基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　論文題目：基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在當(dāng)今社會(huì)中，溫度的測(cè)量與控制是一個(gè)與人們的生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系的課題，而單片機(jī)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在電子產(chǎn)品當(dāng)中有著很廣泛的應(yīng)用，所以把單片機(jī)與溫度的測(cè)量與控制結(jié)合起來(lái)，能夠給人們精確測(cè)量控制溫度帶來(lái)很大的便捷，讓人們的生活更加舒適，而且能夠給

2、生產(chǎn)部門對(duì)器件的精確制造提供很大的幫助。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)由單片機(jī)、液晶顯示屏、溫度傳感器、電熱管、小風(fēng)扇等模塊構(gòu)成。主要的工作原理是通過(guò)單片機(jī)將溫度傳感器采集到的溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到的結(jié)果通過(guò)處理、比較從而來(lái)控制電熱管和小風(fēng)扇的工作狀態(tài)，使得環(huán)境溫度控制在設(shè)定溫度的一定范圍內(nèi)。</p><p>　　通過(guò)硬件電路和軟件的調(diào)試表明，該

3、系統(tǒng)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，首先能夠把溫度在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，而且能夠準(zhǔn)確的控制加熱與散熱部件的工作狀態(tài)，從而把溫度控制在設(shè)定溫度上下0.3度的范圍內(nèi)。</p><p>　　關(guān)鍵字： 單片機(jī)，溫度測(cè)控系統(tǒng)</p><p>　　Subject : Temperature control system hardware design based on Micro controller</p

4、><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In today's society, the measurement and control of temperature is the subject of a production and is very close to people's life, while the micro

5、 controller with its unique advantages, the electronic products which have a very wide range of applications, so the micro controller and temperature measurement and control of combined it can accurately measure the temp

6、erature control to the people a great deal of convenience, so that people's lives more comfortable, but also to the production departme</p><p>　　This design is a temperature control system hardware desig

7、n based on micro controller . The system consists of micro controller, LCD display, temperature sensor, heating pipes, fans and other small modules. The main result of works by the micro controller temperature sensor to

8、the temperature signal has been calculated, obtained by processing, comparison and thus to control the heating pipes and a small fan operating status, making the ambient temperature is controlled within a certain range o

9、f </p><p>　　Through hardware and software debugging showed that the system can achieve the design goal, first the temperature can be displayed in real time on the screen, and can accurately control the worki

10、ng status of heating and cooling components, thus bringing down the temperature control at the set temperature within the range of 0.3 degrees.</p><p>　　KEY WORDS : micro controller, temperature control sys

11、tem </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題的選題背景及生產(chǎn)需求狀況1</p><p>　　1.2 選題的研究意義1</p><p>　　1.3 論文的主要工作2</p

12、><p>　　第二章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案與原理3</p><p>　　2.1 方案的比較與選擇3</p><p>　　2.1.1滯環(huán)控制系統(tǒng)3</p><p>　　2.1.2 模糊PI控制系統(tǒng)4</p><p>　　2.2 模糊PI控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介4</p><p>　　第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要芯片

13、及主要硬件的介紹6</p><p>　　3.1 單片機(jī)STC89C52RC的結(jié)構(gòu)及工作原理6</p><p>　　3.1.1 STC89C52RC單片機(jī)簡(jiǎn)介6</p><p>　　3.1.2 單片機(jī)的外圍引腳及其功能8</p><p>　　3.1.3單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器10</p><p>　　3.1.4 單

14、片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)11</p><p>　　3.2 主要硬件介紹13</p><p>　　3.2.1 顯示屏LCD160213</p><p>　　3.2.2 溫度傳感器DS18B2014</p><p>　　3.2.3 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊L298n16</p><p>　　第四章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及硬件模塊設(shè)計(jì)18&

15、lt;/p><p>　　4.1 晶振及復(fù)位模塊18</p><p>　　4.2 復(fù)位模塊18</p><p>　　4.3 溫度采集模塊19</p><p>　　4.4 液晶顯示模塊19</p><p>　　4.5 按鍵輸入模塊20</p><p>　　4.6升溫模塊21</p>

16、;<p>　　4.7降溫模塊22</p><p>　　4.8上下限報(bào)警模塊22</p><p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)部分24</p><p>　　第六章 結(jié)論與展望25</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　致謝27<

17、;/b></p><p>　　附錄一：總電路圖28</p><p>　　附錄二：電路仿真圖29</p><p>　　附錄三：實(shí)物圖30</p><p>　　附錄四：軟件程序31</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課

18、題的選題背景及生產(chǎn)需求狀況</p><p>　　隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。單片機(jī)具有處理能力強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫度測(cè)量與控制方面，控制簡(jiǎn)單方便，測(cè)量范圍廣，精度較高。溫度又是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)并且十分重要的參數(shù)之一，特別是在冶金、石油、食品、印染等工廠中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)幾乎存在每一個(gè)中小企業(yè)中，由于我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)

