯示。低電壓、低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于一樣點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。其引腳說(shuō)明如表3.4所示：表3.4 12864液晶引腳說(shuō)明引腳名稱方向說(shuō)明引腳名稱方向說(shuō)明1VSS-GND11DB4I數(shù)據(jù)42VDD-電源（+3.3V）12DB5I數(shù)據(jù)53VO-懸空13DB6I數(shù)據(jù)64RSOH:Data L:Instruction Code14DB7I數(shù)據(jù)75R/WOH:Read L:Write15PSBOH:Parallel ModeL:Serial Mode6EOEnable Signa

25、l16NC-懸空7DB0I數(shù)據(jù)017/RSTO復(fù)位8DB1I數(shù)據(jù)118NC-懸空9DB2I數(shù)據(jù)219LEDA-背光源負(fù)極（0V）10DB3I數(shù)據(jù)320LEDK-背光源正極（+5V）根據(jù)其管腳定義，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用單片機(jī)的P0口作為數(shù)據(jù)口，且加上拉電阻。P0口作為I/O口輸出時(shí)，輸出低電平為0 ，輸出高電平為高組態(tài)（并非5V，相當(dāng)于懸空狀態(tài)）。也就是說(shuō)P0 口不能真正的輸出高電平給所接的負(fù)載提供電流，因此必須接上拉電阻，由電源通過(guò)這個(gè)上拉電阻給負(fù)載提供電流。另外，液晶的RS端用P20控制，RW用P21控制，E用P22控制，再配合適當(dāng)?shù)能浖幊?，就能使液晶正常工作。其接口如圖3.8

26、所示。圖3.8 液晶顯示接口電路設(shè)計(jì)圖3.2.2 報(bào)警與控制系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)在報(bào)警與控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了三個(gè)LED燈進(jìn)行報(bào)警提示和升溫、降溫操作信號(hào)演示。報(bào)警燈用P10控制，降溫操作提示燈用P11控制，升溫操作提示燈用P12控制。本設(shè)計(jì)將LED正極與電源相連，負(fù)極接到I/O口上，當(dāng)I/O上的電壓由高變低時(shí)，LED燈將被點(diǎn)亮。其接口如圖3.9所示。圖3.9 報(bào)警與控制系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì)圖3.3 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)7805三端穩(wěn)壓集成電路有三條引腳，分別是輸入端、接地端和輸出端。使用三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路部還有過(guò)流、過(guò)熱與調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。7805輸入

27、電壓的圍在736V，極限電流1000mA，輸出為+5V穩(wěn)定電壓。系統(tǒng)的供電電源設(shè)計(jì)如圖3.10所示。圖3.10 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)圖第四章 軟件設(shè)計(jì)本章分為三大部分：Keil與Proteus連接調(diào)試、溫度采集與發(fā)送程序和溫度監(jiān)測(cè)與控制程序，其中每個(gè)程序包括主程序和若干子程序，程序用C語(yǔ)言，下面進(jìn)行詳細(xì)介紹。4.1 Keil與Proteus連接調(diào)試4.1.1 Proteus簡(jiǎn)介 Proteus ISIS是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真

28、相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)與其外圍電路組成系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤(pán)和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、Z80系列、HC11系列以與各種外圍芯片。 提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。 具有強(qiáng)

29、大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。4.1.2 Proteus與Keil的連接(1) 假若Keil與Proteus均已正確安裝在C:Program Files的目錄里，把C:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 6 ProfessionalMODELSVDM51.dll(可能沒(méi)有這個(gè)文件，本壓縮包里有)復(fù)制到C:Program FileskeilCC51BIN目錄中。(2) 進(jìn)入KeilC Vision4開(kāi)發(fā)集成環(huán)境，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目(Project)，并為該項(xiàng)目選定合適的單片機(jī)CPU器件(如

30、：Atmel公司的AT89C52)。并為該項(xiàng)目加入Keil源程序。 （3）編譯通過(guò)后單擊“Project菜單/Options for Target”選項(xiàng)，在Output中找到Greate Hex File在前面打鉤然后確定，再次編譯通過(guò)后打開(kāi)Proteus在連接好的單片機(jī)上雙擊導(dǎo)入剛才生成的.hex文件確定后就完成Proteus與Keil的連接。運(yùn)行Proteus就能看到仿真結(jié)果。4.2 溫度采集與發(fā)送程序4.2.1 溫度采集與發(fā)送主程序在該主程序中主要完成溫度數(shù)據(jù)的采集，然后按位發(fā)送出去。在發(fā)送過(guò)程中用到了串口通信，想要使發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)不丟失雙方必須要達(dá)成一定的約定，即通信協(xié)議。因此在串口

