基于單片機的溫度巡檢系統(tǒng)設(shè)計

1、- 1 -摘 要本次系統(tǒng)設(shè)計是以 AT89C51 單片機以及 DS18B20 溫度傳感器為硬件基礎(chǔ)的多點溫度測量系統(tǒng)。以 51 單片機為主控模塊，完成各個測點的準(zhǔn)確溫度測量，并添加了溫度數(shù)值顯示以及溫度提醒等。保持顯示模塊 LCD1602A 以進行識別和顯示。LCD1602A 作為液晶顯示器 ,形象直觀的顯示測出的溫度值。選取DS18B20 作為溫度數(shù)據(jù)采集端，對測點實施有效溫度測定，該傳感器模塊精度較高，誤差在 0.1范圍內(nèi)。此文首先在緒論中詳細(xì)的介紹了此系統(tǒng)的發(fā)展背景以及使用的功能及其意義。第二章確定設(shè)計方案。在第三章論述了總體的設(shè)計過程，確定了技術(shù)指標(biāo)和元件的選擇進行了設(shè)計中的硬件框圖設(shè)

2、計、硬件電路設(shè)計及所系統(tǒng)中各種芯片功能與使用方法。第四章則著重分析了設(shè)計的每個過程。最后一章是對系統(tǒng)設(shè)計過程中的軟件以及調(diào)試環(huán)節(jié)進行了具體闡述。多點溫度測定是基于 AT89C51 完成開發(fā)，具備模塊構(gòu)造簡單和多點溫度檢測功能、數(shù)字顯示、精準(zhǔn)度高、使用范圍廣范的特點，在實際的生產(chǎn)、生活中得到廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：數(shù)字溫度傳感器，AT89C51 單片機，單總線- 2 - AbstractThe system mainly uses a distance-free multi-point temperature measurement system based on AT89C51 single-chi

3、p microcomputer and DS18B20 temperature sensor. The system uses AT89C51 single-chip microcomputer to sequentially detect the temperature of each monitoring point to realize the functions of temperature detection, display and overheating. The system mainly uses the single-chip AT89C51 microcomputer a

4、s the control core of the main system. The display module LCD 1602A is held for identification and display. LCD1602A is used as a liquid crystal display to visually display the measured temperature value. The digital temperature sensor DS18B20 is used to detect the temperature of each channel, and t

5、he monitoring accuracy can reach 0.1 C. This article first introduces in detail the development background of the system and the functions used and its significance in the introduction. The second chapter determines the design. In the third chapter, the overall design process is discussed, and the t

6、echnical indicators and component selection are determined. The hardware block diagram design, hardware circuit design and various chip functions and usage methods in the system are carried out. The fourth chapter focuses on the analysis of each process of design. The final chapter details the debug

7、ging software and debugging issues of the system. The multi-point temperature measurement and control system is based on a single-chip AT89C51 single-chip microcomputer. It has a simple hardware structure, multi-point temperature detection function, digital display, high precision and wide range of

8、applications. It is widely used in actual production and life. Key words：digital temperature sensor, AT89C51 single chip, single-bus - 3 -目錄目錄摘 要.- 1 -第 1 章 緒 論.- 4 -第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計.- 6 -2.1 方案設(shè)計.- 6 -2.2 方案論證.- 7 -第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計.- 8 -3.1 工作原理 .- 8 -3.2 單元電路設(shè)計.- 10 -3.2.1 DS18B20 與單片機接口電路設(shè)計.- 10 -3.2.2 鍵盤電

9、路設(shè)計.- 18 -3.2.3 顯示電路設(shè)計.- 21 -3.2.4 報警電路設(shè)計 .- 24 -第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計.- 25 -4.1 軟件設(shè)計總體思路及主程序流程圖.- 25 -4.2 測溫模塊流程圖.- 26 -4.2.1 溫度的采集 .- 28 -4.2.2 多點溫度的測量 .- 28 -4.3 顯示模塊流程圖.- 29 -4.4 鍵盤掃描流程圖.- 30 -4.5 Protues 仿真 .- 32 -第 5 章 元器件安裝及調(diào)試.- 33 -5.1 元器件安裝 .- 33 -5.2 產(chǎn)品調(diào)試 .- 36 -5.2.1 測試環(huán)境及工具.- 36 -5.2.2 溫度檢測部分測試.-

10、 36 -5.2.3 電路主板測試.- 37 -5.2.4 統(tǒng)一調(diào)試.- 37 -參考資料.- 38 -致 謝.- 39 -附錄一.- 40 -附錄二.- 41 -附錄三.- 43 -總程序 .- 43 -主程序 .- 47 - 4 - 5 -第 1 章 緒 論21 世紀(jì)的今天，科學(xué)技術(shù)的進步與日俱增，科技的發(fā)展帶動了測量的發(fā)展步伐，現(xiàn)代化智能控制工具的使用和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。中國已經(jīng)進入了高速發(fā)展的信息時代，測量技術(shù)也成為當(dāng)今世界科技發(fā)展的一個主流，寬泛地進入到了生產(chǎn)和應(yīng)用生活的各個領(lǐng)域。成為了當(dāng)今世界發(fā)展中不可或缺的一個要求。溫度作為當(dāng)今生活中必不可缺的物理量，同時在生產(chǎn)、科研、研

11、究中需要測量和把控的重要物理量，溫度是國際單位制七個基本量之一，可見其重要性。溫度的高低變換給我們的生活、生產(chǎn)、工作等帶來影響，例如，四季的變幻，深深地影響著我們當(dāng)代人的生活，故此對于溫度的測量和把控尤為關(guān)鍵。溫度的測量和控制通常采用溫度傳感器。隨著 21 世界計算機應(yīng)用和自動化生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，溫度以各種信息的采集、顯示、計算處理的功能器件，溫度傳感器在當(dāng)今使用作用日益明顯，溫度可為自動檢測、自動控制化生產(chǎn)和日常測試中缺一不可的重要物理量，溫度的應(yīng)用日常生活和工業(yè)生產(chǎn)等各個方面。單線多點式溫度傳感器在煤礦、高層建筑、航天飛行器等重要應(yīng)用中有著重廣泛的使用，故研究人員對其利用廣泛注重。21 世紀(jì)，

