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1、東 莞 理 工 學(xué) 院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目:智能溫度巡檢儀的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目:智能溫度巡檢儀的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:郭長(zhǎng)東學(xué)生姓名:郭長(zhǎng)東 學(xué)學(xué) 號(hào):號(hào):200941302248系系 別:電子工程學(xué)院別:電子工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí):通信工程專(zhuān)業(yè)班級(jí):通信工程 2 班班 指導(dǎo)教師姓名及職稱(chēng):孫鳳文指導(dǎo)教師姓名及職稱(chēng):孫鳳文 講師講師起止時(shí)間:起止時(shí)間:2012 年年 11 月月 2013 年年 5 月月摘摘 要要本課題采用鉑熱電阻溫度傳感器 PT100 和 AT89S52 單片機(jī)為核心構(gòu)成 8 路溫度巡檢儀,對(duì) 8 路溫度信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能巡回或定點(diǎn)檢測(cè),同時(shí)具有顯示、上下限溫度設(shè)定、報(bào)警和與
2、RS-485 通信功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,精度高,功耗低,使用方便。硬件上我們利用 PT100 形成電阻橋,將不同溫度轉(zhuǎn)換為不同電信號(hào),經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)化,傳送到單片機(jī),單片機(jī)通過(guò)編寫(xiě)程序進(jìn)行溫度處理,與設(shè)置好的報(bào)警溫度比較,同時(shí)送到數(shù)碼管顯示,當(dāng)檢測(cè)到的溫度高于或低于設(shè)置的溫度上下限時(shí),發(fā)出警報(bào)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 單片機(jī); 溫度巡檢; 報(bào)警; 通信; AbstractThis study was about an 8-channel temperature patrol with PT100 platinum thermal resistance temperature sensor and AT8
3、9S52 single-chip microcomputer as its core compositions. This patrol could implement real-time intelligent circuit and site detection of 8-channel temperature signals and had functions of displaying, the upper and lower limits setting, alarming and communicating with RS-485. The system had advantage
4、s of simple structure, high precision, low power consumption and convenient usage. The resistance bridge formed of PT100, could convert different temperature to varied electrical signals, which were sent to the single-chip microcomputer. Then the single-chip microcomputer processed the signals throu
5、gh compiling program, and compared the temperature with the set alarming temperature. The temperature was displayed by using the digitron. When the detected temperature was over the set upper limit or below the set lower limit, the alarm would be raised.Key words:Single chip microcomputer ;The tempe