31、初始化過(guò)程中，設(shè)定串口工作在方式1，定時(shí)器1工作在方式2，波特率為9600b/s，8為數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位。在發(fā)送過(guò)程中，設(shè)定第一個(gè)數(shù)組為起始數(shù)據(jù)標(biāo)志位，以便接收端接收到正確順序的數(shù)組。采集與發(fā)送流程圖如圖4.1所示。圖4.1 采集與發(fā)送流程圖4.2.2 DS18B20初始化子程序單片機(jī)在一開(kāi)始發(fā)送一復(fù)位脈沖（最短為480us的低電平信號(hào)），延時(shí)之后釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài)，DS18B20在檢測(cè)到總線的上升沿之后，等待1560us，接著DS18B20發(fā)出存在脈沖（低電平持續(xù)60240us），也就是說(shuō)如果DS18B20存在60240us的低脈沖則初始化成功，否則失敗。初始化時(shí)序如圖4.

32、2所示。圖4.2 DS18B20初始化時(shí)序4.2.3 DS18B20寫(xiě)操作子程序當(dāng)單片機(jī)將總線從高電平拉至低電平時(shí)，就產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)間隙。DS18B20在1560us間對(duì)總線進(jìn)行采樣。若低電平則寫(xiě)入的位是0；若高電平則寫(xiě)入的位是1.連續(xù)寫(xiě)2位間的間隙應(yīng)大于1us。寫(xiě)操作時(shí)序如圖4.3所示。圖4.3 寫(xiě)操作時(shí)序圖4.2.4 DS18B20讀操作子程序當(dāng)單片機(jī)將總線從高電平拉到低電平時(shí)，總線只需保持低電平4us之后，將總線拉高，產(chǎn)生讀時(shí)間隙。讀時(shí)間在總線拉高后有效，也就是說(shuō)在高電平時(shí)完成讀位，并在60120us釋放總線。讀操作時(shí)序圖如圖4.4所示。圖4.4 讀操作時(shí)序圖4.2.5 DS18B20讀溫度值

33、子程序 在讀溫度之前要進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，有3個(gè)步驟： 1、初始化DS18B20 2、發(fā)出Skip ROM命令（CCH）（其中Skip ROM命令僅適用于總線上只有1個(gè)DS18B20時(shí)的情況） 3、發(fā)出Convert命令（44H） 在溫度轉(zhuǎn)換之后就可以讀取溫度，有5個(gè)步驟： 1、初始化DS18B20 2、發(fā)出Skip ROM命令（CCH） 3、發(fā)出Read命令（BEH） 4、讀兩字節(jié)的溫度 5、溫度格式轉(zhuǎn)換4.3 溫度監(jiān)測(cè)與控制程序4.3.1 溫度監(jiān)測(cè)與控制主程序在該主程序中主要完成從串口接收數(shù)據(jù)并在液晶屏上顯示出來(lái)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。同時(shí)通過(guò)單片機(jī)分別設(shè)置溫度報(bào)警上下限，超過(guò)預(yù)定的溫度值時(shí)報(bào)警燈

34、就會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示，并且系統(tǒng)也會(huì)發(fā)出相應(yīng)的升溫與降溫控制操作信號(hào)，達(dá)到溫度控制的目的。溫度監(jiān)測(cè)與控制流程圖如圖4.5所示。圖4.5 溫度監(jiān)測(cè)與控制流程圖在這里串口初始化的設(shè)定要與發(fā)送段一樣，即串口工作在方式1，定時(shí)器1工作在方式2，波特率為9600b/s，8為數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位。這樣才能達(dá)到同步接收的目的，數(shù)據(jù)才不會(huì)丟失。4.3.2 12864液晶寫(xiě)指令和寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序?qū)τ?2864液晶寫(xiě)指令和寫(xiě)數(shù)據(jù)，只需通過(guò)時(shí)序圖就能完成。即先讓3個(gè)使能端為低電平，然后將要寫(xiě)入的命令送到數(shù)據(jù)口，延時(shí)一會(huì)將E使能端拉高，延時(shí)一會(huì)再將E使能端拉低就完成了寫(xiě)指令操作。寫(xiě)數(shù)據(jù)和寫(xiě)指令操作十分相似，只是一開(kāi)