12、早已各式各樣的分布式溫度傳感器的相關(guān)論文發(fā)表，例如光纖光柵溫度傳感器等，但因為其造價高，技術(shù)難應(yīng)用的地方很少，導(dǎo)致很少有人應(yīng)用。本系統(tǒng)選取了美國一家公司成產(chǎn)的最新溫度傳感器 DS18B20,DS18D20 擁有自己特殊的單總線接口 ,通俗上講就是允許一根線路上可以接多個數(shù)字傳感器 ,從而實現(xiàn)裝置與傳感器的連接線少，連接簡單,改變了模擬式傳感器在和微機接時需要利用的 A/D 轉(zhuǎn)換器和其它的缺點。運行時首先控制信號對測量點識別,這樣的系統(tǒng)布線便可以變得簡單輕快?？梢詷?gòu)成由多個傳感器的測量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外在與傳統(tǒng)的熱敏電阻傳感器相比較,它具有非常高的的測量精準(zhǔn)度。因此，DS18B20 數(shù)字溫度傳感器為

13、傳統(tǒng)的溫度傳感器更經(jīng)濟，更靈活，更無失真，更準(zhǔn)確等，并已廣泛應(yīng)用于日?？蒲泻蜕a(chǎn)中?，F(xiàn)在電子技術(shù)的運用和市場需求的發(fā)展使得單片機技術(shù)獲得了飛快的發(fā)展速度，在高精度，高運度，低成本等多個優(yōu)勢方面取得了很大的進展。正直科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高潮，電子技術(shù)借著這個浪潮勢必有更高的飛躍，現(xiàn)在我們可以完全可以依靠單片機來完成以前利用人工的測量,這樣既省時又省力。單片機在控制領(lǐng)域成功占據(jù)一席之地。- 6 -本次系統(tǒng)設(shè)計是以 C51 單片機作為主控模塊，并且集成了必要 DS18B20 溫度采集端口。許多傳感節(jié)點通過一條共用線路與單片機組成一個分布式系統(tǒng)。單片機控制并實時監(jiān)測溫度的變化。通過 LCD1602 字符液晶

14、顯示屏顯示數(shù)值，可以實時準(zhǔn)確的讀取每個節(jié)點的溫度。若溫度值超過初始設(shè)定的溫度界限，則會調(diào)用報警功能。- 7 -第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計2.1 方案設(shè)計解決方案 1：系統(tǒng)是由單片機作為主控功能模塊，溫度采集元件選用D590，使用 LCD 對溫度值進行顯示，添加蜂鳴器進行報警，4x1 按鍵單元等構(gòu)成。該系統(tǒng)運行狀態(tài)下檢測到溫度變化之后，將該溫度轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)到電流轉(zhuǎn)換，并將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號。經(jīng)過轉(zhuǎn)后的信號再經(jīng)放大器將信號放大到適應(yīng)的信號。最后在轉(zhuǎn)換器的作用下將放大的電壓信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字的信號，單片機便可對數(shù)字信號進行讀取和接收。接收后的信號顯示到 LCD 屏幕上，假若溫度超過了個人設(shè)定的數(shù)值，系統(tǒng)報警

15、。如圖 1-1 所示：圖 1-1 方案一溫度測量系統(tǒng)方案框圖AT89C51 是本次系統(tǒng)設(shè)計的核心功能模塊，溫度傳感器選取為 DS18B20傳感元件。對于要順序檢測的每個檢測點，通過多個傳感器執(zhí)行檢測方法。通過 4x1 按鍵對系統(tǒng)數(shù)值進行修改以及更改數(shù)值的大小。單獨設(shè)定溫度，超過預(yù)設(shè)溫度啟動蜂鳴報警器。不超過則通過 LCD 屏顯示。如圖 1-2 所示：單 片 機LCD顯示模塊集成功放報警器鍵盤模塊AD轉(zhuǎn)換運算放大器 模擬溫度傳感器- 8 -溫度傳感器溫度傳感器溫度傳感器溫度傳感器單片機41 鍵盤LCD 液晶顯示電路報警電路圖 1-2 方案二溫度測量系統(tǒng)方案框2.2 方案論證第一種解決方案使用模擬

16、溫度傳感器，轉(zhuǎn)換結(jié)果必須通過運算放大器和 A / D 轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)教幚砥鳌?yōu)點雖然控制簡單，但由此產(chǎn)生的電路非常復(fù)雜，監(jiān)測和監(jiān)測多點溫度報警變得非常困難。同時，使用了許多分立的電子元件和數(shù)字轉(zhuǎn)換器，因此誤差概率變大測量結(jié)果也不準(zhǔn)確，因此不建議采用第一種方法。第二種方案借助于 DS18B20 完成測點溫度值的采集，并直接完成數(shù)值的傳遞顯示，系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度得到了提升，并且整個硬件結(jié)構(gòu)也較為簡單。溫度值的顯示需要按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議以及數(shù)模轉(zhuǎn)換來完成。此種方案的編程需要我們掌握我 DS18B20 的使用和 LCD 顯示屏、4x4 按鍵模塊等一些模塊的使用。加上對 c 語言編程的基礎(chǔ)并利用軟件 PROTE

17、US 對設(shè)計方案仿真即可實現(xiàn)方案要求?？偠灾?，第二種方案相比第一種可行，從經(jīng)濟方面和實現(xiàn)方面都優(yōu)越于第一種方案。 故此，本系統(tǒng)選用第二種方案最為合適。- 9 -第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計3.1 工作原理 單片機的單線對多點溫度檢測需要以 AT89C51 作為系統(tǒng)控制核心，需要有c 語言基礎(chǔ)，能夠使用 keil 程序開發(fā)軟件平臺，用 c 語言編寫和燒寫程序。整體需顯示模塊、檢測模塊、按鍵模塊、報警模塊組成。電路原理圖附錄一所示、編寫程序如附錄三所示。DS18B20 作為溫度傳感器，所產(chǎn)生的均為數(shù)字量，總線為單一一根總線，通過總線就收命令，根據(jù)其內(nèi)部協(xié)議協(xié)議進行轉(zhuǎn)換和處理，并將調(diào)整完成之后的數(shù)據(jù)傳輸給

18、主控模塊。主控單元按照信息通信協(xié)議控制系統(tǒng)的溫度采集端，即 DS18B20 傳感器單元，向其輸入復(fù)位指令、運存指令并對數(shù)據(jù)進行顯示。系統(tǒng)的數(shù)值可以通過按鍵模塊對預(yù)設(shè)值調(diào)整，測試溫度超過預(yù)設(shè)溫度是，報警，報警模塊出發(fā)報警器響，進而實現(xiàn)對多點溫度的事實檢測和預(yù)設(shè)報警。出廠后的 DS18B20 都有一個專屬的序列好，本設(shè)計系統(tǒng)一共需 8 個（可增加） 。在 CRC 檢查之后，每個 DS18B20 的 ROM 被尋址，找到滿足該地址的DS18B20，并且在使用之后接受主機的命令，并且在接收時將轉(zhuǎn)換的溫度發(fā)送給主機尋址的辦法可以是整個系統(tǒng)電路省去傳統(tǒng)電路的復(fù)雜繁瑣布線。DS18B20 操作簡單，但必須密

