基于單片機(jī)的水流量測試畢業(yè)設(shè)計

湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）題目作者學(xué)院專業(yè)學(xué)號指導(dǎo)教師二〇〇年月日湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書機(jī)電工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器系（教研室）系（教研室）主任:（署名）年月日學(xué)生姓名:盧超學(xué)號:專業(yè):測控技術(shù)與儀器1設(shè)計（論文）題目及專題：基于單片機(jī)的水流量測試2學(xué)生設(shè)計（論文）時間：自2023年3月9日開始至2023年5月2日止3設(shè)計（論文）所用資源和參考資料：1）相應(yīng)電子元器件；2）使用工具：Proteus仿真；ProtelDXP繪制原理圖等軟件3）參考資料：[1]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].北京清華大學(xué)出版社2023[2]邱關(guān)源.電路[M].北京高等教育出版社(第四版),19994設(shè)計（論文）應(yīng)完畢的重要內(nèi)容：1）完畢水流量測試儀總體設(shè)計；2）完畢程序設(shè)計和仿真設(shè)計；3）設(shè)計原理圖和完畢實物圖的焊接和功能調(diào)試；4）完畢畢業(yè)設(shè)計說明書一份；5提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及規(guī)定：1）基于單片機(jī)的水流量測設(shè)系統(tǒng)實物一件；2）基于單片機(jī)的水流量測設(shè)系統(tǒng)的電路圖；3）完畢設(shè)計說明書一份；6發(fā)題時間：2023年12月31日指導(dǎo)教師：（署名）學(xué)生：（署名）湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)人評語[重要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻(xiàn)應(yīng)用，創(chuàng)新性，實用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范限度，存在的局限性等進(jìn)行綜合評價]指導(dǎo)人：（署名）年月日指導(dǎo)人評估成績：湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語[重要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范限度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的局限性等進(jìn)行綜合評價]評閱人：（署名）年月日評閱人評估成績：湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄日期：學(xué)生：學(xué)號：班級：題目：提交畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會下列材料：1設(shè)計（論文）說明書 共 頁2設(shè)計（論文）圖紙 共 頁3指導(dǎo)人、評閱人評語 共 頁畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會評語：[重要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的研究思緒，設(shè)計（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范限度和對設(shè)計（論文）的介紹，回答問題情況等進(jìn)行綜合評價]答辯委員會主任：（署名）委員：（署名）（署名）（署名）（署名）答辯成績：總評成績：摘要論文以智能家居系統(tǒng)中的水流量模塊為課題，以水流量計傳感器和數(shù)字溫度傳感器DS18B20實時采集水流量狀態(tài)和水溫的數(shù)據(jù)，并根據(jù)主控器STC89C52的程序指令解決后計算出水費價格，用液晶屏LCD1602分當(dāng)前溫度、水價和水流總量三種狀態(tài)動態(tài)顯示。此外，本課題設(shè)計了上下限報警，使查看更為直觀，使用更加方便。關(guān)鍵詞:單片機(jī)；DS18B20溫度傳感器；水流量傳感器目錄TOC\o"1-2"\h\u25889第一章總體設(shè)計 97265第二章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 1055402.1主芯片STC89C52 10150442.2時鐘電路 1238052.3復(fù)位電路 1396242.4液晶顯示電路 14204832.5溫度測量電路 18199312.6水流量測量電路 22169562.6水流量測量電路 23112142.7報警電路 24106662.8繼電器控制電路 2551942.9小結(jié) 2611266第三章軟件系統(tǒng)的設(shè)計 2744873.1軟件設(shè)計總流程 271583.2溫度程序模塊 2890453.3水流量程序模塊 31159833.4顯示程序 33107063.5小結(jié) 347743第四章系統(tǒng)的仿真與調(diào)試 3559264.1keiluvision4軟件 35317654.2ProtelDXP軟件 36101904.2proteus電路仿真 3730915第五章實物展示 407795第六章總結(jié) 4125832參考文獻(xiàn) 4210093致謝 4310467附錄1：總程序 44第一章總體設(shè)計當(dāng)打開水龍頭時，根據(jù)單片機(jī)STC89C52的指令、水流量計傳感器采集水流量狀態(tài)。當(dāng)單片機(jī)STC89C52掃描到水流量計傳感器的脈沖數(shù)，通過單片機(jī)STC89C52解決，計算出所采集的水流量后，通過液晶屏LCD1602能動態(tài)顯示當(dāng)前水流量。根據(jù)設(shè)計過程，可以將的本課題劃分為8個電路模塊如圖1所所示：LCD1602顯示電路按鍵電路LCD1602顯示電路按鍵電路STC89C52水流量測量電路時鐘電路水流量測量電路時鐘電路溫度測量電路溫度測量電路復(fù)位電路復(fù)位電路繼電器控制電路報警電路繼電器控制電路報警電路圖1-1電路總框圖第二章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計2.1主芯片STC89C522.1.1重要性能1）與MCS-52單片機(jī)產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器2）1000次擦寫周期3）全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz4）三級加密程序存儲器5）32個可編程I/O口線6）三個16位定期器/計數(shù)器八個中斷源7）全雙工UART串行通道8）低功耗空閑和掉電模式9）掉電后中斷可喚醒10）看門狗定期器11）雙數(shù)據(jù)指針12）掉電標(biāo)記符2.1.2芯片功能特性簡述：STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有機(jī)靈的8位CPU和在線系統(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，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定期器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定期器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。