6、rature checking ; Alarm ;Communication目目 錄錄1 1、引言、引言.12 2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì).22.12.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求.22.22.2 系統(tǒng)組成與工作原理系統(tǒng)組成與工作原理.23 3、硬件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì).53.13.1 信號(hào)檢測(cè)模塊信號(hào)檢測(cè)模塊.53.23.2 芯片控制模塊芯片控制模塊.73.33.3 串口通信模塊串口通信模塊.93.43.4 數(shù)碼顯示模塊數(shù)碼顯示模塊.113.53.5 A/DA/D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊.133.63.6 鍵盤(pán)控制模塊鍵盤(pán)控制模塊.153.73.7 報(bào)警電路模塊報(bào)警電路模塊.164.4.軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試軟件設(shè)
7、計(jì)與調(diào)試.194.14.1 軟件程序架構(gòu)圖軟件程序架構(gòu)圖.195.5.總結(jié)總結(jié).266.6.結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ).30參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).31致謝致謝.32附錄附錄.33附錄附錄 1 1 設(shè)計(jì)電路仿真圖設(shè)計(jì)電路仿真圖.33附錄附錄 2 2 設(shè)計(jì)電路總設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)電路總設(shè)計(jì)圖.34附錄附錄 3 3 設(shè)計(jì)硬件實(shí)物圖設(shè)計(jì)硬件實(shí)物圖.34附錄附錄 4 4 設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)程序.3511、引言于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,檢測(cè)參數(shù)中最基礎(chǔ)的就是溫度,溫度的檢測(cè)、控制能力的強(qiáng)弱關(guān)系到生產(chǎn)安全、產(chǎn)品的質(zhì)量、節(jié)約能源、生產(chǎn)的效率等重大技術(shù)指標(biāo)。伴隨半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,以單片機(jī)為控制中心,將硬件技術(shù)與軟件技術(shù)融合起來(lái)組成的智能儀器在生產(chǎn)中得到應(yīng)
8、用非常廣泛。這類(lèi)智能儀表自身帶有單片機(jī)控制芯片,在結(jié)構(gòu)上非常緊密,能獨(dú)立工作,使用上非常方便。數(shù)字式智能巡檢儀可以讓多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)巡回顯示方式,顯示多個(gè)參數(shù),因而可有效節(jié)省成本。在現(xiàn)今這個(gè)日新月異,與時(shí)俱進(jìn),高效率的發(fā)展的勢(shì)頭上,監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程溫度變化的智能溫度巡檢儀的位置和作用也越來(lái)越凸顯出來(lái),在生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用。溫度計(jì)的檢測(cè)和控制之間的關(guān)系:檢測(cè)是控制的根底和首要,而檢測(cè)的精確度和穩(wěn)定性一定在控制方面要求之上,不然沒(méi)法打到控制的精度要求。不單單這樣,測(cè)量控制還與人類(lèi)生活各方面息息相關(guān),可以說(shuō)在所有的人類(lèi)社會(huì)生活領(lǐng)域都無(wú)時(shí)無(wú)刻在進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量、控制??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展和檢測(cè)技術(shù)
9、的發(fā)展是密切相關(guān)的?,F(xiàn)代化的監(jiān)控手段能達(dá)到的操作性、穩(wěn)定性及測(cè)量范圍等,在很大程度上可以映射到科學(xué)發(fā)展層次夠不夠高。隨著社會(huì)科技的不斷更新改革,樣品收集循環(huán)監(jiān)控已成為現(xiàn)代應(yīng)用廣泛的科技技術(shù),大范圍地投射于要求同一時(shí)間檢測(cè)溫度、濕度和壓力等環(huán)境。樣本收集在監(jiān)控預(yù)警等系統(tǒng)中有著舉足輕重的位置,普通電路已無(wú)法滿(mǎn)足日常生活及工業(yè)的控制需求,通常采用某類(lèi)性能比較獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成,成為監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)不能缺失的組成部分,樣本收集的功能特性正向的影響到整個(gè)系統(tǒng),日益增大的市場(chǎng)需求,需要我們?cè)谶@個(gè)方面做出更大的努力,因而需要一套完善的解決方案。本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,具有新穎,結(jié)構(gòu)緊湊和設(shè)計(jì)靈活、方
