電子信息工程技術(shù)-畢業(yè)設(shè)計-水溫智能控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）</p><p>　　論文題目： 水溫智能控制系 </p><p>　　所屬系部： 電子工程系</p><p>　　指導(dǎo)老師： 職 稱： 講師</p><p>　　學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號: </

2、p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù)</p><p>　　2012年 12 月 15 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目： 水溫智能控制系統(tǒng)</p><p><b>　　任務(wù)與要求：</b></p>

3、<p>　　1.設(shè)計系統(tǒng)在一定的范圍內(nèi)完成水溫控制</p><p>　　2. 系統(tǒng)設(shè)計簡單，具有一定的實用價值</p><p>　　3. 原理圖繪制規(guī)范，嚴謹，準確</p><p>　　時間： 21012 年 10 月15日 至 2012 年 12 月 15 日共 8 周</p><p>　　2012年

4、12 月 15 日</p><p>　　水溫智能控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　【摘要】</b></p><p>　　本文給出了一個基于MCS-51單片機控制的水溫智能控制系統(tǒng)。重點闡述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，各部分的主要作用及系統(tǒng)軟件的設(shè)計過程。設(shè)計方案的核心部件是80C51，通過硬件及軟件的合理設(shè)計，使系統(tǒng)能滿足控制模型中不同階段的要求

5、。系統(tǒng)的采集模塊采用了AD590溫度傳感器作為測溫元件，而控制模塊則通過控制可控硅的導(dǎo)通和截止，從而控制加熱電壓的通與斷，使控制具有靈敏、可靠、抗干擾能力強等優(yōu)點。水溫直接由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度變化時實現(xiàn)自動調(diào)整以保持設(shè)定的溫度基本不變，實測水溫用十進制數(shù)碼管顯示輸出。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 智能控制 水溫控制 數(shù)據(jù)采集 溫度傳感器 </p><p>　　A Desig

6、n Of Water Temperature Brainpower</p><p>　　Controlling System</p><p>　　Abstract：The paper main design a brainpower controlling system of water temperature based on MCS-51. It expounds emphatical

7、ly the hardware structure of the system, the main function, and the process of the system software design. The core of the design is MCS-51. Through reasonable design of hardware and software to make the system meet the

8、demands of different phases of the control model, the collection module of the system uses AD590 as the element of the temperature measurement, and the contr</p><p>　　Key Words：Brainpower controlling, water

9、temperature controlling, date collection, temperature sensor</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1. 引言1</b></p><p><b>　　2.概述2</b></p><p&g

10、t;　　2.1 系統(tǒng)概述2</p><p>　　2.2 總體設(shè)計方案2</p><p>　　2.3 主要技術(shù)指標3</p><p>　　2.4 系統(tǒng)功能劃分指標分配和框圖構(gòu)成3</p><p>　　3.單元電路設(shè)計4</p><p>　　3.1 前向通道4</p><p>　　3.2

11、單片機基本系統(tǒng)7</p><p>　　3.3 后向通道8</p><p>　　3.4 顯示通道8</p><p><b>　　4.軟件設(shè)計10</b></p><p>　　4.1總體方案10</p><p>　　4.2 程序流程10</p><p>　　4.3

12、模塊說明11</p><p>　　5.制作與調(diào)試12</p><p>　　5.1 硬件電路的布線與焊接12</p><p>　　5.2 硬件調(diào)試12</p><p>　　5.2.1單片機基本系統(tǒng)調(diào)試12</p><p>　　5.2.2前向通道調(diào)試13</p><p>　　5.2.3后

13、向通道調(diào)試13</p><p>　　5.3程序調(diào)試14</p><p>　　5.3.1轉(zhuǎn)換程序仿真14</p><p>　　5.3.2輸出程序仿真15</p><p>　　5.3.3 顯示程序仿真16</p><p><b>　　6. 結(jié)論19</b></p><

14、p><b>　　7. 附錄20</b></p><p><b>　　附錄120</b></p><p><b>　　附錄222</b></p><p><b>　　附錄326</b></p><p><b>　　8.謝辭27<

15、;/b></p><p>　　9. 參考文獻28</p><p><b>　　1. 引言</b></p><p>　　單片機以其高集成度、體積小、質(zhì)量輕、應(yīng)用靈活且具有良好的性能價格比等優(yōu)點在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，因而適用于各種不同場合的溫度測試控制裝置應(yīng)運而生，并發(fā)揮著極其重要的作用。在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中，有很