19、的研究較晚，在經(jīng)過(guò)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的學(xué)習(xí)和吸收以后，才掌握了溫度室內(nèi)的微機(jī)控制技術(shù)，但是我國(guó)以單片機(jī)為核心的溫度測(cè)控技術(shù)還有待發(fā)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大差距。我國(guó)的溫度測(cè)量控制技術(shù)還沒(méi)有完全成熟，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)生活中還存在著許多問(wèn)題，所以學(xué)習(xí)以單片機(jī)為核心的溫度測(cè)控技術(shù)具有很大的現(xiàn)實(shí)性和必要性。而且我國(guó)對(duì)于基于微機(jī)為核心的溫度測(cè)控系統(tǒng)的需求很大，很多大的公司相繼開(kāi)發(fā)新型的溫度測(cè)控系統(tǒng)去滿足市場(chǎng)對(duì)溫度測(cè)控系統(tǒng)的各種特殊需求，使之應(yīng)

20、用于各個(gè)行業(yè)，存在于各種產(chǎn)品中。所以，基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)的生產(chǎn)和需求都是很大的，并會(huì)日益增大。</p><p>　　1.2 選題的研究意義</p><p>　　在當(dāng)今的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于溫度的控制一直都有著非常重要的作用。然而現(xiàn)在我國(guó)農(nóng)村和一些企業(yè)礦場(chǎng)中，都還用簡(jiǎn)單的溫度測(cè)控設(shè)備，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確測(cè)量和控制。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人民生活水平的提高，更多的生產(chǎn)部門和環(huán)節(jié)

21、對(duì)溫度測(cè)量控制精度的穩(wěn)定性和可靠性的要求越來(lái)越高，簡(jiǎn)單的溫度測(cè)控設(shè)備顯然已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求。所以研制開(kāi)發(fā)更高精度的溫度測(cè)控系統(tǒng)以滿足社會(huì)的需求成為了急需解決的問(wèn)題。</p><p>　　所以此次設(shè)計(jì)的目的是學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度進(jìn)行精確控制的溫度測(cè)控系統(tǒng)，一方面，有助于我們把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)生活當(dāng)中，培養(yǎng)我們的研發(fā)能力和在完成工程項(xiàng)目中所需要具備的基本素質(zhì)和要求，另一方面，由于溫度測(cè)控系統(tǒng)在社會(huì)上的廣泛應(yīng)

22、用也使得溫度測(cè)控系統(tǒng)的研究意義非常重要。 </p><p>　　1.3 論文的主要工作</p><p>　　本論文的主要內(nèi)容安排如下：</p><p>　?。?）了解以單片機(jī)為核心的溫度測(cè)量控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　?。?）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)將采用方案進(jìn)行比較和選擇，以及對(duì)控制方法的描述。</p>

23、<p>　?。?）對(duì)主要芯片以及部分重要硬件的介紹。</p><p>　?。?）對(duì)各個(gè)硬件模塊的電路設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。</p><p>　?。?）關(guān)于軟件的設(shè)計(jì)部分。</p><p><b>　?。?）總結(jié)。</b></p><p>　?。?）系統(tǒng)的原理圖及實(shí)物圖。</p><p>　　

24、第二章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案與原理</p><p>　　2.1 方案的比較與選擇</p><p>　　基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)可以有多種實(shí)現(xiàn)方法，這里對(duì)兩個(gè)比較合適的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較后選擇出一個(gè)較好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.1.1滯環(huán)控制系統(tǒng)</p><p>　　方案一采用的是滯環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。</p><p&

25、gt;<b>　　\</b></p><p>　　圖2.1 指環(huán)控制系統(tǒng)原理圖</p><p>　　該系統(tǒng)的工作原理是:溫度傳感器DS18B20感應(yīng)到環(huán)境溫度，然后把數(shù)值傳送到單片機(jī)中，單片機(jī)接受數(shù)據(jù)經(jīng)處理后一方面把溫度數(shù)值傳送到溫度顯示屏上顯示出來(lái)，另一方面與給定的溫度上下限作比較從而控制繼電器的開(kāi)斷，間接控制電熱管和排氣扇的工作狀態(tài)，以達(dá)到控制溫度的上升與下降的目

26、的，使溫度保持在一定范圍內(nèi)。當(dāng)溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)越限報(bào)警裝置啟動(dòng)，以便人為采取措施。</p><p>　　2.1.2 模糊PI控制系統(tǒng)</p><p>　　方案二采用的是模糊PI控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,控制系統(tǒng)的原理圖如下圖2.2所示。</p><p><b>　　、</b></p><p>　　圖2.2 模糊PI控制系統(tǒng)的

27、原理圖</p><p>　　該控制系統(tǒng)的工作原理是：溫度傳感器DS18B20采集到環(huán)境溫度后，把采集到的數(shù)值傳送到單片機(jī)中，單片機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)驚醒處理后，一方面把溫度的數(shù)值通過(guò)溫度顯示屏顯示出來(lái)，另一方面把接收到的數(shù)據(jù)與給定的輸入值進(jìn)行比較得到的差值通過(guò)PI調(diào)節(jié)來(lái)控制單片機(jī)輸出等幅PWM波形的占空比，進(jìn)而控制電熱管與排氣扇的功率達(dá)到控制溫度的目的。當(dāng)溫度超出設(shè)定的溫度警戒線時(shí)，越限報(bào)警裝置啟動(dòng)，以便人為進(jìn)行控制

28、。鍵盤輸入可以改變溫度的設(shè)定值,使溫度的控制更靈活，控制的溫度帶更廣。</p><p>　　經(jīng)過(guò)比較后發(fā)現(xiàn)，滯環(huán)控制系統(tǒng)的跟蹤響應(yīng)快速，但是誤差較大，溫度變化范圍較大，波動(dòng)明顯。而模糊PI控制系統(tǒng)不僅能夠很好的跟蹤響應(yīng)，而且可以有效的降低穩(wěn)態(tài)誤差，使得溫度在很小的范圍內(nèi)變化，提高了控制系統(tǒng)的精度。故此次設(shè)計(jì)選擇模糊PI控制系統(tǒng)。</p><p>　　2.2 模糊PI控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p