10、便等特點(diǎn)。和老式的溫度探測(cè)儀比較,擁有顯示明了,探測(cè)上下限跨度大,測(cè)溫準(zhǔn)確,其數(shù)據(jù)的輸出是利用數(shù)字化體現(xiàn)出來(lái),大部分在要求和精度比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所得到應(yīng)用,或樣品實(shí)驗(yàn)中使用。該設(shè)計(jì)正是從工業(yè)要求層面上出發(fā)考慮,低成本高效率的多路溫度采集監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),配以鉑熱電阻傳感器、各類(lèi)芯片來(lái)完成樣本的采集、顯示、控制、數(shù)據(jù)比較與共享。因此,數(shù)字式智能多路巡檢儀具有十分廣闊的現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)和潛在的市場(chǎng)要求。22、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)要求 2.1.1 主要功能 系統(tǒng)以 AT89S52 為控制核心,具有計(jì)溫度采集、溫度顯示、鍵盤(pán)設(shè)置、溫度報(bào)警等功能。通過(guò)單片機(jī)控制外圍電路實(shí)現(xiàn)對(duì) 8 路溫度的自動(dòng)巡檢和手動(dòng)設(shè)置。利
11、用 8 個(gè)溫度傳感器通過(guò)單總線(xiàn)與單片機(jī)連接構(gòu)成溫度采集電路;智能溫度巡檢儀的人機(jī)界面由高亮 LED 和按鍵組成,外加指示燈。支持 RS-485 通信方式,使實(shí)測(cè)溫度、溫度超限制設(shè)定值等參數(shù)共享。2.1.2 技術(shù)指標(biāo) 測(cè)量范圍:0200。測(cè)量精度:溫度控制的靜態(tài)誤差為3。溫度巡檢周期:1s。巡回顯示周期:以秒為單位,可選定。2.2 系統(tǒng)組成與工作原理 首要明確本設(shè)計(jì)1主要實(shí)現(xiàn)的功能與功能指標(biāo)的硬件、軟件的總體設(shè)計(jì)方案。則需要遵循下面三個(gè)設(shè)計(jì)要求。此設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心的系統(tǒng),功能大部分通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn),所以盡量做到“可軟不硬”的要求,就是凡能夠用軟件實(shí)現(xiàn)的功能就不用硬件去實(shí)現(xiàn),為了盡可能減少設(shè)計(jì)
12、費(fèi)用。軟件只需在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中一次性投入,只要成功,就能在設(shè)計(jì)中降低成本,同時(shí)能夠提高整個(gè)設(shè)計(jì)的可靠性和操作的簡(jiǎn)單性。任何硬件都有損耗失效的問(wèn)題,設(shè)計(jì)的可靠性與硬件的復(fù)雜程度成反比,減少硬件的數(shù)量,就相當(dāng)于提高了整個(gè)設(shè)計(jì)的可靠性。設(shè)計(jì)過(guò)程中需要滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)效益,技術(shù)再完善的設(shè)備,只要成本高,也是一個(gè)不合格的產(chǎn)品,將不帶有市場(chǎng)前景。在設(shè)計(jì)方案中,所選用的元器件必須是容易購(gòu)買(mǎi)且物美價(jià)廉的。電子元器件更新速度很快,必須選用目前市場(chǎng)上能供應(yīng)的元器件,否則將給日后的設(shè)計(jì)與維護(hù)帶來(lái)很多不便。如果選取了一些失去市場(chǎng)供應(yīng)的元器件,將很難使設(shè)計(jì)研發(fā)進(jìn)行。就算開(kāi)發(fā)成功,之后的實(shí)物形成也非常困難。32.2.1 硬
13、件總體方案圖 1 硬件總體框圖Fig.1 Frame Chart of Components of The Hardware 系統(tǒng)組成如圖 1 所示。本系統(tǒng)3是由鉑熱電阻溫度傳感器進(jìn)行溫度信號(hào)采樣,將溫度信號(hào)通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),然后經(jīng)過(guò) AT89S52 芯片控制數(shù)碼顯示和報(bào)警監(jiān)控,還可以通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà),通過(guò)鍵盤(pán)切換模式和設(shè)置參數(shù),另外,本溫度巡檢儀還可以把測(cè)量溫度與設(shè)置的上、下限溫度通過(guò) RS-485串口共享。2.2.2 軟件總體方案 軟件設(shè)計(jì)上總體來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,主要包括人機(jī)通信鍵盤(pán)設(shè)計(jì)程序、報(bào)警監(jiān)控程序、數(shù)碼顯示程序、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)化程序等幾部分。2.2.3 工作原理 本設(shè)計(jì)是