16、多地方都需要對溫度這個物理量進行測試和監(jiān)控。一般情況下，當檢測和控制的溫度系統(tǒng)一旦確定時,其熱慣性大小和散熱等各項硬件條件就確定了。這時,影響系統(tǒng)熱平衡的因素主要有:系統(tǒng)溫度,設(shè)計溫度,系統(tǒng)周圍的環(huán)境溫度,以及加熱方式和調(diào)節(jié)方法等。目前已有的實現(xiàn)溫度控制的方法有很多種,如:比例式、積分式及其組合的調(diào)節(jié)方法等等,其中有的方法達到熱平衡需要的時間很長,但是其控溫精度很高,而有的是達到熱平衡的時間較短,但其控溫精度卻不夠高,本文給出了用單片機

17、結(jié)合傳感器技術(shù)進行溫度控制的設(shè)計方案。</p><p>　　本方案結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用范圍廣，可以作為溫度監(jiān)控系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)，如果稍加改進可以做生物培養(yǎng)液溫度監(jiān)控系統(tǒng), 實驗箱溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等，且具有操作方便,控制靈活等優(yōu)點。</p><p>　　系統(tǒng)包括單片機基本系統(tǒng)、前向通道、后向通道、顯示通道等四個主要的功能模塊。</p><p><b>　　2.概述

18、</b></p><p><b>　　2.1 系統(tǒng)概述</b></p><p>　　本設(shè)計基本思路是:設(shè)定一定范圍的水溫,并能在環(huán)境溫度降低時實現(xiàn)自動調(diào)整,以保持設(shè)定的溫度基本不變。</p><p>　　該系統(tǒng)采用一片80C51為控制器,前向通道為溫度采集,D/A轉(zhuǎn)換,后向通道為溫度控制通道,并由LED構(gòu)成顯示通道。首先溫度傳感器將

19、溫度的變化轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號的變化,即將溫度轉(zhuǎn)換成電壓并進行放大,然后進行A/D轉(zhuǎn)換，此轉(zhuǎn)換將模擬電壓轉(zhuǎn)化成為二進制數(shù)字電壓信號,傳送到80C51芯片，通過程序?qū)崿F(xiàn)與設(shè)定的溫度范圍比較判斷，根據(jù)比較結(jié)果進行溫度控制,以保持恒定的水溫,同時用數(shù)碼管將實測溫度顯示出來。本設(shè)計控制電路執(zhí)行部件由一個發(fā)光二極管來進行模擬顯示，系統(tǒng)設(shè)定溫度為40ºC～90ºC（可根據(jù)實際需要設(shè)定）。當溫度低于40ºC或高于90

20、86;C，發(fā)光二極管發(fā)亮代表控制電路開始工作。</p><p>　　2.2 總體設(shè)計方案</p><p>　　方案1：全硬件設(shè)計?；舅枷胧抢脽崦綦娮韪兄獪囟?信號轉(zhuǎn)化及放大電路使溫度信號轉(zhuǎn)化成電壓信號,分壓電路提供參考電壓,運放LM324構(gòu)成電壓比較器,反相輸入?yún)⒖茧妷?正相輸入信號電壓(隨溫度改變的電壓),當信號電壓超過參考電壓時,電壓比較器輸出電平發(fā)生跳變,從而給控制電路一個信號，

21、控制電路根據(jù)收到的信號決定是否工作,以保持恒定的溫度。</p><p>　　方案2：軟硬件結(jié)合。基本思想是根據(jù)設(shè)計思路編程，設(shè)定所需要的溫度范圍，利用硬件電路將溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送給單片機，由單片機進行實測溫度與設(shè)定溫度的比較，將比較結(jié)果傳送到控制電路，控制電路根據(jù)收到的信號決定是否工作,以保持恒定的溫度。由于溫度范圍寫入單片機內(nèi)部，并且由軟件來決定控制電路工作與否，在一定程度上可以大大減少誤差，在操作上也比