35、始讓RS為高電平，其余和寫(xiě)指令一樣，寫(xiě)數(shù)據(jù)就完成了。其寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序圖如圖4.6所示。圖4.6 12864液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序圖4.3.3 12864液晶初始化子程序12864液晶初始化操作如下：1、給芯片上電2、延時(shí)40ms以上3、復(fù)位操作：RST出現(xiàn)一個(gè)上升沿（RST=1；RST=0；RST=1）4、功能設(shè)定，如表4.1所示5、延時(shí)100us以上6、再次進(jìn)行功能設(shè)定7、延時(shí)37us以上8、顯示開(kāi)關(guān)控制，如表4.2所示9、延時(shí)100us以上10、清除顯示，如表4.3所示11、延時(shí)10ms以上12、初始化結(jié)束表4.1 功能設(shè)定RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLHDLX RE

36、XX功能：DL=1（必須設(shè)為1）   RE=1；擴(kuò)充指令集動(dòng)作    RE=0：基本指令集表4.2 顯示狀態(tài)RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLHDCB功能： D=1；整體顯示ON     C=1；游標(biāo)ON     B=1；游標(biāo)位置ON表4.3 清除顯示RWRSDB7 DB6 DB5 DB4DB3 DB2DB1DB0 L L L L L L L LL H功能：清除顯示屏，把DDRAM位

37、置計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”4.3.4 12864液晶漢字坐標(biāo)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以在12864液晶的不同位置顯示漢字，其位置地址如表4.4所示。由于12864液晶是自帶字庫(kù)的，所以將要顯示的漢字放在一個(gè)數(shù)組里，再設(shè)定好位置地址就可以在屏幕上顯示出來(lái)。 表4.4 位置坐標(biāo)X坐標(biāo)Line180H81H82H83H84H85H86H87HLine290H91H92H93H94H95H96H97HLine388H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FHLine498H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH4.3.5 報(bào)警與控制子程序該子程序是為了達(dá)到控制溫度的目的，由于在溫度采集傳輸子系統(tǒng)中已經(jīng)將溫度數(shù)據(jù)

38、進(jìn)行了處理，所以設(shè)定溫度閥值時(shí)，需進(jìn)行按位設(shè)定。本系統(tǒng)所設(shè)定的高溫閥值為32.0，所以先進(jìn)行十位的比較，如果十位大于3，將進(jìn)行報(bào)警，即給P10一個(gè)低電平；如果十位等于3個(gè)位大于2，報(bào)警燈會(huì)亮；如果十位等于3個(gè)位等于2小數(shù)位大于0，報(bào)警燈也會(huì)亮；其余情況燈不會(huì)亮。在報(bào)警燈亮的同時(shí)，降溫操作提示燈也會(huì)亮。本系統(tǒng)所設(shè)的低溫閥值為30，同樣需要進(jìn)行按位比較，當(dāng)?shù)陀?0時(shí)，報(bào)警燈亮的同時(shí)，升溫操作提示燈將亮起。第五章 系統(tǒng)的調(diào)試與測(cè)試在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，無(wú)論是軟件還是硬件都難免會(huì)遇到一些問(wèn)題，可能要進(jìn)過(guò)反復(fù)調(diào)試才能使系統(tǒng)正常工作。因此，對(duì)于系統(tǒng)的調(diào)試工作是很有必要的。在調(diào)試過(guò)程中根據(jù)提示和觀察，與時(shí)、準(zhǔn)確

39、的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行修改。5.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要就是電路的焊接，就是按照硬件仿真的電路圖進(jìn)行連接，然后檢查是否有虛焊短接的地方。在焊電路過(guò)程中要先想好布局，保證連接方便而且美觀。發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：在焊芯片的管腳座時(shí)，有時(shí)會(huì)把旁邊排針的眼堵死，這樣排針就無(wú)法焊在原來(lái)設(shè)想位置。解決方法：以后焊管腳座時(shí)，旁邊先插上排針。5.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試在軟件調(diào)試過(guò)程中，我遇到了很大麻煩，有很多知識(shí)我掌握的并不牢靠，所以得花費(fèi)大量時(shí)間去解決。1、軟件問(wèn)題一發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：在串行數(shù)據(jù)發(fā)送的過(guò)程中，通過(guò)串口精靈的觀察窗口發(fā)現(xiàn)，發(fā)送的數(shù)據(jù)總是存在大量亂碼，通過(guò)單步調(diào)試發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行遞減發(fā)送數(shù)組就會(huì)出現(xiàn)亂碼。解決方法