29、><p>　　模糊控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介: 模糊邏輯控制簡(jiǎn)稱模糊控制，是以模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù),模糊控制實(shí)質(zhì)上是一種非線性控制，從屬于智能控制的范疇。模糊控制的一大特點(diǎn)是既有系統(tǒng)化的理論，又有大量的實(shí)際應(yīng)用背景。</p><p>　　模糊控制的規(guī)則有以下三種: </p><p>　?。?）專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)</p>&l

30、t;p>　?。?）操作員的操作模式</p><p><b>　　（3）學(xué)習(xí) </b></p><p>　　模糊控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是:</p><p>　　(1) 簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，特別適用于非線性、時(shí)變、滯后、模型不完全系統(tǒng)的控制。</p><p>　　(2) 不依賴于被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型。</p>

31、<p>　　(3) 利用控制法則來(lái)描述系統(tǒng)變量間的關(guān)系。</p><p>　　(4) 不用數(shù)值而用語(yǔ)言式的模糊變量來(lái)描述系統(tǒng)，模糊控制器不必對(duì)被控制對(duì)象建立完整的數(shù)學(xué)模式。</p><p>　　(5) 模糊控制器是一語(yǔ)言控制器，便于操作人員使用自然語(yǔ)言進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。</p><p>　　(6) 模糊控制器是一種容易控制、掌握的較理想的非線性控制器，具有

32、較佳的魯棒性、適應(yīng)性、強(qiáng)健性及較佳的容錯(cuò)性</p><p>　　但是模糊控制系統(tǒng)對(duì)信息簡(jiǎn)單的模糊處理將導(dǎo)致系統(tǒng)的控制精度降低和動(dòng)態(tài)品質(zhì)變差。若要提高精度就必然增加量化級(jí)數(shù)，導(dǎo)致規(guī)則搜索范圍擴(kuò)大，降低決策速度，甚至不能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。而PI控制系統(tǒng)不僅能夠很好的跟隨響應(yīng)，而且還能夠有效的降低系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，所以在小偏差范圍內(nèi)選擇PI控制。</p><p>　　模糊PI控制系統(tǒng)綜合了模糊控制的動(dòng)態(tài)

33、性能以及PI控制的穩(wěn)態(tài)性能，控制原理是：當(dāng)系統(tǒng)的偏差較大是，通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇模糊控制器，以達(dá)到較好的動(dòng)態(tài)特性；當(dāng)系統(tǒng)的偏差較小時(shí)，將開(kāi)關(guān)切換到基本PI控制器，以獲得較好的穩(wěn)態(tài)性能。模糊PI控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.3所示。</p><p>　　圖2.3 模糊PI控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要芯片及主要硬件的介紹</p><p>　　3.1 單片機(jī)

34、STC89C52RC的結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器。用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕

35、、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。</p><p>　　由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有CPU的專用處理器芯片發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。</p><p>　　3.1.1

36、STC89C52RC單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　STC89C52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內(nèi)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。具有以下標(biāo)準(zhǔn)

37、功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線 ，看門狗定時(shí)器，內(nèi)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內(nèi)容被保存，振

38、蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，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可選。</p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)主要特性:</p><p>　?。?） 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。</p><p>　　（2）工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機(jī)）

39、/3.8V～2.0V（3V 單片機(jī)）。</p><p>　　（3）工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051 的0～80MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá)48MHz。</p><p>　?。?）用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。</p><p>　　（5）片上集成512 字節(jié)RAM。</p><p>　?。?）通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P

40、0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。</p><p>　?。?）ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú) 需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片。</p><p>　?。?）具有EEPROM 功能。<

41、;/p><p>　?。?）共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器T0、T1、T2。</p><p>　　（10）外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。</p><p>　?。?1）通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART。</p><p>　?。?2）工

42、作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）。</p><p>　　（13）PDIP封裝 。</p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)的工作模式：</p><p>　?。?）掉電模式：典型功耗,<0.1μA,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序。</p><p>　　（2）空閑模式：典型功耗2mA。<

43、/p><p>　　（3）正常工作模式：典型功耗4MA-7MA。</p><p>　　3.1.2 單片機(jī)的外圍引腳及其功能</p><p>　　圖3.1 STC89C52RC引腳圖</p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)是40引腳封裝。這40個(gè)引腳由四組8位并行I/O端口、VCC、GND、兩條外接晶體引腳（XTAL1、XTAL2）、四條控制

44、引腳（RST、EA/VPP、ALE、PSEN）組成。</p><p>　?。?）VCC（40腳）：接+5v電源正端。</p><p>　?。?）GND（20腳）：接電源地端。</p><p>　?。?）XTAL1 （19 腳） 和 XATL2（18 腳）：外接振蕩電路。</p><p>　　（