22、較方便。</p><p>　　本設(shè)計是一個典型的檢測、控制型應(yīng)用系統(tǒng)，要求系統(tǒng)完成從水溫檢測、信號處理、輸入運算到輸出控制和顯示以實現(xiàn)水溫控制的全過程，因此，應(yīng)以單片微型計算機為核心組成一個專用計算機應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足控制應(yīng)用類型的功能需要。另外，單片機的使用也為實現(xiàn)水溫的智能化控制以及提供完善的人機界面及多機通訊接口提供了可能，而這些功能也在常規(guī)數(shù)字邏輯電路中往往是難以實現(xiàn)或無法完成的，所以本設(shè)計將采用方案二。&

23、lt;/p><p>　　2.3 主要技術(shù)指標</p><p>　　溫度設(shè)定范圍為：40ºC～90ºC，最小區(qū)分度：1ºC；</p><p>　　溫度控制靜態(tài)誤差：小于等于1ºC；</p><p>　　兩位共陽極LED數(shù)碼管顯示，顯示溫度范圍：35ºC～99ºC。</p>&

24、lt;p>　　2.4 系統(tǒng)功能劃分指標分配和框圖構(gòu)成</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)功能和設(shè)計要求,為了簡化系統(tǒng)硬件、降低硬件成本、提高系統(tǒng)靈活性和可靠性，有關(guān)溫度運算、數(shù)碼管顯示及大部分控制過程都可用軟件來完成，硬件的主要功能是溫度的檢測及輸出信號的控制和溫度的顯示。系統(tǒng)總體設(shè)計方案方框圖如圖1所示</p><p>　　圖1 水溫控制系統(tǒng)總體框圖</p><p&g

25、t;<b>　　3.單元電路設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 前向通道</b></p><p>　　前向通道是信息采集的通道,主要包括傳感器檢測、信號放大、A/D轉(zhuǎn)換等電路。由于水溫變化是一個相對緩慢的過程,因此前向通道中沒有使用采樣保持電路。按設(shè)計要求,水溫控制靜態(tài)誤差≤1ºC,水溫設(shè)定范圍為40ºC～90&

26、#186;C,而對水溫的檢測范圍應(yīng)適當大于此范圍,設(shè)為35ºC～99ºC,則系統(tǒng)控制的總誤差應(yīng)不大于1/(99-35)×100%=1.56%,分配到前向通道的信號采集總誤差應(yīng)不大于系統(tǒng)總誤差的1/2,即精度應(yīng)為0.78%,可以采用8位A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。如圖2所示。</p><p>　　圖2 系統(tǒng)前向通道</p><p>　　在圖2中，水溫經(jīng)溫度傳感器AD59

27、0和信號放大器OP-07產(chǎn)生0-5V的模擬電壓信號送入ADC0804的輸入端，ADC0804將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過系統(tǒng)總線送入單片機進行運算處理，前向通道設(shè)計包含以下幾個方面：</p><p><b>　　(a)傳感器選擇</b></p><p>　　溫度傳感器的種類較多。熱電偶由于熱電勢較小，因而靈敏度較低；熱敏電阻由于非線性而影響其精度；鉑電阻溫度傳感器由于成

28、本高，在一般小系統(tǒng)中很少使用。AD590是美國Analog Devices 公司生產(chǎn)的二端式集成溫度—電流傳感器，具有體積小﹑重量輕﹑線形度好﹑性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)點。它的測溫范圍為-50～+150ºC，滿刻度范圍誤差為±0.3ºC，當電源電壓在5～10V之間，穩(wěn)定度為1%時，誤差只有±0.01ºC,完全適合用于本設(shè)計對水溫測量的要求。另外，AD590是溫度—電流傳感器，對于提高系統(tǒng)抗干擾

29、能力也有很大的幫助，因此本設(shè)計選用AD590作為溫度傳感器。</p><p>　　需要注意的是，在使用AD590一類的傳感器時，為了避免器件與被測液體的直接接觸，應(yīng)將傳感器裝入保護套管中，或?qū)⑵骷镁鬯姆蚁┅p硬質(zhì)乙烯樹脂等材料密封，以避免被測液體對傳感器的腐蝕和對測量精度產(chǎn)生影響。</p><p>　　(b)信號轉(zhuǎn)換和放大電路</p><p>　　圖(2)中三端穩(wěn)