40、：嘗試改成加法，這個(gè)問(wèn)題就得到了解決。 2、軟件問(wèn)題二發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：在接收數(shù)組時(shí)，接收的順序產(chǎn)生了錯(cuò)誤。解決方法：在發(fā)送端設(shè)定起始數(shù)據(jù)標(biāo)志位，在接收時(shí)要先進(jìn)行標(biāo)志位的判斷，是想要的接收順序再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并送顯示否則不予處理。5.3 系統(tǒng)測(cè)試首先將程序燒入單片機(jī)后，把采集溫度的系統(tǒng)接通電源，引出單片機(jī)的TXD引腳通過(guò)串口精靈觀察窗口就能看到他發(fā)出的溫度數(shù)值，證明采集溫度單元模塊是正常工作的，再接入BM100無(wú)線模塊，這樣溫度采集模塊就完成了。然后對(duì)液晶進(jìn)行測(cè)試，將一些正常顯示漢字的程序用仿真頭測(cè)試，液晶好使后將溫度采集單片機(jī)的TXD引腳與溫度監(jiān)控單片機(jī)的RXD引腳相連，在Keil的觀察窗口中觀察接

41、收數(shù)組里是否是我們想要的數(shù)據(jù)，然后接入液晶使其能夠顯示出來(lái)，最后接入無(wú)線模塊，溫度監(jiān)控模塊就完成了。對(duì)于報(bào)警系統(tǒng)，由于設(shè)置的低溫閥值為30，室溫可能低于30，所以報(bào)警燈和升溫操作提示燈會(huì)亮起，我們只需握住DS18B20，使其升溫上升，當(dāng)溫度大于30時(shí)小燈會(huì)熄滅；當(dāng)溫度繼續(xù)上升到達(dá)32以上時(shí)，報(bào)警燈和降溫操作提示燈就會(huì)亮起，這樣就完成了系統(tǒng)的測(cè)試工作。結(jié) 論本文應(yīng)用STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心，整個(gè)系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)、DS18B20溫度傳感器、12864液晶、LED燈、BM100無(wú)線模塊和報(bào)警電路幾個(gè)模塊組成。（1）溫度采集與發(fā)送系統(tǒng)主要由STC89C52單片機(jī)、BM100無(wú)

42、線模塊、DS18B20溫度傳感器組成。（2）溫度監(jiān)控與控制主要系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)、BM100無(wú)線模塊、12864液晶組成。（3）報(bào)警是通過(guò)LED燈提示的。（4）應(yīng)用一條總線的思想，通過(guò)DS18B20進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線的溫度采集，然后將溫度數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具有巡檢速度快，擴(kuò)展性好，成本低的特點(diǎn)。（5）本系統(tǒng)檢測(cè)溫度的圍為-55+125，精度為0.5。（6）BM100通信距離為1km以，從通信效率、節(jié)點(diǎn)數(shù)、通信距離等綜合考慮選用9600b/s。通信距離1km以上時(shí)，應(yīng)考慮通過(guò)增加中繼模塊或降低速率的方法提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｔ撛O(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了STC89C52單片機(jī)的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)

43、，大大降低了電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，該系統(tǒng)具有溫控準(zhǔn)確、操控界面良好、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必將給生產(chǎn)生活帶來(lái)一定的飛躍，大大促進(jìn)了生產(chǎn)的需要，在以后的發(fā)展中更進(jìn)一步提高效率。社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析基于單片機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線溫度采集與監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)囟冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，和與時(shí)的處理，能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以與日常生活中。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，本體統(tǒng)的核心元件是2片STC89C52單片機(jī)，單片機(jī)能夠通過(guò)I/O對(duì)其他元器件進(jìn)行操作，系統(tǒng)的可靠性高，成本低，能夠達(dá)到我們預(yù)期的目標(biāo)，是一個(gè)性價(jià)比比較高的系統(tǒng)。從社會(huì)效益來(lái)看，本系統(tǒng)只是用了LED燈進(jìn)行演示，在實(shí)際應(yīng)用中可以連接真正的降溫升溫設(shè)備，像空調(diào)

44、、電暖氣等就可以快速投入到實(shí)際生活中，所以本體統(tǒng)有一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。致 本設(shè)計(jì)(論文)的工作是在我的導(dǎo)師徐嵩老師的悉心指導(dǎo)下完成的，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的查資料、整理材料、寫(xiě)作論文，今天終于可以順利的完成論文的最后的辭了。本論文從選題到完成，每一步都是在徐嵩老師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了徐老師大量的心血。徐老師為我提供了單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)室供我研究學(xué)習(xí)，在硬件的需求上也能與時(shí)拿給我，徐老師學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，在軟件調(diào)試中給我最大幫助，輔導(dǎo)我時(shí)循循善誘、極其認(rèn)真耐心，讓我深刻地體會(huì)到真正的為人師表的風(fēng)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中我不僅鍛煉了自己的動(dòng)手能力，認(rèn)清了自己的不足，更重要的是學(xué)習(xí)了應(yīng)該怎樣做事做人。我所取得的進(jìn)步和徐