19、切關(guān)注注意事項。提到以下幾點：（1）溫度傳感器和系統(tǒng)主控單元之間以直接聯(lián)通的方式進行數(shù)據(jù)交互，所以說，對該傳感器內(nèi)采集的數(shù)據(jù)進行讀取或者是寫入過程中，應(yīng)當(dāng)保證指令的補償。 （2）其說明機器資料中就多次寫到總線上極限掛帶數(shù)為 8 個以下，若想要攜掛更多的DS18B20 就需要微處理器驅(qū)動。所以，在超過數(shù)額時一定要注意這點。 （3）在系統(tǒng)中 DS18B20 發(fā)送信號轉(zhuǎn)換信號后，一定要等待返回信號。若接線不當(dāng)產(chǎn)生虛接線路或者斷線就會導(dǎo)致返回信號無信號。程序死循環(huán)。這是在設(shè)計中必須要注意的一點，必須予以重視。- 10 -3.2 單元電路設(shè)計3.2.1 DS18B20 與單片機電路設(shè)計(1) DS18B

20、20 與單片機的技術(shù)圖 3-1 是 DS18B20 傳感器以及主控功能單元的連接方式。該溫度傳感器集成了三個引腳，并關(guān)聯(lián)到微控制器的 I / O 端口。數(shù)字輸出和輸入之間應(yīng)該有4.7 的電阻， 圖 3-1 DS18B20 與單片機接口電路 (2) 主控模塊 AT89C51 C51 單片機特征C51 單片機在多個硬件平臺上都表現(xiàn)出較強的兼容性，和 MCS-51 的指令行以及引腳數(shù)據(jù)一致；共 4k 字節(jié)的閃存空間；完全靜態(tài)工作；內(nèi)部集成運存為 128 字節(jié)大小，數(shù)據(jù) I/O 接口共有 32 個；包含兩個 16 位計數(shù)器功能模塊；模塊集成了五個中斷數(shù)據(jù)節(jié)點；通信方式為串口通信，具備掉電保存功能。AT

21、89C51 主控的功能C51 是可以多次寫入和擦除，次數(shù)可達 1000 次。其處理器具有高性能、低功耗等特點。片內(nèi)存在重復(fù)編程和快速擦除存儲器的類別。該程序及其數(shù)據(jù)可存儲十年.AT89C51 和 MCS-51 系列 MCU 指令系統(tǒng)與引腳完全兼容，可替代- 11 -mcs-51 系列的所有 MCU。AT89C51 由于系統(tǒng)體積小，系統(tǒng)的可靠性高，系統(tǒng)的成本低的優(yōu)勢它可稱為世界上最小的應(yīng)用系統(tǒng)。但要求程序長度小于 4K，共四個 I/O 接口供使用?？删幊虨?5 伏電壓，擦除時間僅為 10 毫秒，只有8751 和 87C51 的分?jǐn)?shù)之一。與器件相比，設(shè)備損壞并不容易。沒有兩個電源要求。當(dāng)芯片被重寫

22、時，可以重復(fù)在多個控制領(lǐng)域進行使用。運行狀態(tài)下的電壓區(qū)間寬泛（一般維持在 2.7V6V 范圍內(nèi)） 。而主控芯片在靜態(tài)模式下運行時，其對應(yīng)的頻率區(qū)間是 0Hz24MHz。相比之下，使用 8751單片機時工作電壓范圍較窄。該類型單片機數(shù)據(jù)總線是在 P0 節(jié)點位置處，并且是三態(tài)雙向數(shù)據(jù)連接端口，能夠?qū)崿F(xiàn)外接存儲單元的讀取以及寫入。 AT89C51 引腳右圖是 C51 單片機的引腳示意圖。AT89C51 單片機在主控領(lǐng)域具備較強的競爭優(yōu)勢，在正常工作狀態(tài)下能耗低，運算速度快，運行較為穩(wěn)定。芯片具備可多次編寫多次擦除的儲存器，次數(shù)可達 1000 次，程序可存十年。保存時間為十年。由于 AT89C51 系

23、統(tǒng)的體積小，系統(tǒng)的可靠性高，系統(tǒng)的成本低的優(yōu)勢它可稱為世界上最小的應(yīng)用系統(tǒng)。但是，程序長度小于 4K，并且總共有四個 I / O接口可供使用。在正常電壓的工作狀態(tài)下，完整擦除內(nèi)部數(shù)據(jù)需要 10ms，而完成同樣的擦除工作，8751/87C51 需要消耗百倍時長。不僅是表現(xiàn)在時間損耗上，AT89C51 在整個數(shù)據(jù)擦除過程中不需要外部額外電源供電，并且對于元件自身也沒有損害，所以該類型單片機在多個控制領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。運行狀態(tài)下的電壓區(qū)間寬泛（一般維持在 2.7V6V 范圍內(nèi)） 。而主控芯片在靜態(tài)模式下運行時，其對應(yīng)的頻率區(qū)間是 0Hz24MHz。相比之下，使用 8751 單片機時工作電壓范圍較

24、窄。單片機數(shù)據(jù)總線是在 P0 節(jié)點位置處，并且是三態(tài)雙向數(shù)據(jù)連接端口，能夠?qū)崿F(xiàn)外接存儲單元的讀取以及寫入。- 12 -(3)DS18B20 工作原理 DS18B20 概述DS18B20 傳感器是由 DALLAS 制造的傳感器。它由一個總線組成，因此生成的電路簡單而整體小。因此線路體積小，讀取十分便捷。DS18B20 特點 數(shù)據(jù)交互只需要一個數(shù)據(jù)節(jié)點參與。 DS18B20 具備單一序列號碼。 無需集成外部溫度檢測單元，性能較為完善。 溫度采集區(qū)間為-55至+125。 內(nèi)部集成了測量溫度區(qū)間設(shè)定單元。DS18B20 傳感器芯片的外觀如右圖所示，對應(yīng)引腳功能如表 3-2.序號名稱引腳功能描述1GND

25、地信號2DQ數(shù)字輸入輸出引腳,開漏單總線接口引腳,當(dāng)使用寄生電源時,可向電源提供電源3VDD可選擇的 VDD 引腳,當(dāng)工作于寄生電源時,該引腳必須接地表 3-2DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述 DS18B20 結(jié)構(gòu)表 2 P3 口的第二功能- 13 -DS18B20 框圖下圖所示。這是具有獨一無二的序列號的。由于傳感器為數(shù)字輸出。暫存器具有用于保持警報限制的警報和用于較低線的警報?？偣残枰粋€字節(jié)。暫存器的剩余字節(jié)會進行有效分配，將其轉(zhuǎn)換為溫度寄存器單元以及單一字節(jié)的配置寄存器模塊。傳感器在使用過程中支持自定義配置，保證實際采集溫度符合精度要求。該傳感器具有獨特的運存序列號，將其作為特有標(biāo)識。