30、壓器AD581提供10V標準電壓，它與運算放大器和電阻R1、VR1、R2、VR2組成信號轉(zhuǎn)換與放大電路，將35ºC～99ºC溫度轉(zhuǎn)換為0～5V的電壓信號并進行放大。由于水溫變化相對緩慢,因此信號轉(zhuǎn)換與放大電路對運算放大器的帶寬沒有要求。另一方面,AD590在35ºC和99ºC時輸出電流分別為308.2uA和372.2uA, 而運算放大器的輸入失調(diào)電流及其零點漂移相對較小，可忽略不記。因此可采用通用

31、型的運算放大器OP－07。</p><p><b>　　(c)A/D轉(zhuǎn)換器</b></p><p>　　?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器（簡稱A/D轉(zhuǎn)換器，ADC）用來將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。n位?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器輸出n位二進制數(shù)，它正比于加在輸入端的模擬電壓。實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法有很多，常用的有并聯(lián)型ADC，逐次積分型ADC和雙積分ADC等。并聯(lián)型ADC的速度最快，但成本過高，且精度不宜做高；雙

32、積分型ADC精度高，抗干擾能力強，但速度太慢，適合轉(zhuǎn)換緩慢變化的信號；逐次逼近型ADC有較高的轉(zhuǎn)換精度，工作速度中等，成本低等優(yōu)點，因此獲得廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　在本設(shè)計中，由于前向通道總誤差為0.78%，系統(tǒng)對信號采集的速度要求也不高，故選用價格低廉的8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0804，該轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度為1OOus,轉(zhuǎn)換精度為0.39%，對應(yīng)誤差為0.234ºC。</p>

33、<p>　　ADC0804的信號連接如圖2所示。其中：CLK－R和CLK－IN兩端外接一個電阻，一個電容，即可產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換所需要的時鐘信號；片選由8051的P2.0控制；A/D轉(zhuǎn)換器的INTR與80C51的P3.5相連，單片機以查詢方式獲取A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換完畢的信息。</p><p>　　3.2單片機基本系統(tǒng)</p><p>　　單片機基本系統(tǒng)(如圖3所示)是整個控制系統(tǒng)的

34、核心,它完成整個系統(tǒng)的信息處理及協(xié)調(diào)控制功能。將讀入溫度的轉(zhuǎn)換數(shù)值與設(shè)定的溫度數(shù)值進行比較判斷，根據(jù)結(jié)果輸出不同的控制信號，同時將實測溫度值轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)顯示出來。由于系統(tǒng)對控制速度,精度及功能要求都無特別之處,因此可以選用目前廣泛使用的MCS-51系列單片機80C51。</p><p>　　圖3 單片機基本系統(tǒng)與后向通道</p><p>　　本設(shè)計以單片機基本系統(tǒng)以MCS-51系列單片

35、機80C51為核心。80C51是8位（數(shù)據(jù)線是8位）單片機，片內(nèi)有256BRAM及4KBEPROM。中央處理器單元實現(xiàn)運算和控制功能。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器共256個單元，訪問它們的地址是00H~FFH，其中用戶使用前128個單元（00H~7FH），后128個單元被特殊功能寄存器占用。內(nèi)部的2個16位定時/計數(shù)器用作定時或計數(shù)。并可用定時或計數(shù)的結(jié)果實現(xiàn)控制功能。80C51有4個8位并行口（P0、P1、P2、P3），用以實現(xiàn)地址輸出及數(shù)據(jù)輸入/

36、輸出。片內(nèi)還有一個時鐘振蕩器，外部只需接入石英晶體即可振蕩。80C51采用40引腳雙列直插式封裝（DIP）方式。</p><p><b>　　3.3 后向通道</b></p><p>　　后向通道（如圖3左上角線框內(nèi)所示）是實現(xiàn)控制信號輸出的通道。根據(jù)系統(tǒng)總誤差要求,后向通道的控制精度也應(yīng)控制在0.78%之內(nèi)。本設(shè)計中后向通道由一個發(fā)光二極管模擬顯示。當溫度低于或高于

37、被測范圍時，發(fā)光二極管發(fā)光；當溫度在被測范圍內(nèi)時，二極管熄滅。對本設(shè)計而言當被測溫度在40ºC～90ºC之間時發(fā)光二極管是暗的，當被測溫度大于90ºC或者小于40ºC是發(fā)光二極管是亮的。</p><p><b>　　3.4 顯示通道</b></p><p><b>　　圖4 顯示通道</b></p&