45、4）PSEN（29 腳）：片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào),低電平有效。每個(gè)機(jī)器周期該信號(hào)兩次有效，并且通過(guò)數(shù)據(jù)總線P0口讀會(huì)指令或常數(shù)。在訪問(wèn)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，該信號(hào)處于無(wú)效狀態(tài)。</p><p>　?。?）ALE/PROG（30 腳）：地址鎖存允許信號(hào)輸出端、以及EPROM 編程脈沖輸入端。</p><p>　　（6）ALE在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)輸出2個(gè)脈沖，下降沿用于控

46、制鎖存P0口輸出的低8位地址，也可作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘脈沖信號(hào)或用于定時(shí)，次頻率為振蕩頻率的1/6。</p><p>　?。?）RST/VPD（9 腳）：復(fù)位信號(hào)/備用電源輸入端。若該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，單片機(jī)將會(huì)復(fù)位。當(dāng)VCC掉電時(shí),此引腳可以接上備用電源,以保存內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失;當(dāng)VCC低于規(guī)定水平時(shí),通過(guò)該引腳也可向內(nèi)部RAM提供備用電源。 </p>

47、<p>　　（8）EA/VPP（31腳）：內(nèi)/外部 ROM 選用端。當(dāng)該引腳保持高電平時(shí)，不管是否有外部程序存儲(chǔ)器，只訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。反之，當(dāng)保持低電平時(shí)，訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。 </p><p>　?。?） P0 口（39~32 腳P0.0-P0.7）：由P0.0~P0.7組成，是個(gè)8位雙向 三態(tài)I/O 口。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),可

48、分別用作低8位地址線和8位數(shù)據(jù)線;P0口可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL 輸入。 在輸出高電平時(shí)，需接4.7K~10K的上拉電阻。</p><p>　?。?0）P1 口（1~8 腳）：由P1.0~P1.7組成，P1口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的準(zhǔn)8位雙向I/0 口,能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL輸入。 </p><p>　?。?1）P2 口（2

49、1~28 腳）：由P2.0~P2.7組成，P2口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的準(zhǔn)8位雙向I/0 口, 同時(shí)可用作高8位地址線和8位數(shù)據(jù)線，能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL輸入。 </p><p>　?。?2）P3 口 （10~17 腳）：由P3.0~P3.7組成，P3口是一個(gè)帶內(nèi)部有上拉電阻的準(zhǔn)8位雙向I/0 口。同時(shí)，它的每一條口線都具有第二功能，表

50、3.1所示。</p><p>　　表3.1P3口各位的第二類功能</p><p>　　3.1.3單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部自帶三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1和T2，T0和T1均可作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器使用。6個(gè)特殊功能寄存器決定了它的工作方式及功能。</p><p>　　(1)TMOD:用來(lái)設(shè)置

51、定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1的工作方式。寄存器內(nèi)部如表3.2所示。</p><p>　　表3.2控制寄存器(TMOD)</p><p>　　TMOD的低4位用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的工作方式選擇，高四位用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的工作方式選擇。</p><p>　　GATE:選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)器是否受外部中斷控制。若GATE=1，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0啟停受引腳P3.2（中斷0）控制；定時(shí)

52、/計(jì)數(shù)器T1啟停受引腳P3.3（中斷1）控制；若GATE=0，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟停與外部中斷（中斷0和中斷1）無(wú)關(guān)。</p><p>　　C/’T：定時(shí)/計(jì)數(shù)方式選擇位。當(dāng)C/’T=0時(shí)為定時(shí)方式；C/’T=1時(shí)為計(jì)數(shù)方式。</p><p>　　M1、M0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作模式時(shí)選擇位。定時(shí)/計(jì)數(shù)器工方式如表3.3所示。</p><p>　　表3.3四種定時(shí)/計(jì)數(shù)器

53、工作方式</p><p>　　(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器（TCON）</p><p>　　TCON用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟停、溢出和外部中斷觸發(fā)方式。TCON寄存器內(nèi)部各位定義如表3.4所示。</p><p>　　表3.4TCON內(nèi)部各位定義</p><p>　　3.1.4 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　ST

54、C89C52RC單片機(jī)內(nèi)部由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出端口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)以及系統(tǒng)總線等構(gòu)成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如3.2所示。</p><p>　　圖3.2 STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部主要由中央處理器（CPU）、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）和輸入/輸出接口組成。</p><p>　　STC89C5

55、2RC單片機(jī)的CPU是一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)的中央處理器，主要由運(yùn)算器、控制器和特殊寄存器組構(gòu)成。</p><p>　　運(yùn)算器：運(yùn)算器的核心為算術(shù)邏輯單元（ALU），主要由布爾處理器、累加器（ACC）、暫存器（TMP1、TMP2）、程序狀態(tài)字寄存器（PSW）和寄存器（B）構(gòu)成。主要功能為處理數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算。</p><p>　　控制器：控制器的主要功能為對(duì)來(lái)自存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼，通過(guò)定時(shí)控制

56、電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的全部?jī)?nèi)部和外部的控制信號(hào)，使各部分協(xié)調(diào)工作,控制器主要由程序計(jì)數(shù)器（PC）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器（ID）和定時(shí)控制邏輯電路等組成。</p><p>　　特殊寄存器（SFR）：也稱為專用寄存器,主要用來(lái)指示當(dāng)前要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址，存放特定的操作數(shù)，指示指令的運(yùn)行狀態(tài)等。STC89C52RC單片機(jī)共有26個(gè)特殊功能寄存器，離散地分布在片內(nèi)RAM的高128B地址中。<