26、首個八位是表示類型的產(chǎn)品名稱，后面的數(shù)字表示該產(chǎn)品的序列號類型。(4)DS18B20 數(shù)據(jù)單元： 芯片在加工生產(chǎn)過程，序列號就光刻完成，將序列號看作是該傳感器芯片的特有標(biāo)識。前八位是顯示類型的產(chǎn)品標(biāo)簽，最后四十八位是序列號，后八位是循環(huán)冗余校驗碼。它的特點就是能完成多個傳感器的配置。DS18B20 適用于 12 位溫度數(shù)據(jù)的采集轉(zhuǎn)換，其中 16 位數(shù)據(jù)補碼定義為2，在芯片中是使用代表，將字母 S 看作是字符位。其余的 R LSBC/ 0.0625On 是在完成 12 位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后，在溫度傳感器中儲存?zhèn)浞?，之后緩存?RAM中等待下一步調(diào)用。在二進制的數(shù)據(jù)表示中，將前面 5 位數(shù)據(jù)表征位字符位

27、，若采集的溫度超過 0，則全部寫入 0，若采集的溫度在 0 以下，該 5 位數(shù)字全是1，之后再借助 0.0625 完成真實值的計算。表 3-4DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表TEMPERATUREDIGITAL OUTPUTDIGITAL OUTPUT+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H- 14 -+25.06250000 0001 1001 00010191H+10.1250000 0000 1010 001000A2H+0.50000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H

28、-0.51111 1111 1111 1000FFF8H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FE6FH-551111 1100 1001 0000FC90H DS18B20 的存儲器單元 該溫度傳感器的存儲單元集成了 RAM 和 MEPRAM，可以對其中的溫度觸發(fā)模塊以及結(jié)構(gòu)寄存器單元進行數(shù)據(jù)保存與調(diào)用。配置寄存器表 3-5 配置寄存器0R1R011111低五位都是1，TM 是傳感器單元的固有模式位，使用者無法對其進行調(diào)整。對應(yīng)分辨率的設(shè)定數(shù)據(jù)如下：表 3-6 R1 與 R0 確定傳感器分辨率設(shè)置表R1R0傳感器精

29、度/bit轉(zhuǎn)換時間/ms00993.750110187.510113751112750(5)DS18B20 的工作過程 對 DS18B20 進行初始化配置； 利用運存指令完成數(shù)據(jù)交互調(diào)用； 功能指令相關(guān)采集溫度數(shù)據(jù)。主控單元借助于 Scratchpad 存儲模塊對溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)進行讀取以及調(diào)用，還可以使用功能指令完成數(shù)據(jù)格式的調(diào)整。表 3-7 是該溫度傳感器功能指令信息表。 a初始化：- 15 -溫度傳感器所采集到的數(shù)據(jù)起始節(jié)點是初始化序列。在運行狀態(tài)下，DS18B20 對輸入的脈沖響應(yīng)進行應(yīng)答，則主控模塊也同樣會有反饋，確保數(shù)據(jù)收發(fā)的準(zhǔn)確性。b. ROM 命令：將傳感器在所有周期內(nèi)運行

30、的代碼信息定義為 ROM 指令，以便主機和設(shè)備可以與之通信。表 3-4 是該傳感器的運存信息表。c. 功能命令：主控單元借助于功能指令對 Scratchpad 存儲模塊的數(shù)據(jù)進行讀取以及調(diào)用，還可以使用功能指令完成數(shù)據(jù)格式的調(diào)整。表 3-7 是該傳感器對應(yīng)的功能指令信息。指令協(xié)議功能讀 ROM33H讀 DS18B20 中的編碼(即 64 位地址)符合 ROM55H發(fā)出此命令后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS18B20,使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備搜索 ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上 DS18B20 的個數(shù)和識別 64 位

31、 ROM 地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20V 溫度轉(zhuǎn)換命令，適用于單個 DS18B20 工作報警搜索命令0ECH執(zhí)行后，只有溫度超過廟宇值上限或下限的片子才做出響應(yīng)溫度轉(zhuǎn)換44H啟動 DS18B20 進行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間最長為 500ms(典型為200ms),結(jié)果豐入內(nèi)部 9 字節(jié) RAM 中讀暫存器BEH讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的第 3、4 字節(jié)寫上、下溫度數(shù)據(jù)命令，緊該溫度命令之后，傳達兩字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將 RAM 中第 3、4 字內(nèi)容復(fù)制到 E2PROM 中重調(diào) E2

32、PROM0B8H將 E2PROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3、4 字節(jié)讀供電方式0B4H讀 DS18B20 的供電模式，寄生供電時 DS18B20 發(fā)送“0” ，外部供電時 DS18B20 發(fā)送“1”表 3-73.2.2 鍵盤電路設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中要求實現(xiàn)的功能，我選擇了 4X1=4 個鍵盤的矩陣鍵盤來設(shè)置溫度的上、下限值，此鍵盤設(shè)計符合系統(tǒng)設(shè)置要求，所以我選擇此鍵盤完成本設(shè)計。矩陣鍵盤模塊設(shè)計：鍵盤模塊可看做為按鍵開關(guān)組合，未工作時開關(guān)狀態(tài)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，當(dāng)鍵盤按下時相當(dāng)于電路導(dǎo)通，系統(tǒng)閉合。4x4 矩陣按鍵模塊又叫行列鍵盤，這樣- 16 -的模塊可以提高單片機的 I/O 利用。其結(jié)構(gòu)

33、和產(chǎn)生的波形圖如圖 3-11 所示:圖 3-11 鍵盤結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的波形圖矩陣鍵盤模塊工作原理：本系統(tǒng)使用 4x1 按鍵，為了方便以后改進和減少 I/O 的占用。所以，就需要設(shè)計成 4x4 形式，這樣方便以后的維護及修改，通常鍵盤設(shè)計為 4x4 鍵盤。如圖 3-12 所示。在 4x4 模塊中，每條水平線和垂直線位于交叉點，不能間接連接。連接。使用這種行和列矩陣結(jié)構(gòu)，只需要 N 行和 M 列行，并且可以形成具有 N * M個按鈕的鍵盤。由此可以得出，單一的數(shù)據(jù)連接端口能夠形成 16 個按鍵單元，線的數(shù)量與差異性之間呈正比關(guān)聯(lián)，舉例來說，增加一條線就可以構(gòu)成一個 20鍵的鍵盤。并直接使用端口線，你只