38、gt;<p>　　顯示通道(如圖4所示)主要由兩位數(shù)碼管構(gòu)成的LED顯示器組成,顯示實測溫度,顯示范圍為35ºC～99ºC。LED數(shù)碼管也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管，是目前數(shù)字電路中最常用的顯示器件，它是以發(fā)光二極管作筆段并按共陰極或共陽極方式連接后封狀而成的。本設(shè)計中P3.0控制個位,P3.1控制十位，數(shù)碼管選用共陽極。</p><p><b>　　4.軟件設(shè)計</b>

39、;</p><p><b>　　4.1總體方案</b></p><p>　　以80C51為核心，P0口為信號輸入端口，P1口為信號輸出端口，P3.4為輸出控制端口。首先讀入ADC0804輸出的信號，運用合適的計算方法將輸入信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的十進制數(shù)值，然后先在數(shù)碼管上顯示實測溫度，再將實測溫度與設(shè)定溫度進行比較判斷輸出相應(yīng)的控制信號。</p><p&

40、gt;<b>　　4.2 程序流程</b></p><p><b>　　圖5 程序流程圖</b></p><p><b>　　程序見附錄2。</b></p><p><b>　　4.3 模塊說明</b></p><p>　　轉(zhuǎn)換模塊將ADC0804提供的

41、數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)值,具體轉(zhuǎn)化表見附錄1。</p><p>　　顯示模塊將轉(zhuǎn)換后的十進制數(shù)值在數(shù)碼管上顯示出來,數(shù)碼管選用共陽極,使用動態(tài)顯示,先顯示個位再顯示十位。P3.0控制數(shù)碼管個位的顯示，P3.1控制十位的顯示，當P3.0為高電平P3.1為低電平時選通代表個位的數(shù)碼管，當P3.1為高電平P3.0為低電平時選通代表十位的數(shù)碼管。</p><p>　　比較輸出模塊將轉(zhuǎn)換后的十進制數(shù)

42、值與設(shè)定溫度范圍40ºC～90ºC作比較。若在40ºC～90ºC之間，P3.4輸出高電平，發(fā)光二極管暗；若大于90ºC或者小于40ºC,P3.4輸出低電平，發(fā)光二極管亮。</p><p><b>　　5.制作與調(diào)試</b></p><p>　　5.1 硬件電路的布線與焊接</p><p&g

43、t;　　為了操作和維修方便，本設(shè)計將電源及主控制部分分開單獨安裝，分為三個部分，三個電路板．分別為前向通道，單片機基本系統(tǒng)包括后向通道，顯示通道三個部分。此外還增加了若干插座，以便各部件的連接。</p><p>　　硬件電路制作包括印刷線路板制作、焊接和系統(tǒng)連接等幾個方面，印刷線路板的設(shè)計是在計算機上利用protel軟件進行輔助設(shè)計。</p><p><b>　　5.2 硬件調(diào)試

44、</b></p><p>　　依次對單片機基本系統(tǒng)、顯示通道、前向通道、后向通道分別進行調(diào)試。調(diào)試時可利用仿真器對接口地址進行讀寫操作，靜態(tài)地測試電路各部分的連接是否正確；對于動態(tài)過程可以編寫簡短的調(diào)試程序配合硬件電路的調(diào)試。</p><p>　　5.2.1單片機基本系統(tǒng)調(diào)試</p><p><b>　　(a)晶振電路</b><

45、;/p><p>　　將仿真器晶振開關(guān)打到外部，如果仿真器出現(xiàn)死機現(xiàn)象，說明用戶系統(tǒng)晶振有問題，此時應(yīng)用示波器觀察單片機時鐘信號輸入端是否有振蕩信號，或檢查晶振電路各器件參數(shù)。</p><p><b>　　(b)復(fù)位電路</b></p><p>　　按下復(fù)位按鈕應(yīng)使系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)，否則用萬用表檢查復(fù)位電路各點信號和器件參數(shù)。</p>

46、<p>　　5.2.2前向通道調(diào)試</p><p>　　(a)靜態(tài)工作點調(diào)試</p><p>　　加熱水溫并用溫度計測試，當水溫為35ºC時調(diào)整VR1阻值，使運放OP－07輸出電壓為0V。當水溫為99ºC時調(diào)整VR2阻值，使OP－07輸出為5V。</p><p>　　在35ºC～99ºC范圍內(nèi)任取若干點測試運放OP－