57、;/p><p>　　STC89C52RC內(nèi)部有兩個(gè)存儲(chǔ)器，分為程序存儲(chǔ)器（ROM）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），但由于訪問(wèn)的地址一樣，因而要采用不同形式的指令進(jìn)行操作。</p><p>　　程序存儲(chǔ)器：主要存放單片機(jī)的要執(zhí)行的程序，一般為Flash ROM.對(duì)于STC89C52RC來(lái)說(shuō)，ROM的大小為8KB，片內(nèi)存儲(chǔ)空間地址為0000H~1FFFH，若EA=0,當(dāng)PC值在0000H~1FFFH之間時(shí)

58、，CPU從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器取指令，當(dāng)PC值大于1FFFH時(shí)，則從外部程序存儲(chǔ)器取址。另外，程序存儲(chǔ)器中有幾個(gè)特殊存儲(chǔ)單元，這些存儲(chǔ)單元是提前固定好的，具有特殊用途。具體如表3.5所示。</p><p>　　表3.5程序存儲(chǔ)器中的特殊單元</p><p>　　內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：主要存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存、緩沖、標(biāo)志位以及用戶自定義的字形表等。STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可分為片

59、內(nèi)RAM區(qū)和特殊功能寄存器區(qū)（SFR）。其內(nèi)部RAM的大小為256B，低128 字節(jié)的內(nèi)部RAM（地址:00H-7FH）,可直接尋址或間接尋址。高128 字節(jié)的內(nèi)部RAM（地址:80H-FFH）,只能間接尋址。特殊功能寄存器（SFR）（地址:80H-FFH）, 只能直接尋址.因此可以通過(guò)尋址方式的不同，來(lái)區(qū)分特殊功能寄存器SFR和高128位的內(nèi)部RAM。52系列單片機(jī)在51的基礎(chǔ)上增加了5個(gè)特殊功能寄存器，主要與定時(shí)/計(jì)數(shù)器2相關(guān)聯(lián)。如

60、表3.6所示：</p><p>　　表3.6 STC89C52RC附加的SFR</p><p>　　3.2 主要硬件介紹</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)用用到了很多硬件，比如DS18B20、LCD1602液晶顯示屏、功率晶體管MJ11016、L298N等等。這里選取主要的幾個(gè)硬件進(jìn)行介紹。</p><p>　　3.2.1 顯示屏LCD160

61、2</p><p>　　LCD1602工業(yè)字符型液晶顯示屏，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。LCD1602的引腳圖如下。</p><p>　　圖 3.3 LCD1602引腳圖</p><p>　　（1）VSS為電源地接電源負(fù)極</p><p>　?。?）VDD接5V電源正極</

62、p><p>　　（3）VEE為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接電源正極時(shí)對(duì)比度最弱，接電源地時(shí)對(duì)比度最高</p><p>　?。?）RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　（5）RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。</p><p>　?。?）E端為使能端,高電平時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)

63、行指令。</p><p>　?。?）D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端，讀寫狀態(tài)依賴于RS的電平狀態(tài)。</p><p>　　3.2.2 溫度傳感器DS18B20</p><p>　　DS18B20是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開(kāi)銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。</p><p>　　DS18B20主要的技術(shù)性能如下：</p>&l

64、t;p>　?。?） 獨(dú)特的單線接口方式，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。</p><p>　?。?）測(cè)溫范圍 －55℃～+125℃，固有測(cè)溫誤差1℃。</p><p>　?。?）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，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，如果數(shù)量過(guò)多，會(huì)使供電電源電壓過(guò)低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)

65、定。</p><p>　?。?）工作電源: 3.0~5.5V/DC （可以數(shù)據(jù)線寄生電源）</p><p>　?。?）在使用中不需要任何外圍元件</p><p>　?。?） 測(cè)量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送</p><p>　　（7）適用于狹小空間設(shè)備測(cè)溫</p><p>　　DS18B20的引腳圖如下:<

66、/p><p>　　圖3.4 DS18B20引腳</p><p>　?。?）VCC端接外部電源正極（3V—5.5V）也可使用內(nèi)部的寄生電源。</p><p>　?。?）DQ端為雙向數(shù)據(jù)傳輸端口，與單片機(jī)的引腳相連。</p><p>　?。?）GND端接電源負(fù)極。</p><p>　　DS18B20的測(cè)溫原理：</p&

67、gt;<p>　　DS18B20的測(cè)溫原理如圖3.5所示，圖中低溫度系數(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1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量.計(jì)數(shù)門的開(kāi)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

68、對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存中，減法計(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。首先DS1820提供的讀暫存寄存器指令(BEH)讀出以0.5℃為分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果，然后切去測(cè)量結(jié)果中的最低有效位(LSB)，得到所測(cè)實(shí)際溫度整數(shù)部分T整數(shù)，然后再用BEH指令讀取計(jì)數(shù)器1的計(jì)數(shù)剩余值M剩余和每度計(jì)數(shù)值M每度，考慮到DS1820測(cè)量溫度的整數(shù)部分以0.25℃、0.75℃為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度T實(shí)際可用

69、下式計(jì)算得到：T實(shí)際=(T整數(shù)－0.25℃)+(M每度－M剩余)/M每度。</p><p>　　圖 3.5 DS18B20測(cè)溫原理</p><p>　　3.2.3 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊L298n</p><p>　　L298N是一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點(diǎn)是：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作