14、采用 AT89S52 單片機(jī)6作為控制核心的溫度采集與溫度監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)工作時(shí)鉑熱電阻傳感器所形成的電阻橋就會(huì)因不同溫度而產(chǎn)生不同的電信號(hào),從而通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)化,再傳到單片機(jī)里做一切對(duì)比和控制,將數(shù)據(jù)送到共陽(yáng)數(shù)碼管中顯示出溫度,并與上下限溫度比較,高于上限或低于下限都進(jìn)行報(bào)警。2.2.4 本課題重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):這種巡檢儀的檢測(cè)點(diǎn)多,所以在傳感器、芯片的選擇和使用、電路的安排上,要求低功耗并且合理,并盡量使使用方便。為提高本系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性,設(shè)計(jì)本身要具備很強(qiáng)的抗干擾和補(bǔ)償能力,為此應(yīng)在硬件及軟件設(shè)計(jì)上引入各種加強(qiáng)的部分電路和程序。特別是系統(tǒng)中傳感器采集的數(shù)據(jù)的放大和濾波處理就顯得
15、尤為重要。智能溫度巡檢儀是以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng),有些功能既可以通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)硬件配置實(shí)現(xiàn),應(yīng)當(dāng)遵守“能軟不硬”的理念,4即凡是能夠用軟件方案實(shí)現(xiàn)的功能就不用硬件方案實(shí)現(xiàn),其目的是降低制造成本。同時(shí)由于實(shí)際設(shè)計(jì)上電路沒(méi)有去干擾或補(bǔ)償措施,換而言之,軟件必須設(shè)計(jì)上體現(xiàn)功能之完善并且強(qiáng)大,在軟件設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)尋找盡可能簡(jiǎn)單完善的思路,保證程序易于修改、調(diào)試。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,選用的元器件與材料的市場(chǎng)供應(yīng)渠道必須暢通。電子元器件、電子材料的發(fā)展日新月異,必須選用現(xiàn)在有開(kāi)放場(chǎng)合能得到的元器件與材料,否則將給日后的設(shè)計(jì)與更正維護(hù)帶來(lái)很多不便。如果設(shè)計(jì)中選用了一些早已淘汰的元器件,將無(wú)法實(shí)現(xiàn)樣機(jī)
16、的研發(fā)。即便樣機(jī)開(kāi)發(fā)成功,以后生產(chǎn)制造中的材料采購(gòu)也十分困難。任何電子元器件都有老化失效的問(wèn)題,整機(jī)的可靠性與采用元器件的數(shù)量成反比,減少使用的元器件數(shù)量,就相當(dāng)于提高了整機(jī)的可靠性。設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)當(dāng)兼顧技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo),技術(shù)指標(biāo)再高的儀表設(shè)備,如果制造成本高、售價(jià)高,將不會(huì)有市場(chǎng)前景。難點(diǎn):由于巡檢儀檢測(cè)點(diǎn)多,在要求傳感器誤差小且方便使用,所以對(duì)傳感器的溫度變化特性需要有很深入的了解。熱電偶價(jià)格便宜,但需要冷端補(bǔ)償、電路設(shè)計(jì)復(fù)雜。熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它測(cè)量精度高,性能穩(wěn)定,測(cè)量范圍廣,構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。其中鉑熱是阻的測(cè)量精確度是最高,在-2000,鉑電阻與溫度的關(guān)系為 R
17、t=Ro1+At+Bt2+C(t-100C)t3,在 0850C 范圍內(nèi),鉑電阻與溫度的關(guān)系為 Rt=Ro1+At+Bt2因?yàn)槭抢脝纹瑱C(jī)8實(shí)行控制,所以必須對(duì)主芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常了解,AT89S52 是一種功能強(qiáng)大且功耗不大的 CMOS 八位單片機(jī)微處理器,具有 8K 可編程 Flash 存儲(chǔ)器。AT89S52: 8k 字節(jié) Flash,256 字節(jié) RAM, 32 位 I/O 口線(xiàn),看門(mén)狗定時(shí)器 ,2 個(gè)數(shù)據(jù)指針,三個(gè) 16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口, 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。合理充分利用片內(nèi)所有資源,是一個(gè)難題。本設(shè)計(jì)對(duì)軟件方面要求非常嚴(yán)格,對(duì)溫度傳感