此外，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、定期器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。8位微控制器8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash。圖2-1STC89C522.1.3引腳功能表2-1STC89C52引腳介紹說明引腳功能介紹VSS電路接地端P0.0～P0.78位漏極開路的雙向I/O通道P2.0～P2.78位擬雙向I/O通道P3.0RXD，串行輸入口P3.1TXD，串行輸出口P3.2INT0，外部中斷０輸入口P3.3INT1，外部中斷１輸入口P3.4定期器/計數(shù)器０外部事件脈沖輸入端P3.5定期器/計數(shù)器１外部事件脈沖輸入端P3.6外部數(shù)據(jù)存貯器寫脈沖P3.7外部數(shù)據(jù)存貯器讀脈沖RST/VpD復(fù)位輸入信號ALE/PROG地址鎖存有效信號PSEN程序選通有效信號EA/VPP當(dāng)保持TTL高電平，執(zhí)行內(nèi)部EPROM的指令，當(dāng)使TTL為低電平，從外部程序存貯器取出所有指令，在內(nèi)的EPROM編程時，此端為21Ｖ編程電源輸入端XTAL1內(nèi)部振蕩器外接晶振的一個輸入端XTAL2內(nèi)部振蕩器外接晶振的一個輸入端2.2時鐘電路單片機(jī)的最小系統(tǒng)有三部分組成，即電源，時鐘電路和復(fù)位電路。其中單片機(jī)的電源引腳與5V電源連通即可，而時鐘電路和復(fù)位電路還需接口擴(kuò)展，這也是單片機(jī)的基本電路操作。時鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時鐘信號，時序是指令執(zhí)行中各信號之間的互相關(guān)系。單片機(jī)自身就如同一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴(yán)格地準(zhǔn)時序進(jìn)行工作。在STC89C52單片機(jī)內(nèi)部帶有時鐘電路，因此，只需要在片外通過XTAL1和XTAL2引腳接入定期控制元件(晶體振蕩器和電容)，即可構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。在STC89C52芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容。在單片機(jī)的XTAL1腳和XTAL2腳之間并接一個晶體振蕩器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。STC89C52單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益的反相放大器，XTAL1為內(nèi)部反相放大器的輸入端，XTAL2為內(nèi)部反相放大器的輸出端，在其兩端接上晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩電路，并產(chǎn)生振蕩脈沖，振蕩電路輸出的脈沖信號的頻率就是晶振的固有頻率。在實際應(yīng)用中通常還需要在晶振的兩端和地之間各并上一個小電容。圖2-2時鐘電路用晶振和電容構(gòu)成諧振電路。電容大小與晶振頻率和工作電壓有關(guān)。但電容的大小影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，為了提高精度，本實驗板采用20pF的電容作為微調(diào)電容。在設(shè)計電路板時，晶振、電容等均應(yīng)盡也許靠近芯片，減小分布電容，以保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。2.3復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其目的是使CPU和系統(tǒng)中各部分處在一個擬定的狀態(tài)，并從這一狀態(tài)開始工作。系統(tǒng)上電路或死機(jī)后都要進(jìn)行復(fù)位操作。單片機(jī)的RST引腳為復(fù)位引腳，振蕩電路正常工作后，RST端加上連續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平后，單片機(jī)就被復(fù)位。復(fù)位電路有3種基本方式：上電復(fù)位，開關(guān)復(fù)位和看門狗復(fù)位。圖2-3復(fù)位電路本課題采用按鍵開關(guān)復(fù)位是指通過接通按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。開關(guān)復(fù)位電路一般不單獨使用。在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中，若需使用開關(guān)復(fù)位電路，一般的做法是將開關(guān)復(fù)位與上電復(fù)位組合在一起形成組合復(fù)位電路，上電復(fù)位電路完畢上電復(fù)位功能，開關(guān)復(fù)位電路完畢人工復(fù)位。圖2-3中C7與R1構(gòu)成了上電復(fù)位電路。上電復(fù)位后，電源經(jīng)R1對C7充滿電源，C7等效于開路，RST端為低電平；單片機(jī)正常工作。按開關(guān)K1后，C7兩端電荷經(jīng)R1迅速放電，K1斷開后，由C7、R1及電源完畢對單片機(jī)的復(fù)位操作。在上述電路中C7、R1按上電復(fù)位電路的設(shè)計而取值。