34、能再多一個按鈕（9 個鍵） 。圖 3-12 鍵盤電路原理圖列掃描法識別鍵號的工作原理如下：將第 0 列變?yōu)榈碗娖?，其余列為高電平，輸出編碼為 1110。然后讀取行的電平，辨別第 0 列是否有鍵按下。在第 0 列上若有某一個按鍵按下，如果相應(yīng)的行被繪制為低，則意味著在第 0 列與此行相交的位置處按下了鍵。如果沒有任何驅(qū)動線低，則列上沒有按鍵。將第 1 列變?yōu)榈碗娖?，其余列為高電平，輸出編碼為本 1101。然后通過輸- 17 -入口讀取各行的電平。檢測其中是否有變?yōu)榈碗娖降男芯€。若有鍵按下，則進而辨別哪一行有鍵按下，確定按鍵位置。將第 2 列變?yōu)榈碗娖?，其余列為低電時平，輸出編碼為本 1011。辨

35、別是否有哪一行按鍵按下的方法同上。將第 3 列邊為第電平，其余列為低電平時，輸出編碼為本 0111。辨別是否有哪一行按鍵按下的方法同上。鍵盤功能如表 3-13 所示。按鍵P24P25P26P27功能循環(huán)顯示單一查看數(shù)值加數(shù)值減3.2.3 顯示電路設(shè)計溫度顯示工作原理：LCD1602 與單片機的兩種連接方式：一種是采用 8 位數(shù)據(jù)總線 D0D7，和 RS、R/W、EN 三個控制端口；另一種是只用 D4-D7 作為四位數(shù)據(jù)分兩次傳送。本次設(shè)計使用八位控制完成 1602 的數(shù)據(jù)顯示功能，該顯示模塊在線路中的連接方式如圖 3-13：圖 3-13 AT89C51與 LCD1602 接口電路圖LCD 的設(shè)

36、計流程主要是 LCD 的控制/驅(qū)動和外界的連接設(shè)計。AT89C51 的P3.7 與 LCD1602 的使能端 E 相連，P3.6 與讀寫選擇端 R/W 相連，P3.5 與 RS相連，當(dāng)使能端使能時，再通過命令選擇端來控制讀數(shù)據(jù)，寫數(shù)據(jù)，寫命令?？刂?P2 端口與 LCD1602A 的數(shù)據(jù)端口相連，傳輸數(shù)據(jù)。LCD1602 的性能參數(shù)- 18 -LCD1602A 的管腳排列如圖 3-14、 ，它共有 16 個腳，各引腳功能如下：VSS： 電源地VDD：電源正極相連VL：顯示單元模塊的數(shù)據(jù)顯示調(diào)整端口，主要是對比度的控制顯示，同樣可關(guān)聯(lián) 10K 電位器。RS: 系統(tǒng)寄存器的選取，若該模塊處于高電位

37、情況下，則選取數(shù)據(jù)寄存器單元，其余情況都是指令寄存器。 圖 3-14 LCD1602A 的管腳D0D7 數(shù)據(jù)端口顯示容量：162 個字符芯片工作電壓：4.55.5V工作電流：2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓：5.0V字符尺寸：2.954.35（WXH）mm表 3-15LCD1602A 主要技術(shù)參數(shù)表 LCD 1602A 顯示模式表 3-17 LCD1602A 顯示開/關(guān)及光標(biāo)設(shè)置指令碼功能00111000設(shè)置 16*2 顯示，5*7 點陣， 8 位數(shù)據(jù)接口指令碼功能00001DCBD=1 開顯示 D=0 關(guān)顯示C=1 顯示光標(biāo) C=0 不顯示光標(biāo)B=1 光標(biāo)閃爍 B=0 光標(biāo)不閃爍000

38、001NSN=1 當(dāng)讀/寫一個字符后，地址指針加1，且光標(biāo)加 1；N=0 當(dāng)讀/寫一個字符后，地址指針減1，且光標(biāo)減 1；S=1 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示左移(N=1)或者右移(N=0),以得到光標(biāo)不移動而整屏移動的效果；S=0 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示不移動。- 19 -編號符號引腳說明1VSS電源地2VDD電源正極3VL液晶顯示偏壓信號，4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）5R/W讀/寫選擇端（H/L）6E使能信號7D0Data I/O8D1Data I/O9D2Data I/O10D3Data I/O11D4Data I/O12D5Data I/O13D6Data I/O14D7Data I/O

39、15BLA背光源正16BLK背光源負(fù)表 3-18 LCD1602A 接口信號說明 LCD1602 的顯示與控制命令1602 液晶模塊所包含的字符可以顯示點陣。而字符不僅涵蓋一些數(shù)字，還包含有字母或者符號等。如，A 代表 01000001B，該字符被發(fā)送到顯示模塊。顯示模塊收到 01000001B 字符后，則最終在液晶顯示器上會輸出 A。1602 顯示單元包含 11 個控制指令，具體如表 2：指令 1：對顯示內(nèi)容進行清空處理；指令 2：顯示光標(biāo)的復(fù)位操作；指令 3：液晶顯示調(diào)整為 I/D 模式；指令 4：對線路開關(guān)顯示； 指令 5：對數(shù)據(jù)移位進行讀取操作；指令 6：功能指令 DL；指令 7： 運

40、存指針設(shè)定；指令 8：DDRAM；指令 9：完成信號讀取，顯示 BF ；指令 10：采集信號的寫入；- 20 -指令 11：采集信號的讀取；在工作準(zhǔn)備階段應(yīng)當(dāng)保證模塊標(biāo)志處于低狀態(tài)，這意味著空閑，否則指令無效。要顯示它，首先確定顯示字符的序列號，并讓系統(tǒng)知道它需要顯示的位置。3.2.4 報警電路設(shè)計由電路板上的三極管供電的蜂鳴器產(chǎn)生簡單的聲音，從微控制器接收引腳作為電源的電源，系統(tǒng)超過溫度設(shè)定則出發(fā)驅(qū)動報警器蜂鳴。當(dāng)符合時候輸出低電平后，蜂鳴器無聲。圖 3-19 是線路配置示意圖：蜂鳴器發(fā)聲電路蜂鳴器發(fā)聲電路第 4 章 軟件設(shè)計4.1 軟件設(shè)計思路及程序流程圖本設(shè)計選用 C 語言編寫程序，程序