70、電流為2A；額定功率25W內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。</p><

71、p>　　L298N用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的模塊引腳如圖3.6所示：</p><p>　　圖3.6 L298N模塊引腳圖</p><p>　?。?）VCC接電源正極（3V-46V）。</p><p>　?。?）GND接電源負(fù)極。</p><p>　　（3）IN1-IN4與單片機(jī)相連，輸入高低電平來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。</p><

72、;p>　?。?）ENA、ENB為使能端，輸入PWM信號(hào)可以用來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速快慢。</p><p>　?。?）OUT1與OUT2、OUT3與OUT4可以分別控制兩個(gè)電機(jī)與電機(jī)的兩端相連。</p><p>　?。?）SENSA與SENSB接電源負(fù)極。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及硬件模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 晶振及

73、復(fù)位模塊</p><p>　　晶振電路能為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)，通常一個(gè)系統(tǒng)使用一個(gè)晶振，以便各部分保持同步。為了更好的與外圍電路進(jìn)行連接，此次設(shè)計(jì)選擇了如下圖4.1所示的晶振電路。</p><p>　　圖 4.1 晶振電路</p><p><b>　　4.2 復(fù)位模塊</b></p><p>　　為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路

74、穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開(kāi)始工作，復(fù)位方式有多種可供選擇，此次設(shè)計(jì)選擇的是手動(dòng)按鈕復(fù)位。電路如下圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2 手動(dòng)按鈕復(fù)位電路</p><p>　　手動(dòng)按鈕復(fù)位的原理是，人為的在RST端加上高電平，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。由圖可知當(dāng)按下按鈕時(shí)，+5V電平直接加到RST

75、端，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。</p><p>　　4.3 溫度采集模塊</p><p>　　溫度的采集與傳輸選用的DS18B20溫度傳感器，DS18B20溫度傳感器側(cè)額問(wèn)電路簡(jiǎn)單，測(cè)溫精度較高，適合用于狹小范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。且DS18B20溫度傳感器自帶有存儲(chǔ)器、A/D變化器，不用在添加更多的外圍輔助電路。所以溫度采集選用的DS18B20溫度傳感器，溫度采集電路如下圖4.3所示。</p

76、><p>　　圖 4.3 溫度采集電路</p><p>　　4.4 液晶顯示模塊</p><p>　　溫度選取的是LCD1602液晶顯示屏來(lái)顯示，LCD1602是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊?？刂坪?jiǎn)單，成本較低，編程容易，所以選擇LCD1602來(lái)顯示溫度。溫度顯示電路如圖4.4所示。</p><p>　　圖 4.4 溫度顯示

77、電路</p><p>　　選擇P0.0-P0.7口作為數(shù)據(jù)傳送端口,加上拉電阻的目的是因?yàn)閱纹瑱C(jī)P0口輸出高電平的能力有限。</p><p>　　4.5 按鍵輸入模塊</p><p>　　為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，擴(kuò)大能控的度帶，所以設(shè)置了按鍵輸入模塊，能夠認(rèn)為的改變先要的溫度帶，是溫度控制更加的靈活、自由。按鍵輸入的電路如下圖4.5所示。</p>

78、<p>　　圖 4.5 按鍵輸入電路圖</p><p><b>　　4.6升溫模塊</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)選用的升高空間內(nèi)的器件是24的電熱管，功率適中，安全易于安放，電熱管的控制電路選擇用直流斬波電路控制。電熱管工作的電路圖如圖4.6所示。</p><p>　　升溫電路的工作原理是：</p><

79、p>　　采用降壓斬波電路,通過(guò)控制電路中三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷,來(lái)簡(jiǎn)介控制電熱管的工作狀態(tài),設(shè)定一個(gè)工作周期T,在一個(gè)周期T內(nèi),通過(guò)控制三極管的導(dǎo)通時(shí)間Ton與關(guān)斷時(shí)間Toff,來(lái)控制加在電熱管上面的平均電壓Uo的大小.計(jì)算方法為:</p><p>　　其中為占空比，E為加在電路中的直流電壓。</p><p>　　具體的工作原理是：當(dāng)單片機(jī)P2.3口給出一個(gè)高電平時(shí)，三極管Q6導(dǎo)通，電路

80、連接,電熱管工作。發(fā)光二極管D1發(fā)光,當(dāng)P2.3口給出一低電平時(shí),三極管Q6關(guān)斷,電路斷開(kāi),電熱管不工作,,為了是負(fù)載電流連續(xù),所以在電路中串聯(lián)一個(gè)較大的電感L,并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管D14,故當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低與設(shè)定值偏差較大時(shí)啟動(dòng)模糊控制，單片機(jī)P2.3持續(xù)輸出高電平，電熱管持續(xù)全功率加熱，當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定值接近偏差較小時(shí)，啟動(dòng)PI控制，PI控制器決定單片機(jī)P2.3給出等幅PWM波的占空比，占空比隨著偏差的減小越來(lái)越小，最終趨近于0。偏差越

81、小占空比與小則一個(gè)周期內(nèi)加在電熱管上的平均電壓越小，電熱管的功率越小，溫度上升速率變慢。</p><p>　　圖 4.6 升溫電路</p><p><b>　　4.7降溫模塊</b></p><p>　　降溫器件的選擇有多種，由于此次設(shè)計(jì)要求的溫度高出環(huán)境溫度，為了節(jié)約成本和方便設(shè)計(jì)，選擇了排氣扇作為降溫器件，排氣扇由L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制