復(fù)位電路的作用非常重要，能否成功復(fù)位關(guān)系但單片機(jī)系統(tǒng)能否正常運營的問題。假如振蕩電路正常而單片機(jī)系統(tǒng)不能正常運營，其重要因素是單片機(jī)沒有完畢正常復(fù)位，程序計數(shù)器的值沒有回0，特殊功能寄存器沒有回到初始狀態(tài)。這時可以適本地調(diào)整上電復(fù)位電路的阻容值，增長其充電時間常數(shù)來解決問題。2.4液晶顯示電路在平常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的重要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡樸，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過，在此不作介紹，本章重點介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用2.4.1液晶顯示簡介液晶顯示的原理是運用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、合用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。圖2-41602字符型液晶顯示器實物圖2.4.2顯示特性只需5V電源電壓，低功耗、長壽命、高可靠性內(nèi)置192種字符（160個5×7點陣字符和32個5×10點陣字符）具有64個字節(jié)的自定義字符RAM顯示方式：STN、半透、正顯驅(qū)動方式：1/16DUTY，1/5BIAS視角方向：6點背光方式：底部LED通訊方式：4位或8位并口可選標(biāo)準(zhǔn)的接口特性：適配MC51和M6800系列MPU的操作時序。2.4.3引腳說明表2-2液晶1602引腳說明管腳號符號功能1Vss電源地（GND）2Vdd電源電壓(+5V)3V0LCD驅(qū)動電壓(可調(diào))寄存器選擇輸入端，輸入MPU選擇模塊內(nèi)部寄存器類型信號：RS=0，當(dāng)MPU進(jìn)行寫模塊操作，指向指令寄存器；4RS當(dāng)MPU進(jìn)行讀模塊操作，指向地址計數(shù)器；RS=1，無論MPU讀操作還是寫操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器5R/WR/W=0讀操作；R/W=1寫操作6E使能信號輸入端，輸入MPU讀/寫模塊操作使能信號：4位方式通訊時，不使用DB0-DB37DB0數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道8DB1數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道9DB2數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道10DB3數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道11DB4數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道12DB5數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道13DB6數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道14DB7數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道15A背光的正端+5V16K背光的負(fù)端0V16K背光的負(fù)端0V2.4.41602LCD的指令說明1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表2-3所示：表2-3控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)立I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表達(dá)有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表達(dá)開顯示，低電平表達(dá)關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表達(dá)有光標(biāo)，低電平表達(dá)無光標(biāo)B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。指令6：功能設(shè)立命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F:低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)立。指令8：DDRAM地址設(shè)立。指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表達(dá)忙，此時模塊不能接受命令或者數(shù)據(jù)，假如為低電平表達(dá)不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。2.4.51602LCD的一般初始化（復(fù)位）過程延時15mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號寫指令38H：顯示模式設(shè)立寫指令08H：顯示關(guān)閉寫指令01H：顯示清屏寫指令06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)立寫指令0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)立圖2-5液晶顯示電路2.5溫度測量電路課題任務(wù)中需要測量水溫，故先用溫度傳感器DS18B02的數(shù)據(jù)采集，再通過單片機(jī)數(shù)據(jù)解決，最后在液晶屏顯示出來。2.5.1DS18B20簡介DS18B20是DALLAS半導(dǎo)體公司推出的第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，他它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配微解決器等優(yōu)點，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供解決器解決。DS18B20具有以下優(yōu)點：適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍在3.0V~5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。獨特的單線接口方式，與微解決器連接時只需要一條口線即可實現(xiàn)微解決器與DS18B20的雙向通信。同時DS18B20還具有以下特性：獨特的單線接口僅需一個端口引腳進(jìn)行通訊簡樸的多點分布應(yīng)用無需外部器件可通過數(shù)據(jù)線供電零待機(jī)功耗測溫范圍-55~+125℃，以0.5℃遞增。華氏器件-67~+2570F，以0.90F遞增溫度以9位數(shù)字量讀出溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間200ms（典型值）用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)立2.5.2DS18B20結(jié)構(gòu)及其工作原理64位ROM和64位ROM和單線接口存儲器和控制器溫度靈敏元件溫度靈敏元件高速高速緩存存儲器配置寄存器高溫觸發(fā)器TH低溫觸發(fā)器TL8位CRC生成器電源控制配置寄存器高溫觸發(fā)器TH低溫觸發(fā)器TL8位CRC生成器電源控制圖2-6DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS1820依靠一個單線端口通訊。在單線端口條件下，必須先建立ROM操作協(xié)議，才干進(jìn)行存儲器和控制操作。因此，控制器必須一方面提供下面5個ROM操作命令之一：1）讀ROM，2）匹配ROM，3）搜索ROM，4）跳過ROM，5）報警搜索。這些命令對每個器件的激光ROM部分進(jìn)行操作，在單線總線上掛有多個器件時，可以區(qū)分出單個器件，同時可以向總線控制器指明有多少器件或是什么型號的器件。