41、的主體由四部分構(gòu)成, 在設(shè)計通電后，最初，硬件是根據(jù)自己的系統(tǒng)調(diào)試完成復(fù)位過程，之后對溫度進行采集，并且溫度傳感器完成溫度數(shù)據(jù)的分析轉(zhuǎn)換處理，處理后的數(shù)據(jù)顯示在 LCD 數(shù)據(jù)上,鍵盤處理溫度的類別。第二部分主要系統(tǒng)自身完成對溫度的八次測溫試驗的溫度數(shù)據(jù)采集任務(wù);其中對待溫度處理部分重在于是要將采集到的溫度數(shù)據(jù)與報警預(yù)設(shè)定的各點上下限值溫度進行比較，比較得出是否超過報警預(yù)設(shè)定的上下限值，若超過了預(yù)設(shè)值則蜂鳴器報警提示溫度異常;LCD 顯示部分就是要將最后的準(zhǔn)確溫度通過液晶顯示屏顯示出來。在顯示模塊的部分，顯示模塊可以顯示單路溫度的數(shù)值，或者可以固定顯示一路的測量值，同時還可以各路溫度循環(huán)顯示。最

42、后的鍵盤模塊主要實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，并結(jié)合顯示部分實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的人機界面。圖 4-1 是系統(tǒng)軟件流程： - 21 -開始系統(tǒng)初始化溫度采集溫度處理數(shù)據(jù)顯示鍵盤處理圖 4-1 系統(tǒng)軟件總流程圖4.2 測溫模塊流程圖- 22 -讀溫度初始化溫度傳感器掃描鍵盤選定所需芯片選定所需芯片進行溫度轉(zhuǎn)換讀取溫度調(diào)試顯示子程序子程序返回圖 4-2 DSl8B20 操作流程圖- 23 - 4.2.1 溫度的采集從上面的流程圖中可以看出，DS18B20 溫度傳感器在自身運存中存在 48位序列號，該號段是在生產(chǎn)中完成光刻出廠。主控單元需要每次對一個傳感器模塊進行調(diào)用，使用 Read ROM 命令讀取并登錄 DS

43、l8B20 的序列號。來獲取信息匹配，通譯為自身與主機搭建橋梁。初始工作階段，應(yīng)當(dāng)發(fā)出適配指令，找到想要操作的那個 DS18B20。對于溫度傳感器而言，完成運存的跳過是另一個操作環(huán)節(jié)，首先是對溫度傳感器流程中所包含的運存 ROM 進行全局跳過，也就是所有的傳感模塊都處于工作狀態(tài)，之后主控單元以適配信號為基礎(chǔ)，在其中逐一匹配并完成溫度信號的采集。但是因為系統(tǒng)中放大電路和 A/D 轉(zhuǎn)換器只能一個接一個地進行轉(zhuǎn)換，很明顯，通道越多，節(jié)省時間的效果就越明顯。4.2.2 多點溫度的測量本系統(tǒng)是單總線分布式，系統(tǒng)是由一個總線掛接 8 個 DS18B20。上面說了主機已經(jīng)獲取了每個 DS18B20 的序列號

44、，從而得到了每個 DS18B20 的 ROM代碼，繼而在主控單元以及程序段內(nèi)完成嵌入。所以，對多個監(jiān)測點進行溫度采集的步驟為：(1)主控運行階段產(chǎn)生 CCH 指令，對運存進行跳過；(2) 將集成的所有溫度傳感器進行遍歷啟動運行；(3)對時間進行延遲處理；(4) 主控單元產(chǎn)生與之相適應(yīng)的 ROM 指令；(5) 在 C51 中創(chuàng)建數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系；(6) 對溫度采集端的溫度進行讀取操作，并完成調(diào)用；(7) 對 CRC 進行對比，將得到的溫度數(shù)據(jù)緩存并轉(zhuǎn)換，并傳遞至顯示功能模塊；(8) 步驟 4 至 7 循環(huán)，終止節(jié)點定為采集到所有測量點的溫度值；(9) 將上述所有操作進行循環(huán)，直至測量停止。 上述的溫

45、度測量流程并不是一成不變的，而是根據(jù)實際的硬件要求發(fā)生改變，例如只是集成單一的溫度傳感器完成溫度數(shù)據(jù)采集，則應(yīng)當(dāng)刪去步驟一，并調(diào)整為對運存適配一定時長，同時交換測量對應(yīng)的值的數(shù)量，該值由單片機讀取（編號）N旋轉(zhuǎn)控制并發(fā)送ROM代碼單元啟動(N - 1)8到總線AT89 C51建立的關(guān)系表。忽略步驟8即可。在數(shù)據(jù)采集中，溫度傳感器以默認(rèn)的12位完成精度的轉(zhuǎn)換。- 24 -初始化跳過 ROM等待 1S初始化設(shè)置 18B20 個數(shù)符合 ROM讀存儲器緩沖指針增一初始化B1=0?否圖 4-3 多路溫度測量電路流程圖4.3 顯示模塊流程圖開始初始化 LCD1602寫顯示地址寫顯示字符子程序返回圖 4-4

46、 LCD1602A 操作流程圖4.4 按鍵掃描流程圖DS18B20 在出廠時就設(shè)定為 12 位精度轉(zhuǎn)換，并且把采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果載入 16 位擴展中。是- 25 -（1）圖 4-5 為工作流程：鍵盤掃描有鍵閉合延時去鍵抖動動掃描鍵盤找到閉合鍵計算鍵值閉合鍵釋放建立有效標(biāo)志返回建立無效標(biāo)志NYNY圖 4-5 鍵盤掃描程序流程圖（2）設(shè)置報警上、下限值DS18B20 溫度傳感器在內(nèi)部集成了溫度范圍控制以及超溫報警單元。從存儲模塊上分析，該傳感器包含：9 字節(jié)的靜態(tài) RAM 單元，前兩個字節(jié)都是對16 位的溫度數(shù)據(jù)進行調(diào)整，還有就是 E2PROM。初始使用時需要對兩個存儲模塊的功能進行分配，若前者作為

47、超出溫度范圍內(nèi)的報警節(jié)點工作，則應(yīng)對溫度上限 TH 以及下限 TL 設(shè)定，主要操作是對 RAM 指令的第 2 和 3 字節(jié)進行數(shù)據(jù)寫入。若在復(fù)位的過程中調(diào)用了 E2PROM 命令 B8H，則代碼段就能將溫度測量范圍拷入 RAM 單元中。NY- 26 -4.5 Protues 仿真 （1）首先將下載的壓縮包解。雙擊安裝文件，如圖 4-1 所示。圖 4-1Protues 安裝（2）安裝后打開 ISIS 7Professional 找到自己需要的所有元件。找到自己的元器件后，單機可以在右側(cè)看見元器件的具體信息，點擊 ok 或者雙擊元器件即可添加，找出自己的所有元器件即可做下一步。將所有元件按原理圖連