82、。降溫電路如圖4.7所示。</p><p>　　降溫原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)引腳P1.2與P1.3分別給出高低電平控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，OUT1與OUT2分別接電機(jī)的兩端，當(dāng)使能端E給出高電平時(shí)電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)使能端E給出低電平時(shí)電機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)溫度超出設(shè)定值時(shí)，PI控制器控制單片機(jī)引腳P1.4給出占空比可調(diào)的等幅PWM波，偏差越大時(shí)，積分作用越明顯，占空比越高，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快，達(dá)到快速降溫的目的。偏差較小時(shí)，占空比降低，電機(jī)緩慢運(yùn)行

83、或者停止運(yùn)行，把溫度保持在較小的偏差內(nèi)。</p><p><b>　　圖4.7 降溫電路</b></p><p>　　4.8上下限報(bào)警模塊</p><p>　　由于此次設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)是希望溫度保持在設(shè)定溫度的一定范圍內(nèi)，所以不希望溫度超出這個(gè)范圍，當(dāng)溫度超出范圍以后，為了讓人能夠快速發(fā)現(xiàn)并及時(shí)采取措施，所以采用了放光二極管與蜂鳴器結(jié)合的溫度

84、上下限報(bào)警裝置。電路如圖4.8所示。</p><p>　　圖 4.8 上下限報(bào)警電路</p><p>　　工作原理是：當(dāng)溫度低于溫度下限時(shí)，單片機(jī)引腳P2.1給出以高電平，放光二極管D6發(fā)光，蜂鳴器發(fā)出聲響，當(dāng)溫度高于溫度上限是，單片機(jī)引腳P2.2給出一個(gè)高電平，發(fā)光二極管D4發(fā)光，蜂鳴器發(fā)出聲響。</p><p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)部分</p>&

85、lt;p>　　由于本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，所以軟件部分只做</p><p><b>　　簡(jiǎn)單的敘述。</b></p><p>　　軟件程序設(shè)計(jì)的主框圖如圖4.1所示：</p><p>　　圖4.1 程序設(shè)計(jì)的主框圖</p><p><b>　　第六章 結(jié)論與展望</b>&

86、lt;/p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠檢測(cè)溫度，顯示溫度，控制溫度的系統(tǒng)。通過(guò)幾個(gè)月來(lái)的學(xué)習(xí)，查閱資料，慢慢了解了設(shè)計(jì)用到的各個(gè)硬件的作用，通過(guò)對(duì)硬件的了解學(xué)習(xí)，慢慢弄懂了各個(gè)硬件是怎樣在一起工作的，以及讓它們?cè)谝粋€(gè)系統(tǒng)中把自己的功能發(fā)揮出來(lái)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)完成后，先通過(guò)軟件的仿真對(duì)設(shè)計(jì)的原理進(jìn)行檢驗(yàn)，仿真成功以后開(kāi)始進(jìn)行實(shí)物的焊接，雖然焊接的過(guò)程中犯了不少的

87、錯(cuò)誤，但是最終完成了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)物的制作，下載好軟件以后，經(jīng)過(guò)調(diào)試最終完成了設(shè)計(jì)的要求。從剛開(kāi)始的選題，到中期的準(zhǔn)備，再到最終的成果，一點(diǎn)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，一點(diǎn)點(diǎn)的進(jìn)步，遇到過(guò)挫折，但是最重要是設(shè)計(jì)完成以后得到成果的喜悅。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，而且使我對(duì)自己有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，鍛煉了自己動(dòng)手能力，檢驗(yàn)了自己的知識(shí)水平，讓我學(xué)會(huì)了以專業(yè)知識(shí)來(lái)解決設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題而不是靠自己的臆測(cè)，我相

88、信這次鍛煉會(huì)給我們以后的成長(zhǎng)帶來(lái)很大的幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 曹巧媛. 單片機(jī)原理與應(yīng)用. 北京： 電子工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[2] 何力民. 單片機(jī)高級(jí)教程 . 北京：北京航空大學(xué)出版社,2000</p><

89、p>　　[3] 金發(fā)慶. 傳感器技術(shù)與應(yīng)用. 北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[4] 郭天祥. 新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程. 北京：電子工業(yè)出版社,2009.</p><p>　　[5] 李建忠. 單片機(jī)原理與應(yīng)用. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009.</p><p>　　[6] 丁海

90、生,丁軍航,吳賀榮. 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù). 北京：清華大學(xué) 出版社，2009</p><p>　　[7] 童師白,華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社,1980</p><p>　　[8] 張紅潤(rùn),張亞凡,鄧洪.傳感器原理與應(yīng)用. 北京: 清華大學(xué)出版社,2008</p&g

91、t;<p>　　[9] 李平,杜濤,羅和平.單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與實(shí)踐. 北京: 機(jī)械工程出版社,2008</p><p>　　[10] 常敏,王涵,范洪波.51單片機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)與實(shí)踐. 北京: 電子工業(yè)出版社,2009</p><p>　　[11] L Dubois , V.C.T.V.Sozanski JP,M.Chice.Temperature control by m

92、icrowave radiometry with narrow band width [J].EurPhys.J.App.lphys.2000</p><p>　　[12] Yang. Y., Yi. J., Woo, Y.Y., and Kim. B.: ‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier usin