47、07的輸出電壓。</p><p>　　(b)A/D轉(zhuǎn)換器調(diào)試</p><p>　　在35ºC～99ºC范圍內(nèi)選取若干個測試點，用仿真器向ADC0804寫任意數(shù)，以啟動A/D轉(zhuǎn)換。</p><p>　　從ADC0804讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，與測試值比較。結(jié)果不正確，須檢查ADC0804與80C51的連線是否正確，還要檢查ADC0804參考電壓是否是＋5V。

48、</p><p>　　5.2.3后向通道調(diào)試</p><p><b>　　(a)靜態(tài)調(diào)試</b></p><p>　　用仿真器在P3.4上輸出低電平，發(fā)光二極管變亮，在P3.4上輸出高電平，發(fā)光二極管熄滅。如果輸出不正常,應(yīng)按信號輸出順序分別檢查各部分的連接及焊接情況。</p><p><b>　　(b)動態(tài)調(diào)

49、試</b></p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計中P3.4控制輸出,溫度高于90ºC或者低于40ºC ,P3.4均應(yīng)輸出低低電平。編寫簡短調(diào)試程序,在P3.4上周期性地輸出一定占空比的脈寬調(diào)制波形,用示波器觀察二極管的明暗情況。</p><p><b>　　5.3程序調(diào)試</b></p><p>　　5.3.1轉(zhuǎn)換程序仿

50、真</p><p><b>　　ZHUANH:</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV B，#4 ；4放入寄存器B</p><p>　　MOV A，R0 ；R0放入寄存器A</p&g

51、t;<p>　　ADD A，#1</p><p>　　JNC ZHUANH1 ；進位不為1跳轉(zhuǎn)到ZHUANH1</p><p>　　MOV R0，#99</p><p>　　AJMP ZHUANH2 ；直接跳轉(zhuǎn)到ZHUANH2</p><p>　　ZHUANH1

52、: </p><p>　　DIV AB</p><p>　　ADD A，#35</p><p>　　MOV R0，A</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　ZHUANH2: RET</p><p><b>　

53、　(a)轉(zhuǎn)換算法:</b></p><p>　　35ºC 99ºC</p><p>　　00H FFH</p><p>　　35ºC時設(shè)置為00000000H(十進制的0),99ºC時設(shè)置為11111111H(十進制的240),35º

54、;C到99ºC之間相差64ºC。</p><p><b>　　256/64=4</b></p><p>　　則所測數(shù)字量對應(yīng)的十進制數(shù)值為D,溫度為T,則T=(D+1)/4+35</p><p><b>　　(b)仿真過程:</b></p><p>　　假如給R0置0001001

55、1,查表1可知為十進制的19,T=(19+1)/4+35=40,通過計算顯示溫度應(yīng)該為40ºC。</p><p>　　運用51系列仿真系統(tǒng)在電腦上直接給R0置00010100,運算結(jié)果為40ºC,表明此段仿真程序正確。</p><p>　　5.3.2輸出程序仿真</p><p>　　BJSC: CLR C

56、 </p><p>　　SETB P3.4 ；先讓發(fā)光二極管暗</p><p>　　MOV A，R0</p><p>　　CJNE A，#90，BJSC1 ；轉(zhuǎn)化后的實測溫度與90度比較</p><p>　　BJSC1: JNC BJSC3</p><p&

57、gt;　　CJNE A,#40，BJSC2 ；轉(zhuǎn)化后的實測溫度與40度比較</p><p>　　BJSC2: JC BJSC3</p><p>　　JNC BJSC5</p><p>　　BJSC3: JC BJSC4</p><p>　　CLR P3.4</p><p&g

58、t;　　AJMP BJSC5</p><p>　　BJSC4: CLR P3.4</p><p>　　BJSC5: RET</p><p>　　溫度在40ºC與90ºC之間時,P3.4應(yīng)輸出高電平。在仿真程序上給R0置35,P3輸出為00(00000000)此時P3.4輸出為低電平,后向控制電路開始工作,發(fā)光二極管亮;在仿真程序上