48、接。如圖 4-2 所示。圖 4-2 元件連接（3）元件連接后導(dǎo)入程序點擊開始進行虛擬仿真，通過點擊按鍵元件調(diào)整及檢測。如圖 4-3 所示。圖 4-3 虛擬仿真通過仿真測試證明電路沒問題，功能可實現(xiàn)，可進行元件實物連接。第 5 章 元器件安裝及調(diào)試- 27 -5.1 元器件安裝（1）在安裝元件前要先認(rèn)識和檢測元件，一些常見元件的認(rèn)識與檢測如下： 電容：電容在這里用到的是瓷片電容和電解電容，其外圍上面都有標(biāo)記，我們只需檢測其好壞。在利用萬用表檢測時要注意如果為電解電容紅表筆應(yīng)接負(fù)極，黑表筆接正極。對于 2200pF 以下的電容用萬用表 R10k 或R100k 測量，2200pF 以上可以用 R1k

49、 或 R100k 檔測量。檔次調(diào)整好了和表筆接好后，觀察萬用表指針是否較大的偏轉(zhuǎn)，然后由最大的偏轉(zhuǎn)慢慢的減小至最小值（或零） ，如果是上述情況則證明該電容有充、放電的功能，為好電容。如果發(fā)現(xiàn)萬用表指針不偏轉(zhuǎn)說明該電容開路。當(dāng)萬用表指針偏轉(zhuǎn)至最大（阻值為零）說明該電容已擊穿。 色環(huán)電阻：我們在此使用的是五個色環(huán)標(biāo)志的電阻。此類電阻前三環(huán)表示有效數(shù)字，第四環(huán)表示倍率，與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示允許偏差。 二極管：在該裝置中，使用發(fā)光二極管，在發(fā)光二極管中，線的長端是正的而短端是負(fù)的。這是李老師教給我的一種簡單方法。 三極管：在這個器件中，我們使用 8550 型晶體管。在使用晶體管之前，我們必須先

50、確定 c，e 和 b 極點。當(dāng)使用萬用表檢測三極管的極性時，首先確定基極 b：使用萬用表 R1K 或 R10K 文件，然后使用黑色（紅色）儀表隨機連接兩極測量直到指針有一個大擺動，設(shè)置黑色（紅色）儀表固定，使用另一個紅色（黑色）測試針測量另一個極點，直到指針仍然有一個大擺動。此時，可以確定固定測試引腳是 b，并且 NPN（PNP）類型根據(jù)測試引腳的顏色是已知的。其次，極點 c 和 e 判斷如下：假設(shè)一個特定的極點 c 并將收集器 c 與黑色筆，紅色筆尖 e 對齊。用手握住電極 c 和 b，觀察指針是如何振動的。然后重復(fù)上一步驟更換測試針并觀察指針的移動。擺動程度較小的測試針是收集器 c，其余的

51、是 e。我不能總是立刻將三極分開，經(jīng)過反復(fù)測量，我們可以確定三極。（2）安裝元件時的基本要求：為了確保電纜和絕緣的電氣性能，連接和斷開電氣連接是安裝的核心。上述開關(guān)不僅是安裝后簡單使用萬用表的結(jié)果，但是，在自然條件發(fā)生變化的環(huán)境中，確保過路人是恒定的，并且斷裂是恒定的。 。為了確保傳熱要求，安裝必須考慮到某些部件的傳熱和電磁要求。- 28 -系統(tǒng)的搭建還應(yīng)保障機械強度符合設(shè)定的要求，由于所設(shè)計的電子產(chǎn)品體積小，使用過程中并非是固定在某一個位置，所以為了避免在移動或者運輸過程中造成元件的損害，應(yīng)當(dāng)設(shè)計可靠的機械強度。在裝配過程中需要進行接地處理以及屏蔽外部信號干擾，避免在使用過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)測量不

52、準(zhǔn)確的現(xiàn)象，其次需要降低系統(tǒng)硬件自身的信號干擾問題。（3）元件安裝原則：首先應(yīng)當(dāng)配置機械固定的組件，如穩(wěn)壓管和中心芯片插座。為了避免因組件發(fā)熱導(dǎo)致銅箔粘附到基板上并且為了防止元件的暴露部分與印刷導(dǎo)體短路，元件應(yīng)與面板分開約 1 至 2 毫米，以確保安全。各種組件的安裝應(yīng)使其標(biāo)有顏色代碼或標(biāo)記的標(biāo)記（數(shù)值，精度等）正確無誤顯示在上面或容易識別。請注意，標(biāo)記的讀數(shù)方向相同（從左到右或從上到下） ，直到下一個方向。 在安裝元器件時應(yīng)與焊接同步進行操作。在線路板上最常見的就是焊接工藝，這也是保證集成電路有效連接的最為重要的方法，若沒有科學(xué)合理的工藝設(shè)計，很難獲得如何設(shè)計精心設(shè)計的電子器件的設(shè)計說明?，F(xiàn)

53、在按照以下三個步驟來解決。（4）對焊點的基本要求：整體焊接外觀顯示，通過焊接相關(guān)聯(lián)的元件，需要使用合理的焊絲，并且電路板上每個焊點之間不能有接觸現(xiàn)象。充足的機械強度，焊接不僅是必要的作為電氣連接，也可作為連接元件和確保機械電源連接的手段。穩(wěn)定的電氣連接，焊接需要保證所有元件在工作狀態(tài)下的穩(wěn)定運行，焊接元件是借助于該工藝形成的緊密結(jié)合的合金層建立電連接。（5）焊接前的準(zhǔn)備：為了提高焊接質(zhì)量和速度并避免焊接的缺點，焊接表面必須在組裝前焊接 - 鍍錫。實際上，鍍錫是液體焊料，其潤濕待焊接金屬的表面，從而形成不同于待焊接金屬的粘合劑層，并且與焊料不同。粘合劑層將焊料的兩種性質(zhì)牢固地粘附在待焊接的金屬上

54、，其中，錫板具有以下工藝要求： 待鍍表面應(yīng)該清潔。 溫度要足夠高，被焊金屬表面的溫度，應(yīng)該接近焊錫熔化時的溫度，才- 29 -能與焊錫形成良好的結(jié)合層。在這里我們用烙鐵接近元器件引腳對其進行回?zé)帷?添加必要的助焊劑，在該行業(yè)中一般都是使用酒精或者是松香。要求對線路板沒有損害，并且可以保證焊接的美觀性，提高電子產(chǎn)品的整體質(zhì)量。（6）焊接操作完成焊接原料的準(zhǔn)備后，進入電路板的焊接流程，本次焊接采用的是 35W圓形斜面電烙鐵，在實際操作過程中，應(yīng)當(dāng)合理的調(diào)整焊接時長以及溫度值，保證焊接過程中的位置準(zhǔn)確性，基本的操作流程為： 左手穩(wěn)定電線，右手拿住電烙鐵，要求烙鐵頭清潔，表面沒有焊渣和焊錫層等氧化物。