18、A/D 轉(zhuǎn)換、芯片控制、串口通信、液晶顯示等驅(qū)動(dòng)或者主程序,都必須做到聯(lián)系緊密,邏輯分明。能用軟件實(shí)現(xiàn)的,盡量減少硬件,以節(jié)省成本和降低在焊接電路時(shí)的復(fù)雜性。因?yàn)楣δ鼙容^多樣化,且程序長(zhǎng)篇和復(fù)雜,器件也比較多,對(duì)后續(xù)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題后,要進(jìn)行程序修改或器件焊接更正會(huì)比較困難。所以在焊接器件和編寫(xiě)程序時(shí),必須謹(jǐn)慎,做到一步到位。53、硬件設(shè)計(jì) 硬件層面上分為 6 部分5:溫度傳感模塊、芯片控制模塊、串口通信模塊、A/D 轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)碼顯示模塊、電源模塊。3.1 信號(hào)檢測(cè)模塊 此電路為信號(hào)檢測(cè)輸入電路,這里用到了鉑熱電阻傳感器 PT100、集成運(yùn)放 LM358。電路如圖 2 所示。圖 2 信號(hào)檢測(cè)
19、電路圖Fig. 2 Circuit of The Signal Detection3.1.1 鉑熱電阻 PT100鉑熱電阻溫度傳感器具有性能穩(wěn)定,適用范圍廣,體積小,輕盈,在工業(yè)和研發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。在-2000,鉑電阻與溫度的關(guān)系為 Rt=Ro1+At+Bt2+C(t-100C)t3在 0850C 范圍內(nèi),鉑電阻與溫度的關(guān)系為 Rt=Ro1+At+Bt2鉑電阻的阻值與溫度呈非線(xiàn)性。偏離 0 度越多,非線(xiàn)性程度越厲害。所以電路設(shè)計(jì)須進(jìn)行線(xiàn)性校正,所謂的線(xiàn)性校正,是指讓鉑熱電阻電橋輸出電路的輸出值隨溫度的變化呈現(xiàn)正線(xiàn)性變化。鉑熱電阻阻值與溫度關(guān)系,如表 1 所示。6表 1 PT100 電熱特
20、性表Tab.1 Electrical and Thermal Characteristics of PT100如表1可知道,PT100 在0200對(duì)應(yīng)的電阻是100175歐姆,利用 PT100與175、100歐姆的電阻組成電阻橋與集成運(yùn)放形成一個(gè)減法器,使0C200C 對(duì)應(yīng)輸出電壓為0V2.05V,在集成運(yùn)放下通過(guò)一級(jí)放大,放大倍數(shù)為(R91+R93)/R91=2.44,則最后 CH0輸出0C200C 對(duì)應(yīng)輸出電壓為0V5.02V。3.1.2 集成運(yùn)放 LM358LM358 芯片中包含有兩個(gè)功能完全分離的、相互不影響的、內(nèi)置各類(lèi)修正補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器,宜于電路電壓伏數(shù)跨度很大的電源使用,也適用于
21、雙電源電路設(shè)計(jì)環(huán)境,在理想的運(yùn)作環(huán)境下,電路的電流和電壓沒(méi)有關(guān)系。它的適合工作在傳感器、放大器、直流電路增益模塊以及其他涉及單電源提供電壓電流的所有運(yùn)用運(yùn)算放大器的環(huán)境中。 LM358 管腳圖,如圖 3 所示。7圖3 LM358管腳圖Fig.3 Base Pin of LM358 Chip3.2 芯片控制模塊 3.2.1 AT89S52 單片機(jī)基本功能單片機(jī)10又稱(chēng)單片微控制處理器,它不是完成某單獨(dú)的、部分作用的芯片,而是讓一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成在某一個(gè)很小的區(qū)域上。就等同于一個(gè)非常小的小計(jì)算機(jī),和計(jì)算機(jī)對(duì)比而言,微處理器只是單單少了輸入、輸出設(shè)備。也就是說(shuō),一片微處理器就相當(dāng)于一部小型的計(jì)算機(jī)。
22、它精小、輕盈、普遍,為工業(yè)、教學(xué)和研發(fā)貢獻(xiàn)了很多。然而,教學(xué)上利用單片機(jī)的了解是為了掌握計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理的捷徑。微處理器里面 也使用了很多與計(jì)算機(jī)性能相 似的部分,例如CPU,RAM,并行總線(xiàn), 另外還使用了功能都是用來(lái)存儲(chǔ)的ROM,區(qū)別是它的某些器件功能于計(jì)算機(jī)相比之下,有遜色之處 ,可是在價(jià)格上卻優(yōu)點(diǎn)非常突出,一般不超過(guò) 10 元即可,用它來(lái) 擔(dān)當(dāng)一系列 不是非常強(qiáng)大的檢測(cè)控制部分的作用已經(jīng)足夠 了。我們現(xiàn)在 民用和工業(yè)上使用的器件 里面就都有它的存在,它在監(jiān)控命令等部分有著核心地位 。它是一個(gè)實(shí)地及時(shí)的監(jiān)控小腦袋 ,及時(shí)就是實(shí)時(shí)監(jiān)控,要求要有很好的抗干擾能力,而且要有低的費(fèi)用,這也是