成功執(zhí)行完一條ROM操作序列后，即可進(jìn)行存儲器和控制操作，控制器可以提供6條存儲器和控制操作指令中的任一條。一條控制操作命令指示DS1820完畢一次溫度測量。測量結(jié)果放在DS1820的暫存器里，用一條讀暫存器內(nèi)容的存儲器操作命令可以把暫存器中數(shù)據(jù)讀出。溫度報警觸發(fā)器TH和TL各由一個EEPROM字節(jié)構(gòu)成。假如沒有對DS1820使用報警搜索命令，這些寄存器可以做為一般用途的用戶存儲器使用?？梢杂靡粭l存儲器操作命令對TH和TL進(jìn)行寫入，對這些寄存器的讀出需要通過暫存器。所有數(shù)據(jù)都是以最低有效位在前的方式進(jìn)行讀寫。DS1820通過一種片上溫度測量技術(shù)來測量溫度。圖2-7示出了溫度測量電路的方框圖。預(yù)置低溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)器比較斜坡累加器預(yù)置=0=0計數(shù)器高溫度系數(shù)振蕩器預(yù)置低溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)器比較斜坡累加器預(yù)置=0=0計數(shù)器高溫度系數(shù)振蕩器LSB置位/清0溫度寄存器溫度寄存器增長 停止圖2-7溫度測量電路的方框圖溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系如表2-4所示：表2-4溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系溫度℃數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制）數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制）+125000000001111101000FA+2500000000001100100032+1/200000000000000010001000000000000000000000-1/21111111111111111FFFF-251111111111001110FFCE-551111111110010010FF92DS1820是這樣測溫的：用一個高溫度系數(shù)的振蕩器擬定一個門周期，內(nèi)部計數(shù)器在這個門周期內(nèi)對一個低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進(jìn)行計數(shù)來得到溫度值。計數(shù)器被預(yù)置到相應(yīng)于-55℃的一個值。假如計數(shù)器在門周期結(jié)束前到達(dá)0，則溫度寄存器（同樣被預(yù)置到-55℃）的值增長，表白所測溫度大于-55℃。同時，計數(shù)器被復(fù)位到一個值，這個值由斜坡式累加器電路擬定，斜坡式累加器電路用來補(bǔ)償感溫振蕩器的拋物線特性。然后計數(shù)器又開始計數(shù)直到0，假如門周期仍未結(jié)束，將反復(fù)這一過程。斜坡式累加器用來補(bǔ)償感溫振蕩器的非線性，以期在測溫時獲得比較高的分辨力。這是通過改變計數(shù)器對溫度每增長一度所需計數(shù)的的值來實現(xiàn)的。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時知道在給定溫度下計數(shù)器的值和每一度的計數(shù)值。DS1820內(nèi)部對此計算的結(jié)果可提供0.5℃的分辨力。溫度以16bit帶符號位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式讀出，表1給出了溫度值和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系。數(shù)據(jù)通過單線接口以串行方式傳輸。DS1820測溫范圍-55℃~+125℃，以0.5℃遞增。如用于華氏溫度，必須要用一個轉(zhuǎn)換因子查找表。2.5.3溫度測量電路接口展示圖2-8溫度測量電路2.6水流量測量電路2.6.1水流量傳感器原理水流量傳感器重要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進(jìn)水端用于測量進(jìn)水流量。當(dāng)水流過轉(zhuǎn)子組件時,磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化。霍爾元件輸出相應(yīng)的脈沖信號反饋給控制器,由控制器判斷水流量的大小,調(diào)節(jié)控制比例閥的電流,從而通過比例閥控制燃?xì)鈿饬?避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水流量傳感器從主線上解決了壓差式水氣聯(lián)動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現(xiàn)干燒等缺陷。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便利啟動流量超低(1．5L/min)等優(yōu)點,深受廣大用戶愛慕。

水流轉(zhuǎn)子組件重要由渦輪開關(guān)殼、磁性轉(zhuǎn)子、制動環(huán)組成。使用水流開關(guān)方式時,其性能優(yōu)于機(jī)械式壓差盤結(jié)構(gòu),且尺寸明顯縮校當(dāng)水流通過渦輪開關(guān)殼,推動磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),不同磁極靠近霍爾元件時霍爾元件導(dǎo)通,離開時霍爾元件斷開。由此,可測量出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。根據(jù)實測的水流量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出信號(電壓)的曲線,便可擬定出熱水器的啟動水壓,以及啟動水壓相相應(yīng)的啟動水流量與轉(zhuǎn)子的啟動轉(zhuǎn)速。由控制電路,便可實現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于啟動轉(zhuǎn)速時熱水器啟動工作；在轉(zhuǎn)速小于啟動轉(zhuǎn)速時,熱水器停止工作。這樣熱水器啟動水壓一般設(shè)定在0．01MPa,啟動水流量為3～5L/min(需滿足熱水器標(biāo)準(zhǔn)對最高溫升的限制)。此外,由于水在永磁材料磁場切割下,變成磁化水,水中的含氧量增長,使人洗浴后感覺清爽。制動環(huán)的作用是停水時,制止高速旋轉(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,終止脈沖信號輸出。控制器接受不到脈沖信號,立即控制燃?xì)獗壤y關(guān)閥,切斷氣源,防止干燒。