93、g a new loadmatching technique’, Microw. J., 2001</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中有很多人都給了我很大的幫助，首先要感謝我的指導(dǎo)老師——**老師，在我們完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給了我們很多有意義的建議。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱參考文獻(xiàn)學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)，所以在這里向編寫文獻(xiàn)的作者表

94、示感謝，最后謝謝我的同學(xué)和老師們對(duì)我的幫助。</p><p><b>　　附錄一：總電路圖</b></p><p><b>　　附錄二：電路仿真圖</b></p><p><b>　　附錄三：實(shí)物圖</b></p><p><b>　　附錄四：軟件程序</b&g

95、t;</p><p>　　#include <reg52.h> // 51 系類單片機(jī)頭文件</p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p>

96、<p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　float Pilast=0;//上一次積分 </p><p>　　float Plast=0; //上一次PI結(jié)果</p><p>　　float temp2; //實(shí)時(shí)溫度

97、</p><p>　　sbit ena=P1^2; //電機(jī)使能端</p><p>　　sbit in1=P1^3; //控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)</p><p>　　sbit in2=P1^4;</p><p>　　sbit sw=P1^6; //定義升溫</p><p>　　sbit jw=P1^

98、7; //定義降溫</p><p>　　sbit beep1=P2^1; //定義超下限揚(yáng)聲器</p><p>　　sbit beep2=P2^2; //定義超上限揚(yáng)聲器</p><p>　　sbit enj=P2^3;//電熱管輸出PWM端</p><p>　　sbit DQ=P2^

99、4; //DS18B20數(shù)據(jù)端</p><p>　　sbit rs=P2^5; //lcd的控制</p><p>　　sbit rw=P2^6;</p><p>　　sbit e=P2^7; //lcd使能</p><p><b>　　int i=0;</b></p><p>

100、<b>　　int j=0;</b></p><p>　　int temp=0;</p><p>　　int temp1=0;</p><p>　　int TempH=3600;</p><p>　　int TempL=3400; </p><p>　　int pwmflag1=100;

101、//PWM標(biāo)志1</p><p>　　int pwmflag2=100; //PWM標(biāo)志2</p><p>　　uchar *s; //定義指針s，用來(lái)顯示上下限溫度</p><p>　　uchar table1[]={"T= "}; //定義數(shù)組顯示</p><p>　　/**************

102、****************************************</p><p><b>　　* 函數(shù):pi模塊</b></p><p>　　*******************************************************/</p><p>　　float PIPro()</p>&l

103、t;p><b>　　{</b></p><p>　　float Enow; //偏差</p><p>　　float Pinow; //當(dāng)前積分</p><p>　　float Pnow; //當(dāng)前PI結(jié)果</p><p>　　float Ppnow; //當(dāng)前比例項(xiàng)</p>

104、<p>　　float DAOut; //返回值</p><p>　　int Kp; </p><p><b>　　float Ki;</b></p><p><b>　　Kp=3;</b></p><p><b>　　Ki=1;</b><

105、/p><p>　　Enow=35.00-temp2; </p><p>　　if(Enow>0.06) //大于0.06就積分，否則加熱管就不輸出</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Ppnow=Kp*Enow; //比例項(xiàng)</p><p>　　if

106、(Ppnow>4)Pinow=0;//積分分離</p><p>　　else </p><p><b>　　{</b></p><p>　　Pinow=Ki*Enow+Pilast;//積分項(xiàng)</p><p>　　if(Pinow>4)Pinow=4; //積分上限</p>

107、<p>　　if(Pinow<0)Pinow=0; //積分下限</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Pnow=Ppnow+Pinow; //PI的輸出</p><p>　　if(Pnow>4)Pnow=4; </p><p>　　if((Enow>2

108、)&(Enow<3))pwmflag2=90; //PWM換算</p><p>　　if(Enow>=3)pwmflag2=100;</p><p>　　else pwmflag2=25*Pnow;</p><p>　　pwmflag1=0;</p><p><b>　　}</b></p&g

109、t;<p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Enow<-0.08)pwmflag1=80;//換算成PWM的占空比</p><p>　　else pwmflag1=0;</p><p>　　pwmflag2=

110、0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Pilast=Pinow;</p><p>　　DAOut=Pnow;</p><p>　　return DAOut;</p><p><b>　　} </b></p><p>　

111、　/******************************************************</p><p>　　* 函數(shù):計(jì)時(shí)器初始化模塊</p><p>　　*******************************************************/</p><p>　　void init_time(void)</p

112、><p><b>　　{</b></p><p>　　in1=1; //電機(jī)正轉(zhuǎn)</p><p>　　in2=0; </p><p>　　TMOD=0x01; //工作方式1</p><p>　　TH0=0xd8; //0.1ms</p>&

113、lt;p><b>　　TL0=0xf0;</b></p><p>　　EA=1; //開(kāi)中斷</p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p>　　TR0=1; //開(kāi)始計(jì)時(shí)</p><p><b>　　}</b></p&

114、gt;<p>　　/******************************************************</p><p><b>　　* 函數(shù):中斷模塊</b></p><p>　　*******************************************************/</p><p&g

115、t;　　void timer0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int pwm1;</b></p><p>　　TH0=0xd8; //0.1ms</p><p><b>　　TL0=0xf0;</b>

116、</p><p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　j++;</b></p><p><b>　　if(j==51)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　j=

117、1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(i==101)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　i=1;</b></p><p><b>　　}</b>