23、與離線(xiàn)式計(jì)算機(jī) 的最大差別所在。單片機(jī)是靠 程序運(yùn)行的,并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能,單片機(jī)通過(guò)編寫(xiě)的程序可以實(shí)現(xiàn) 低復(fù)雜性,高穩(wěn)定性,以及高安全性89S529 是一種低功耗、高性能的微控制器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造,與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。持有靈活、方便的8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash,使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性能、超便捷的解決方法。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k 字節(jié) Flash,256 字節(jié) RAM32 位 I/O 口線(xiàn)2 個(gè)數(shù)據(jù)指針8三個(gè) 16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè) 6
24、向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)全雙工串行口, 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路另外,AT89S529 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。在不工作的狀態(tài)下,芯片 CPU 不工作,保持上電工作的有 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷。斷電之后,單片機(jī)停止工作,RST 可以保護(hù) RAM 中的數(shù)據(jù),直到下一個(gè)復(fù)位到來(lái)。 89S52 單片機(jī)的引腳信號(hào):(1)電源引腳 Vcc 和 VssVcc:電源端,接+5V。Vss:接地端。通常在 Vcc 和 Vss 引腳之間接 0.1uF 高頻濾波電容。(2)地址鎖存允許 ALE在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí),ALE 用于控制地址鎖存器鎖存 P0 口輸出的低 8 位地址,為的是讓
25、數(shù)據(jù)和地位地址之間復(fù)用。單片機(jī)工作后,ALE 端固定周期性的向外輸出時(shí)鐘頻率的 1/6 的正脈沖信號(hào),ALE 可以帶動(dòng) 8 個(gè) TTL 器件。(3)時(shí)鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2XTAL1:反向振蕩放大器的輸入以及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。(4)訪(fǎng)問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào) EA/Vpp 當(dāng) EA 端保持保持高電平時(shí),在此期間為內(nèi)部程序存儲(chǔ)器(0000H-0FFFH) ,但當(dāng)超過(guò) 0FFFH 時(shí),則轉(zhuǎn)向片外程序存儲(chǔ)器。當(dāng) EA 端保持低電平時(shí),在此期間為外部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間,此引腳要施加 12V 電源。(5)外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) PS
26、EN 在讀取外部 ROM 的時(shí)候 PSEN 端需要給上低電位,來(lái)完成外部 ROM 部分的讀取功能,外部 ROM 讀取時(shí),在每個(gè)機(jī)器周期它會(huì)掃描兩次。(6)復(fù)位信號(hào) RST 如果在復(fù)位管腳上能給到持續(xù)的大于或等于兩個(gè)機(jī)器周期的高電位的話(huà),它就啟動(dòng),來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位初始化的功能。當(dāng) RST 接+5V 的備用電源后,就算 VCC 工作中斷電也沒(méi)事,RST 可以保護(hù) RAM 中的數(shù)據(jù)。(7)輸入/輸出口引腳 P0、P1、P2、P3 P0 口(P0.0P0.7):它是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路向口 I/O 口,每一個(gè)腳可吸收 8 個(gè) TTL 門(mén)電流。 P1 口(P1.0P1.7):它是一個(gè) 8 位準(zhǔn)雙向的