水流量傳感器是運用霍爾元件的霍爾效應(yīng)來測量磁性物理量。在霍爾元件的正極串入負(fù)載電阻,同時通上5V的直流電壓并使電流方向與磁場方向正交。當(dāng)水通過渦輪開關(guān)殼推動磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生不同磁極的旋轉(zhuǎn)磁場,切割磁感應(yīng)線,產(chǎn)生高低脈沖電平。由于霍爾元件的輸出脈沖信號頻率與磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速成正比,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速又與水流量成正比,根據(jù)水流量的大小啟動燃?xì)鉄崴鳌?.6.1水流量傳感器參數(shù)環(huán)境溫度：-10~55℃流量計算在流量為:0.2~0.4L/Min時，1L=2100次;0.5~0.8L/Min時，1L=2281L=22800次；0.9~1.2L/Min時,1L=2350次；1.2~2.5L/Min時，1L=2460次;（脈沖次數(shù)在流量變化時有一定限度的變動）接線方法白線：信號輸出；黑線：電源負(fù)（也可按客戶規(guī)定定做）測量精度：±5%（在流量穩(wěn)定的系統(tǒng)，精度可達(dá)±2%）工作電壓：DC0~~24V工作壓力：≤100PSI（7kg/cm)耐濕性能：在環(huán)境濕度為90%以下時性能保持穩(wěn)定壽命測試：本產(chǎn)品用進(jìn)口干簧管作感應(yīng)元件，在負(fù)荷小于24V1mA前提下,開關(guān)壽命大于3億次。圖2-9水流量測量電路2.6水流量測量電路課題設(shè)計之初，規(guī)定實現(xiàn)設(shè)定水流量上限，以及調(diào)節(jié)水流量上限，所以除了復(fù)位按鍵又設(shè)立了三個控制鍵。三個按鍵的功能分別是sw2、sw3、sw4，功能分別是sw2設(shè)定水流量上限，sw3增長上限值，sw4減少上限值。圖2-10按鍵電路2.7報警電路由于設(shè)定了水流量上限值，因此需要設(shè)計報警電路，超過設(shè)定值時進(jìn)行報警。,電路重要由一個電阻,一個NPN三極管，一個蜂鳴器組成，接在89C51的P21口上。工作原理：NPN三極管的基極由IO口控制，P21高電平時三極管導(dǎo)通，蜂鳴器與電源的通路接通,蜂鳴器報警，P21低電平時三極管截止，蜂鳴器的通路斷開不報警。圖2-11報警電路2.8繼電器控制電路單片機(jī)是一個弱電器件,一般情況下它們大都工作在5V甚至更低。驅(qū)動電流在mA級以下。而要把它用于一些大功率場合,比如控制電動機(jī),顯然是不行的。所以,就要有一個環(huán)節(jié)來銜接,這個環(huán)節(jié)就是所謂的"功率驅(qū)動"。繼電器驅(qū)動就是一個典型的、簡樸的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)。在這里,繼電器驅(qū)動具有兩個意思:一是對繼電器進(jìn)行驅(qū)動,由于繼電器自身對于單片機(jī)來說就是一個功率器件；尚有就是繼電器去驅(qū)動其他負(fù)載,比如繼電器可以驅(qū)動中間繼電器,可以直接驅(qū)動接觸器,所以,繼電器驅(qū)動就是單片機(jī)與其他大功率負(fù)載接口?；竟δ埽和〝嗨y。當(dāng)單片機(jī)的這個引腳輸出低電平的時候,就像繼電器電路的輸出引腳在打開三極管三極管,水就從上往下流,繼電器繼電器就開始轉(zhuǎn)起來了.反之,假如是輸出高電平,繼電器電路的輸出引腳就開始關(guān)三極管,繼電器由于由于沒有水流下來，就會停止。圖2-12繼電器控制電路2.9小結(jié)電路的設(shè)計，一方面是把預(yù)定功能設(shè)定好，再看運營這些需要什么樣的硬件，然后實行硬件的操作。各個模塊都要有合理的設(shè)計。仔細(xì)認(rèn)真是設(shè)計硬件電路的基本，一步走錯，整個設(shè)計就毀于一旦。在設(shè)計本課題時，電路設(shè)計規(guī)則一定要注意，尚有多多借鑒網(wǎng)絡(luò)上的眾多設(shè)計者分享的經(jīng)驗，益于自己的設(shè)計，總之一切為課題的成功做準(zhǔn)備。第三章軟件系統(tǒng)的設(shè)計3.1軟件設(shè)計總流程程序規(guī)定液晶顯示有水溫和當(dāng)前水流量，同時具有設(shè)立水流量上限的功能。由于LCD1602的顯示屏幕有限，所以第一頁顯示水溫和水流量，第二頁顯示水流量上限。整個程序中結(jié)構(gòu)較為簡樸，但其中也有幾個重要并且比較費腦筋的子程序，涉及水測量程序、水流量上線的設(shè)定與調(diào)整、溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序。界面1程序通斷水閥程序界面2程序界面開關(guān)流量測量程序溫度測量程序水流量控制開關(guān)程序系統(tǒng)初始化在程序中可以分為3個重要模塊：水流量模塊，溫度模塊，顯示模塊。界面1程序通斷水閥程序界面2程序界面開關(guān)流量測量程序溫度測量程序水流量控制開關(guān)程序系統(tǒng)初始化圖3-1總流程圖3.2溫度程序模塊3.2.1溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序由溫度傳感器DS18B20采集的溫度數(shù)據(jù)讀取后溫度的低位和高位分別存在主芯片SCT89C52存儲器中。其中依定傳感器的設(shè)計，讀出的數(shù)據(jù)最高位為0時溫度為正，溫度為1時，溫度是負(fù)數(shù)。是以對溫度數(shù)據(jù)解決，將溫度數(shù)據(jù)高位和低位整合在一起，在判斷溫度的正負(fù)即可。如圖3-2所示：溫度標(biāo)志位為0返回數(shù)據(jù)取反加一溫度標(biāo)志位為1溫度數(shù)據(jù)低八位和高八位合并讀取溫度跳過讀序列號跳過讀序列號等待調(diào)用DS18B20復(fù)位跳過讀序列號DS18B20復(fù)位啟動溫度轉(zhuǎn)換溫度為負(fù)溫度標(biāo)志位為0返回數(shù)據(jù)取反加一溫度標(biāo)志位為1溫度數(shù)據(jù)低八位和高八位合并讀取溫度跳過讀序列號跳過讀序列號等待調(diào)用DS18B20復(fù)位跳過讀序列號DS18B20復(fù)位啟動溫度轉(zhuǎn)換溫度為負(fù)NO YES圖3-2溫度測量流程圖3.2.2溫度數(shù)據(jù)顯示前解決程序?qū)⒁呀鉀Q好的溫度數(shù)據(jù)的一方面判斷它的正負(fù)，然后再去運營其他的代碼。在這里，程序還設(shè)定了溫度報警。溫度報警本來可以在DS18B20中對芯片進(jìn)行設(shè)立，但考慮到對芯片的熟悉度不夠，容易犯錯，而在程序中設(shè)定比較容易理解，寫起來也不會太難。尚有實際水的溫度不也許超過100度，所以測得100度以上的溫度值就會顯得多余，在程序中只要設(shè)定最高99.9度即可。再就是美觀上的設(shè)定，測得的溫度在為個位時，十位為0就會看起來不太美觀，只要把十位設(shè)定看不見即可。