45、老師的諄諄教導(dǎo)和悉心指導(dǎo)是分不開(kāi)的，在這里我真誠(chéng)地感徐老師！另外，要感在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。同時(shí)，論文的順利完成，離不開(kāi)其它各位老師、同學(xué)的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的論文寫(xiě)作中，各位老師、同學(xué)積極的幫助我查找資料并提供有利于論文寫(xiě)作的建議和意見(jiàn)，在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終成為一篇合格的畢業(yè)論文。再一次對(duì)徐嵩老師表示崇高的敬意和衷心的感！參考文獻(xiàn)1 清華大學(xué)電子教研組編 閻石主編：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版），高等教 育，1998年12月2 永瑞 等編：電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)，電子科技大學(xué)，2004年12 月3 肖子、

46、企民編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，電子科技大學(xué)，2001年1月4 毅剛 等編：新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，工業(yè)大學(xué)，2003 年7月 5 佟學(xué)儉、羅濤編：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用（第一版），人民郵電，2003年6 譚浩強(qiáng) 著.C程序設(shè)計(jì)M .清華大學(xué)，2005.7附錄I 硬件電路圖附錄II 元器件清單數(shù)量名稱參數(shù)2單片機(jī)STC89C521溫度傳感器DS18B201液晶128643發(fā)光2二極管LED2晶振11.0592MHZ4電容33pF1電容1nF2電容0.1uF2按鍵SW-DPST2電阻100歐姆3電阻220歐姆2無(wú)線模塊BM1001組排10K歐姆1三端穩(wěn)壓芯片7805附錄III 系統(tǒng)總程序1、采集與發(fā)

47、送程序#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charint t;uchar a=0;uchar b=0;float tep=0;/讀一個(gè)溫度時(shí)的溫度轉(zhuǎn)換中間間uchar data tempbuf5;sbit DQ=P10;/*函數(shù)名稱：delay(uint num)返回值：無(wú)參數(shù)：uint num 延時(shí)數(shù)據(jù)值作用：延時(shí)*/void delay(uint num) while(num-);/*函數(shù)名稱：void Init_DS18B20(void)返回值：無(wú)參數(shù)：無(wú)作用：初始化18B20*/

48、 void Init_DS18B20(void)char x;DQ=1;DQ=0;delay(80);/延時(shí)>480us DQ=1; /拉高總線 15-60usdelay(20);x=DQ;/讀總線狀態(tài) 為0復(fù)位成功，為1則不成功 delay(30);DQ=1;/釋放總線/*函數(shù)名稱：uchar ReadOneChar(void)返回值：uchar dat參數(shù)： 無(wú)作用：讀1820一個(gè)字節(jié)*/uchar ReadOneChar(void)uchar i;uchar dat=0;for(i=0;i<8;i+)DQ=0; /讀0dat>>=1; /右移一位 DQ=1; /給

49、脈沖if(DQ) dat|=0x80; /讀1 delay(8); /1us到無(wú)窮大return(dat);/*函數(shù)名稱：void WriteOneChar(uchar dat)返回值：無(wú)參數(shù)： uchar dat作用：寫(xiě)1820一個(gè)字節(jié)*/*寫(xiě)DS18B20*/寫(xiě)0 60us讀完，寫(xiě)1 30us 讀完void WriteOneChar(uchar dat)uchar i=0;for(i=0;i<8;i+)DQ=0; DQ=dat&0x01; /取所給數(shù)據(jù)最低位delay(10); DQ=1; /給脈沖dat>>=1; /右移一位delay(8);/*函數(shù)名稱：int

50、 ReadOneTemperature(void)返回值：int t參數(shù)： 無(wú)作用：讀溫度值*/ /*讀取溫度值*/ 每次讀寫(xiě)均要先復(fù)位int ReadOneTemperature(void) Init_DS18B20();WriteOneChar(0xcc);/發(fā)Skip Rom命令WriteOneChar(0x44);/發(fā)讀開(kāi)始轉(zhuǎn)換命令I(lǐng)nit_DS18B20();WriteOneChar(0xcc);/發(fā)Skip Rom命令WriteOneChar(0xbe);/發(fā)讀命令a=ReadOneChar(); /a存低8位字節(jié)b=ReadOneChar(); /b存高8位字節(jié)t=b;t<<=8; /左移8位t=t|a; /按位或tep=t*0.0625;/轉(zhuǎn)換