55、 加熱焊縫，將鐵尖放在兩個焊縫的接頭上，以加熱整個焊縫。對于印刷電路板，必須注意尖端同時接觸零件的導(dǎo)線和導(dǎo)線。 供給焊絲時，需要等待焊接端的溫度上升至可以融化焊絲的溫度，尤其需要說明的是不能把焊絲直接放置于電烙鐵上并與其相接觸。 當(dāng)焊絲少于一定長度時，需要把電線左傾。 取下烙鐵，焊接焊接表面和焊料的焊接部分，取下烙鐵在 45 度的右上方向焊接終止它們。5.2 產(chǎn)品調(diào)試5.2.1 測試環(huán)境及工具試驗溫度范圍：0100。 測試裝置：在測試溫度范圍內(nèi)的溫度計，程序編寫所用的 keil 51。試驗方式：目視測量。5.2.2 溫度檢測部分測試用蠟燭放在 DS18B20 附近，一支溫度計同時放在附近，然后

56、通電，將DS18B20 測到的溫度顯示到 LCD 上。將兩者測到的溫度進行比較，發(fā)現(xiàn)二者溫度相近，然后用杯子裝冷水加冰塊放在 DS18B20 附近，再次比較，發(fā)現(xiàn)二者溫度差距，通過測試可知溫度檢測部分電路工作正常。在相同的檢測點位置處，分別用溫度傳感器以及溫度計進行溫度數(shù)據(jù)采集，并目視檢查電路是否正常。記錄每個點的溫度值，將其與實際溫度值進行比較，得到系統(tǒng)的溫度指數(shù)。 。- 30 -5.2.3 電路主板測試將主板接入額定電壓，使用 Easy 51Pro 檢測硬件裝置。之后測定主控單片機的 20 以及 40 腳之間無電壓顯示，則出現(xiàn)斷路故障。于是我們仔細(xì)檢查了回路發(fā)現(xiàn) 20 腳的地線沒有與其他地

57、線相連，將其接好發(fā)現(xiàn)工作正常。主板無問題。5.2.4 統(tǒng)一調(diào)試將硬件及軟件結(jié)合起來進行系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)試。利用單片機串口助手設(shè)置串口使設(shè)計與 pc 連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測調(diào)試，這樣我們對其調(diào)試更加簡便，本設(shè)計從設(shè)計考慮設(shè)置了串口但并未安裝。調(diào)試結(jié)束后便拆去了連接口。 總結(jié)總結(jié)- 31 -經(jīng)過幾個月的不斷學(xué)習(xí)和努力，在李老師的諄諄教導(dǎo)下,在其他老師及同學(xué)們的熱心幫助與指導(dǎo)下，基于單片機的單總線多點溫度測控系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，基本完成了老師所規(guī)定的各項工作任務(wù)。本次系統(tǒng)設(shè)計是以 DS18B20 溫度傳感器為硬件基礎(chǔ)的分布式多點溫度測量系統(tǒng)，可以實現(xiàn)溫度的遠程檢測。該系統(tǒng)能夠應(yīng)用在較多的領(lǐng)域，例如工業(yè)領(lǐng)域

58、、火災(zāi)檢測、森林看護領(lǐng)域等等。本次設(shè)計使用的是單總線技術(shù)，從該溫度傳感器的基礎(chǔ)構(gòu)造中得知，DS18B20 是在主控單元的控制下，完成溫度數(shù)據(jù)的采集與數(shù)據(jù)型號轉(zhuǎn)換，并添加了溫度數(shù)值顯示以及溫度提醒等。 以 51 單片機為主控模塊，完成各個測點的準(zhǔn)確溫度測量，并對各個線路功能模塊進行設(shè)計研究，最后詳細(xì)闡述了系統(tǒng)搭建的流程，并使用 C 語言完成程序的編寫。在拿到畢設(shè)課題之前，我認(rèn)為只不過是對我們?nèi)陮W(xué)習(xí)的一個總結(jié)而已,但是當(dāng)我開始接觸這個設(shè)計的時候才發(fā)現(xiàn)這不僅是對三年學(xué)習(xí)的一個總結(jié),而且對自己的動手能力和人際關(guān)系的處理也有了很大能力的提高,開始以為這個設(shè)計很容易做出來,有點眼高手低的感覺.但是,當(dāng)我

59、真正做起來的時候才發(fā)現(xiàn)自己的知識還很欠缺,還有很多知識沒有掌握.通過這次設(shè)計我明白了學(xué)習(xí)是個不斷積累的過程,在生活和工作中應(yīng)當(dāng)不斷的積累,才能提高自己.在這次畢業(yè)設(shè)計中使我和老師的關(guān)系更進了一步,在這幾周的時間里,我和指導(dǎo)老師經(jīng)過了很多次交流,通過和老師的交流使我學(xué)會了很多設(shè)計技巧及方法.有不懂的地方及遇到自己難以解決的問題便向老師請教,老師每次都是不厭其煩的耐心指導(dǎo)我,并一步一步把我引向成功.我在老師那里不僅學(xué)到了很多額外的知識,同時也學(xué)到了不少解決問題的方式方法,在此我非常感謝幫助過我的指導(dǎo)老師李金懋老師.在這次設(shè)計中我覺得和同學(xué)的關(guān)系更進一步了,有什么不明白的地方大家一起討論一下,更加增

60、進了我們之間的感情.團隊的協(xié)作使我們感受到了同學(xué)們之間的友誼.比如說:我們在調(diào)試板子的時候發(fā)現(xiàn)檢測不到 51 芯片,測量發(fā)現(xiàn) 51 芯片的 20 腳和 40 腳之間沒有 5V 電壓.于是,我們就檢查供電回路發(fā)現(xiàn) 20 腳的接地端與其他地線沒接上。通過這件事更加增加了我們的團隊合作能力。經(jīng)過這一次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)了不少的知識，學(xué)會了如何對自己所需要的資料進行檢索，并且掌握了單片機仿真軟件以及 keil 軟件的使用。我更加深刻地認(rèn)識到只有將書本與具體的實踐相結(jié)合，才會有真正的收獲，才能鞏固自已的所學(xué)，認(rèn)識到自己的不足。參考資料- 32 -1何立民，單片機高級教程.北京航空航天大學(xué)出版社.2004.7