溫度各位分派資源十位不顯示十位為0溫度標(biāo)志為1返回溫度置為99.9百位為0紅燈亮溫度>40攝氏度顯示“-”號紅燈亮等待調(diào)用溫度各位分派資源十位不顯示十位為0溫度標(biāo)志為1返回溫度置為99.9百位為0紅燈亮溫度>40攝氏度顯示“-”號紅燈亮等待調(diào)用NOYESNOYESYES NOYES圖3-3數(shù)字不顯示流程圖3.2.2溫度程序部分溫度程序如下：ds1820復(fù)位子程序/*****************ds1820復(fù)位子程序******************/voidds1820rst(){unsignedcharx=0;DQ=1;//DQ復(fù)位delay_18B20(4);//延時DQ=0;//DQ拉低delay_18B20(100);//精確延時大于480usDQ=1;//拉高delay_18B20(40);//延時}ds1820讀數(shù)據(jù)子程序/*************ds1820讀數(shù)據(jù)子程序*******************/uchards1820rd()//讀數(shù)據(jù){unsignedchari=0;unsignedchardat=0;for(i=8;i>0;i--)//讀溫度2進(jìn)制8次{DQ=0;//給脈沖信號dat>>=1;//將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到datDQ=1;//給脈沖信號if(DQ)//數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換dat|=0x80;delay_18B20(10);}return(dat);}ds1820寫數(shù)據(jù)子程序/*******************ds1820寫數(shù)據(jù)子程序******************/voidds1820wr(ucharwdata){unsignedchari=0;for(i=8;i>0;i--)//寫數(shù)據(jù)2進(jìn)制8次{DQ=0;//給脈沖信號DQ=wdata&0x01;//數(shù)據(jù)傳送delay_18B20(10);//延時DQ=1;//給脈沖信號wdata>>=1;//數(shù)據(jù)移位}}3.3水流量程序模塊水流量的測量重要依靠對得到的頻率解決，由流量計在一段時間下產(chǎn)生高電平的個數(shù)決定，即Q（流量）=F（頻率）/R（商家設(shè)定值）所以只要在單片機(jī)中設(shè)定一定的時間，并在該時間之下計算出得到的高電平即可。在本程序中STC89C52的兩個定期器T0為計數(shù)狀態(tài)，T1為計時狀態(tài)，這樣方可測量流量。3.3.1水流量的讀取程序中斷程序運營的時間到，就可以讀取計數(shù)器中的數(shù)值，將下數(shù)值讀出后把計數(shù)器賦值為0，等待下一次的取出，然后進(jìn)入對讀出數(shù)據(jù)的解決程序。如圖3-4所示：等待調(diào)用等待調(diào)用中斷時間到中斷時間到NOYES讀取頻率讀取頻率定期器賦值定期器賦值置時間標(biāo)志位置時間標(biāo)志位水流量計算程序和轉(zhuǎn)換程序水流量計算程序和轉(zhuǎn)換程序返回返回圖3-4水流量測量流程圖3.3.2水流量數(shù)據(jù)的解決程序在預(yù)定期間到，即已經(jīng)取出了定期器的數(shù)值。我們計算的水流量最大是以每噸來計算并顯示的，故一個整形或長整型的數(shù)不夠，故先把它放在了一個int變量的存儲空間內(nèi)，做水流量的前三位，在定義一個長整型的數(shù)，把它作為水流量的后六位，這樣計算起來也比較容易，數(shù)據(jù)也不會起沖突，也是為將要計算水價做準(zhǔn)備。設(shè)定該水流量的最大計數(shù)為250噸，超過了定值，則會從0開始。如圖3-5所示：等待調(diào)用等待調(diào)用各個位置分派存儲空間流量計算清零流量后六位>=25萬流量后六位加1流量前三位>=1000計算流量前三位定期到·各個位置分派存儲空間流量計算清零流量后六位>=25萬流量后六位加1流量前三位>=1000計算流量前三位定期到 NOYES NOYES NOYES返回返回圖3-5水流量數(shù)據(jù)解決流程圖3.4顯示程序3.4.1顯示程序的解決流程在程序中只是計算出流量值，溫度值以及和資源分派的情況，一些字母的顯示，都要另加，這樣才干盡善盡美的表達(dá)出顯示出來的意思。在顯示程序中加入了溫度的測量，所以在主程序中不必再測量溫度。在第一頁重要顯示的是溫度和水流量的后六位，最后溫度以℃結(jié)尾，水流量以L結(jié)尾。第二頁重要水流量設(shè)定的上限值，最后也以L結(jié)尾。顯示程序的流程圖如圖3-6、圖3-7所示：打開水閥調(diào)整水流量上限值設(shè)定水流量上限值關(guān)閉水閥返回第一頁等待調(diào)用返回水流量顯示水流量測量溫度顯示溫度測量等待調(diào)用打開水閥調(diào)整水流量上限值設(shè)定水流量上限值關(guān)閉水閥返回第一頁等待調(diào)用返回水流量顯示水流量測量溫度顯示溫度測量等待調(diào)用 圖3-6第一頁顯示流程圖圖3-7第二頁顯示流程圖3.4.1顯示程序部分實現(xiàn)程序如下：寫指令程序/************************寫指令程序************************/voidwr_com(unsignedcharcom)//寫指令{delay(1);//延時1msRS=0;//寫命令設(shè)立RW=0;//并行數(shù)據(jù)的讀寫EN=0;//使能為0P2=com;//輸入命令delay(1);//延時1msEN=1;//使能為1delay(1);//延時1msEN=0;//使能為0}/**********************寫數(shù)據(jù)程序***********************/voidwr_dat(unsignedchardat)//寫數(shù)據(jù){delay(1);//延時1msRS=1;//寫數(shù)據(jù)設(shè)立RW=0;//并行數(shù)據(jù)的讀寫EN=0;//使能為0P2=dat;//輸入數(shù)據(jù)delay(1);//延時1msEN=1;//使能為1delay(1);//延時1msEN=0;//使能為0}3.5小結(jié)本課題的程序所有用C語言來編寫。在編寫過程中，會借鑒網(wǎng)絡(luò)的編程資料，會將整個程序進(jìn)行整體的規(guī)劃，會對錯誤的程序反復(fù)修改，盡善盡美的達(dá)成課題規(guī)定。其中重要的問題在于如何節(jié)省存儲空間，如何最大限度的運用芯片，如何的程序在現(xiàn)實實物中可以很好的運營成功。這就重要歸結(jié)于對芯片的熟悉限度和對程序的應(yīng)用限度。通過一番努力后，最終把程序做了出來。在做程序的過程中，碰到自己解決不了的難題就和同學(xué)們一起商議探討。這次的課題充足的鍛煉了自己。系統(tǒng)的仿真與調(diào)試4.1keiluvision4軟件本次畢業(yè)設(shè)計的程序設(shè)計的編寫以及調(diào)試都在KeiluVision4上進(jìn)行。2023年2月發(fā)布KeiluVision4，KeiluVision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員可以使用多臺監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方。新的用戶界面可以更好地運用屏幕空間和更有效地組織多個窗口，提供一個整潔，高效的環(huán)境來開發(fā)應(yīng)用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片，還添加了一些其他新功能。