59、給R0置50,P3輸出為11(00001011),此時3.4輸出為高電平,發(fā)光二極管暗。</p><p>　　5.3.3 顯示程序仿真</p><p><b>　　XIANSHI:</b></p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOV R3，A</p&g

60、t;<p>　　MOV A，R0</p><p>　　MOV R2，A</p><p>　　MOV R7，#8</p><p><b>　　LOOP:</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A，R

61、2</p><p><b>　　RLC A</b></p><p>　　MOV R2，A</p><p>　　MOV A，R3</p><p>　　ADDC A，R3</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　

62、　MOV R3，A</p><p>　　DJNZ R7，LOOP</p><p><b>　　MOV A, R3</b></p><p><b>　　MOV R4, A</b></p><p>　　MOV R7，#100</p><p>　　DELAY1:

63、 MOV R6，#100</p><p>　　DELAY2: MOV R5，#100</p><p>　　DELAY3: MOV A，R3</p><p>　　MOV R4, A</p><p>　　CLR P3.1</p><p>　　MOV

64、 R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　SETB P3.0 ；選通顯示個位的數(shù)碼管</p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　MOV A, #0F0H&

65、lt;/p><p>　　ANL A, R4</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ADD A, #31</p><p>　　MOVC A, @A+PC</p><p>　　MOV P1, A</p><p>　

66、　MOV A, R3</p><p>　　MOV R4, A</p><p>　　CLR P3.0</p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　SETB P3.1 ；選通顯示十位的數(shù)碼管

67、 </p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　MOV A，#0FH</p><p>　　ANL A，R4</p><p>　　ADD A，#9</p><p>　　MOVC A，@A

68、+PC</p><p>　　MOV P1，A</p><p>　　DJNZ R5，DELAY3</p><p>　　DJNZ R6，DELAY2</p><p>　　DJNZ R7，DELAY1</p><p><b>　　RET</b></p><p

69、>　　DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H</p><p>　　DB 92H，82H，0F8H，80H，90H</p><p>　　查表1可知十進制11與37ºC相對應(yīng),所以數(shù)碼管應(yīng)顯示37ºC。直接在程序中給R0寫入11,運行結(jié)果為37ºC，證明此段程序正確。</p><p><b>　　6.

70、結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計是一個單片機控制系統(tǒng)，溫度能保持在一定范圍內(nèi)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中都有較廣的使用價值。單片機技術(shù)使傳統(tǒng)的溫度控制具有了智能化。由于溫控系統(tǒng)的功能受軟件控制,因此可以根據(jù)應(yīng)用場合方便地調(diào)整溫度控制算法以滿足要求。另外隨著微電子技術(shù)的進步,在溫控系統(tǒng)設(shè)計中優(yōu)先選擇了大規(guī)模的專用集成電路,這樣能使硬件清晰簡單,壓縮了裝置體積,還大大減少了誤

71、差,有效的提高了裝置的精度和抗干擾性能。</p><p><b>　　7. 附錄</b></p><p><b>　　附錄1</b></p><p><b>　　附錄2</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　AJM

72、P MAIN</p><p>　　ORG 0100H</p><p>　　MAIN: MOV R0, P0</p><p>　　LCALL ZHUANH</p><p>　　LCALL BJSC</p><p>　　LCALL XIANSHI </p>

73、;<p>　　AJMP MAIN</p><p>　　***************轉(zhuǎn)換仿真***************</p><p><b>　　ZHUANH:</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV B，#4

74、</p><p>　　MOV A, R0</p><p>　　ADD A，#1</p><p>　　JNC ZHUANH1</p><p>　　MOV R0，#99</p><p>　　AJMP ZHUANH2</p><p>　　ZHUANH1: <

75、;/p><p>　　DIV AB</p><p>　　ADD A，#35</p><p>　　MOV R0，A</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　ZHUANH2: RET</p><p>　　**************

76、*****輸出仿真***********************</p><p>　　BJSC: CLR C </p><p>　　SETB P3.4 ；先讓發(fā)光二極管暗</p><p>　　MOV A，R0</p><p>　　CJNE A，#90，BJSC1 ；轉(zhuǎn)化后

77、的實測溫度與90度比較</p><p>　　BJSC1: JNC BJSC3</p><p>　　CJNE A,#40，BJSC2 ；轉(zhuǎn)化后的實測溫度與40度比較</p><p>　　BJSC2: JC BJSC3</p><p>　　JNC BJSC5</p><p>　　BJSC3:

78、JC BJSC4</p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　AJMP BJSC5</p><p>　　BJSC4: CLR P3.4</p><p>　　BJSC5: RET</p><p>　　******************顯示程序*****************&

79、lt;/p><p><b>　　XIANSHI:</b></p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOV R3，A</p><p>　　MOV A，R0</p><p>　　MOV R2，A</p><p>　　

80、MOV R7，#8</p><p><b>　　LOOP:</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A，R2</p><p><b>　　RLC A</b></p><p>　　MOV R2

81、，A</p><p>　　MOV A，R3</p><p>　　ADDC A，R3</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV R3，A</p><p>　　DJNZ R7，LOOP</p><p><b>　　MO

82、V A, R3</b></p><p><b>　　MOV R4, A</b></p><p>　　MOV R7，#200</p><p>　　DELAY1: MOV R6，#100</p><p>　　DELAY2: MOV R5，#100</p>

83、<p>　　DELAY3: MOV A，R3</p><p>　　MOV R4, A</p><p>　　CLR P3.1</p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　SETB P3.0

84、 ；選通顯示個位的數(shù)碼管</p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　MOV A, #0F0H</p><p>　　ANL A, R4</p><p><b>　　SWAP A</b>&

85、lt;/p><p>　　ADD A, #31</p><p>　　MOVC A, @A+PC</p><p>　　MOV P1, A</p><p>　　MOV A, R3</p><p>　　MOV R4, A</p><p>　　CLR P3.0 &

86、lt;/p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><p>　　SETB P3.1 ；選通顯示十位的數(shù)碼管 </p><p>　　MOV R1, #100</p><p>　　DJNZ R1, $</p><

87、p>　　MOV A，#0FH</p><p>　　ANL A，R4</p><p>　　ADD A，#9</p><p>　　MOVC A，@A+PC</p><p>　　MOV P1，A</p><p>　　DJNZ R5，DELAY3</p><

88、p>　　DJNZ R6，DELAY2</p><p>　　DJNZ R7，DELAY1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H</p><p>　　DB 92H，82H，0F8H，80H，90H</p>

89、<p><b>　　END</b></p><p><b>　　附錄3</b></p><p><b>　　8.謝辭</b></p><p>　　通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《水溫智能控制系統(tǒng)》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努

90、力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師xx老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。</p><p><b>　　9. 參考文獻</b></p><p>

91、;　　[1]李全利. 系列單片機原理及應(yīng)用技術(shù).高等教育出版社,2009.</p><p>　　[2]何立民.MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社,1990:120～125.</p><p>　　[3]Donald A.Neamen. Electronic Circuit Analysis and Design 2nd ed. McGraw-Hill

92、 Companies, 2000：51～56.</p><p>　　[4]鄭子禮.單片微機及外圍集成電路設(shè)計手冊.上海實用計算機自動控制工程公司,1989:58～62.</p><p>　　[5]陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗.高等教育出版社,1999:160～165.</p><p>　　[6]何小艇.電子系統(tǒng)設(shè)計.浙江大學(xué)出版社,1998:378～389.</p

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94、慶常.電子技術(shù)課程設(shè)計.北京理工大學(xué)出版社,1994:99～105.</p><p>　　[10]Graham C. Goodwin , Stefan F. Graebe , Mario E. Salgado. Control System Design. Published by Prentice Hall , 2001：77～78.</p><p>　　[11]彭建英.中國學(xué)術(shù)期刊全文

95、數(shù)據(jù)庫.中國儀器儀表.2005年07期. 50～54.</p><p>　　[12]Davide, Johnson, John．Rapid Practical Designs of Active Filters. JOHN WILEY&SON INC,1990：75～83.</p><p>　　[13]Rabiner LR, Gold B. Theory and Applicati

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97、京航空航天大學(xué)出版社,1992:68～75.</p><p>　　[16]沈德金.MCS-51系列單片機接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京航空航天大學(xué)出版社,1990:69～72.</p><p>　　[17]楊永華.中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫.甘肅科技.2005年05期. 23～25.</p><p>　　[18]陳可中.中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫.現(xiàn)代電子技術(shù),基于單片機的水