2023年3月ARM公司發(fā)布最新集成開發(fā)環(huán)境RealViewMDK開發(fā)工具中集成了最新版本的KeiluVision4，其編譯器、調(diào)試工具實現(xiàn)與ARM器件的最完美匹配。最新的KeiluVision4IDE，旨在提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力，實現(xiàn)更快，更有效的程序開發(fā)。uVision4引入了靈活的窗口管理系統(tǒng)，可以拖放到視圖內(nèi)的任何地方，涉及支持多顯示器窗口。uVision4在μVision3IDE的基礎(chǔ)上，增長了更多大眾化的功能。多顯示器和靈活的窗口管理系統(tǒng)系統(tǒng)瀏覽器窗口的顯示設(shè)備外設(shè)寄存器信息調(diào)試還原視圖創(chuàng)建并保存多個調(diào)試窗口布局多項目工作區(qū)簡化與眾多的項目圖4-1程序調(diào)試圖4.2ProtelDXP軟件本次畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)的電路原理圖就是由此軟件繪制。ProtelDXP可定制設(shè)計環(huán)境功能涉及雙顯示器支持，可固定、浮動以及彈出面板，強(qiáng)大的過濾和對象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。ProtelDXP是第一個將所有設(shè)計工具集于一身的板級設(shè)計系統(tǒng)，電子設(shè)計者從最初的項目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計方式實現(xiàn)。ProtelDXP運營在優(yōu)化的設(shè)計瀏覽器平臺上，并且具有當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計特點，可以解決各種復(fù)雜的PCB設(shè)計過程。通過設(shè)計輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣硬季€、信號完整性分析和設(shè)計輸出等技術(shù)融合，ProtelDXP提供了全面的設(shè)計解決方案。AltiumDesigner2023已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計工具，而是由多個模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是SCH（原理圖）設(shè)計、SCH（原理圖）仿真、PCB（印制電路板）設(shè)計、AutoRouter（自動布線器）和FPGA設(shè)計及嵌入式軟件開發(fā)等，覆蓋了以PCB為核心的整個物理設(shè)計。該軟件將項目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計、拓樸自動布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計提供了強(qiáng)大的支持?；谧钚碌腟pice3f5模擬模型和XSPICESimcode數(shù)字模型仿真內(nèi)核,ProtelDXP內(nèi)嵌一個功能強(qiáng)大的A/D混合信號仿真器,設(shè)計人員在進(jìn)行原理圖設(shè)計輸入后,即可對的地仿真模擬和數(shù)字器件而無需通過A/D轉(zhuǎn)換或D/A轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換到其他模塊中進(jìn)行。它可以對當(dāng)前所畫的原理圖進(jìn)行仿真,在整個設(shè)計周期都可以查看和分析電路的性能指標(biāo),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中所存在的問題并加以改正。設(shè)計者可以準(zhǔn)確地分析電路的工作狀況,從而提高電路的設(shè)計工作效率、縮短開發(fā)周期、減少生成成本。ProtelDXP電路仿真設(shè)計的一般環(huán)節(jié)電路仿真是指在計算機(jī)上通過軟件來模擬具體電路的實際工作過程,并計算出在給定條件下電路中各節(jié)點(涉及中間節(jié)點和輸出節(jié)點)的輸出波形。電路仿真是否成功,取決于電路原理圖、元模型的仿真屬性、電路的網(wǎng)表結(jié)構(gòu)以及仿真設(shè)立等。ProtelDXP的電路原理圖如圖4-2所示圖4-2電路原理圖4.2proteus電路仿真4.2.1proteus軟件介紹Proteus軟件是英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯器。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：原理布圖PCB自動或人工布線SPICE電路仿真革命性的特點互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。仿真解決器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運營后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。4.2.2proteus仿真環(huán)節(jié)第一對要仿真部分繪制好電路原理圖，如圖4-3所示：圖4-3仿真原理圖第二添加已經(jīng)調(diào)試好的目的代碼文獻(xiàn)，如圖4-4所示：圖4-4添加目的代碼文獻(xiàn)圖第三在proteus中運營電路仿真圖，如圖4-5所示：圖4-5電路仿真圖實物展示圖5-1實物1圖5-2實物2第六章總結(jié)這次設(shè)計的制作，充足的考驗了自己的綜合能力。從硬件到軟件的制作過程中，問題多多，但通過一番努力后，所有的問題都解決。硬件的問題重要是設(shè)計電路這一塊。由于這次設(shè)計中有第一次觸摸的芯片和電路，這都不得不自己找資料去查找其芯片的結(jié)構(gòu)和用法。當(dāng)電路設(shè)計好了以后，元器件不多，自己就用萬能板做電路。由于焊接工藝不好，使得電路有虛焊、漏焊，甚至焊錯的接口，短路也時有發(fā)生。查找錯誤也很慢。讓自己看到了在動手操作能力上的局限性。軟件部分的問題就是查找資料太多，但整理出來有用的很少，尚有液晶屏1602和DS18B20溫度傳感器時序圖看起來始終很費勁。網(wǎng)上那個有很多它們的資料，看懂網(wǎng)上的程序也很艱難，發(fā)現(xiàn)自己對程序上面也只是略懂皮毛。畢業(yè)設(shè)計是一次對學(xué)校對學(xué)生專業(yè)技能的驗收，通過這次的實際操作，讓我從硬件到軟件，從思考到動手，從理論到實踐，讓我對電子專業(yè)的更加深刻的了解，學(xué)習(xí)的專業(yè)知識更加的鞏固，更大的好處是讓我知道自己哪些的局限性，哪些是自己的強(qiáng)項，失敗和成功都是我的財富。也讓我知道在關(guān)鍵時刻要充足的發(fā)揮自己的能力，在平時要多勞動，多學(xué)習(xí)，多看多想多實踐。立即就要走上社會的我們更加體會到專業(yè)對自己重要性。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我重要的收獲就是其中許多次的失敗。由失敗走向成功是很讓人興奮的一件事，其中妙味無窮。由于有問題，所以我找過同學(xué)一起探討，上網(wǎng)找過資料來搜集，找過老師來輔導(dǎo)。使我感覺到過的很充實，希望在以后工作中也能連續(xù)保持自己這樣的積極性。所以這次非常感謝老師同學(xué)們的幫助。參考文獻(xiàn)[1]邱關(guān)源.電路[M].高等教育出版社(第四版),1999.[2]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,2023.[3]丁玉美.數(shù)字信號解決[M].西安電子科技大學(xué)出版社,1993.[4]韓志軍·單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計——入門向?qū)c設(shè)計實例[M]·機(jī)械工業(yè)出版社，2023.[5]王祁.智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1997.[6]唐文彥.傳感器[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2023.致謝本次畢業(yè)設(shè)計通過指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，以及自己的努力，我才干完畢任務(wù)。不僅讓我增長了見識也讓我真正感受到理論與實際相結(jié)合的成果，受益匪淺。感謝我的指導(dǎo)老師，他給予我許多的幫助和鼓勵。我還要感謝在設(shè)計過程中所有給予我真誠幫助的其他老師和同學(xué)。附錄1：總程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDQ=P1^0;//溫度傳感器接口//按鍵接口sbitkey3=P3^7;sbitkey2=P3^6;sbitkey1=P3^5;//液晶接口sbiten=P2^7;sbitrs=P2^6;//蜂鳴器接口sbitbeep=P2^0;//繼電器接口sbitjdq=P2^1;longnum;//脈沖計數(shù)longdat;//算出的流量值longdat1;//算出的流量值bitflag;uintwen_du;ucharcodetable[]={""};voiddelay(ucharms){ uchary; { for(ms;ms>0;ms--) for(y=110;y>0;y--); }}/***********ds18b20延遲子函數(shù)（晶振12MHz）*******/voiddelay_18B20(uinti){ while(i--);}/**********ds18b20初始化函數(shù)**********************/voidInit_DS18B20(){ ucharx=0; DQ=1;//DQ復(fù)位 delay_18B20(8);//稍做延時 DQ=0;//單片機(jī)將DQ拉低 delay_18B20(80);//精確延時大于480us DQ=1;//拉高總線 delay_18B20(14); x=DQ;//稍做延時后假如x=0則初始化成功x=1則初始化失敗 delay_18B20(20);}/***********ds18b20讀一個字節(jié)**************/ucharReadOneChar(){ uchari=0; uchardat=0; for(i=8;i>0;i--) { DQ=0;//給脈沖信號 dat>>=1; DQ=1;//給脈沖信號 if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(4); } return(dat);}/*************ds18b20寫一個字節(jié)****************/voidWriteOneChar(uchardat){ uchari=0; for(i=8;i>0;i--) { DQ=0; DQ=dat&0x01; delay_18B20(5); DQ=1; dat>>=1; }}voidReadTemperature()//讀取ds18b20當(dāng)前溫度{ uinttemp; uchara=0; ucharb=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作 WriteOneChar(0x44); //啟動溫度轉(zhuǎn)換 delay_18B20(100);//thismessageisweryimportant Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作 WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器等（共可讀9個寄存器）前兩個就是溫度 delay_18B20(100); a=ReadOneChar(); //讀取溫度值低位 b=ReadOneChar(); //讀取溫度值高位 temp=b*256+a; wen_du=temp*0.625;//當(dāng)前采集溫度轉(zhuǎn)換}voiddidi(){ beep=0; delay(500); beep=1; delay(500);}voidyj1602_write_com(ucharcom){ en=0;delay(1); en=1;delay(1); rs=0;delay(1); P0=com; en=0;delay(1);}voidyj1602_write_date(uchardate){ en=0;delay(1); en=1;delay(1); rs=1;delay(1); P0=date; en=0;delay(1);}voidyj1602_init(){ yj1602_write_com(0x38); yj1602_write_com(0x0c); yj1602_write_com(0x06); yj1602_write_com(0x01);}voiddisplay(){ yj1602_write_com(0x80); yj1602_write_date('w'); yj1602_write_date('e'); yj1602_write_date('n'); yj1602_write_date('-'); yj1602_write_date('d'); yj1602_write_date('u'); yj1602_write_date(':'); yj1602_write_date(table[wen_du%10000/1000]); yj1602_write_date(table[wen_du%1000/100]); yj1602_write_date(table[wen_du%100/10]); yj1602_write_date('.'); yj1602_write_date(table[wen_du%10]); yj1602_write_date(0xdf); yj1602_write_date('c'); yj1602_write_com(0xc0); if(flag==0) { yj1602_write_date('s'); yj1602_write_date('-'); yj1602_write_date('l'); yj1602_write_date('i'); yj1602_write_date('u'); yj1602_write_date(':'); yj1602_write_date(table[dat%1000000/100000]); yj1602_write_date(table[dat%100000/10000]); yj1602_write