27、I/O 口,而且它內(nèi)置功能,不需要外部再加上拉電阻,P1 口內(nèi)置緩沖器可以接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。 P2 口(P2.0P2.7):它是一個(gè) 8 位準(zhǔn)雙向的 I/O 口,而且它內(nèi)置功能,不需再外部加上上拉電阻電路,P2 口緩沖器也可以接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。可是在 P2 口作外部程序存儲(chǔ)器功能的時(shí)候,它輸出地址的高 8 位。 P3 口(P3.0P3.7):它也是一個(gè) 8 位準(zhǔn)雙向的 I/O 口,而且它內(nèi)部提供上拉電阻,P3 口除了作為一般的 I/O 口使用之外,還具有特殊功能。93.2.2 AT89S52 單片機(jī)基本工作電路AT89S52 單片機(jī)如果需要正常工作,則一定要連接
28、基本電路,包括晶振電路和復(fù)位電路7。晶振電路:?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘脈沖通常內(nèi)部時(shí)鐘或者外部時(shí)鐘兩種方式。內(nèi)部時(shí)鐘是利用芯片內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。外部時(shí)鐘是把已有的時(shí)鐘脈沖接進(jìn)芯片片內(nèi)。本設(shè)計(jì)所采用的則是內(nèi)部時(shí)鐘方式。在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體(簡(jiǎn)稱(chēng)晶振) ,作為單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路的負(fù)載,構(gòu)成自激振蕩器,可在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。C10 和C11 可以穩(wěn)定振蕩頻率,并使快速起振。本電路選用晶振24MHz,C10=C11=33pF。復(fù)位電路:復(fù)位是使單片機(jī)處于某種設(shè)定的初始狀態(tài)。單片機(jī)工作從復(fù)位開(kāi)始。在單片機(jī) RST 引腳引入高電平并維持 2 個(gè)或 2 個(gè)以上的機(jī)器周期
29、,單片機(jī)就啟動(dòng)復(fù)位部分功能。復(fù)位操作有兩種基本方式:一種為單片機(jī)上電復(fù)位,還有一種則是單片機(jī)上電與按鍵都可以復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用了第二種復(fù)位方式電路。當(dāng)單片機(jī)49 號(hào)管腳持續(xù)置高電位,作為充電作用的電容 C9 發(fā)生作用,9號(hào)引腳的高電位將逐漸下降。如果該高電位能持續(xù)大于或等于兩個(gè)機(jī)器周期,則能啟動(dòng)復(fù)位設(shè)置。選擇 C9=10F,R94=10K。電路圖2如圖 4 所示。圖 4 單片機(jī)復(fù)位、晶振電路圖Fig.4 Power-On Reset Circuit and Crystal Oscillating Circuit of Single-Chip Microcomputor3.3 串口通信模塊 本設(shè)計(jì)
30、為八路智能溫度巡檢儀,所以須考慮對(duì)某種網(wǎng)絡(luò)的支持,以便實(shí)現(xiàn)更好的集中監(jiān)控和更全面的數(shù)據(jù)參數(shù)共享。本設(shè)計(jì)了以 SN75176 集成芯片為收發(fā)器的 RS-485 總線(xiàn)通信接口電路。 RS-485 通信方式特點(diǎn):10當(dāng)兩線(xiàn)之間的電壓差在2-6V 的范圍內(nèi)時(shí)為邏輯“1” , 當(dāng)兩線(xiàn)之間的電壓差在-2-6V 的范圍內(nèi)時(shí)為邏輯“0” ,要想不燒壞芯片,就要使 RS-232-C 的電平比信號(hào)的高,當(dāng)需要和 TTL 電路連接時(shí),要使這個(gè)電平可以兼容 TTL電流。RS-485數(shù)據(jù)傳輸時(shí)最快為10Mbps。RS-485接口的抗干擾性很好,是因?yàn)樗怯刹罘纸邮掌骱推胶怛?qū)動(dòng)器構(gòu)成的。RS-485具有極遠(yuǎn)的通信距離,大
31、概是1200m 左右,它傳輸數(shù)據(jù)時(shí)最快可達(dá)10Mbps,當(dāng)速率為100Kb/S 時(shí)通信距離最遠(yuǎn),要想繼續(xù)傳輸,那么就需要添加中繼器。簡(jiǎn)單普遍的 RS-485一共32個(gè)節(jié)點(diǎn),但在特別要求下,可特別制作成有128個(gè)或是256個(gè)節(jié)點(diǎn)的,最大的可制作到400個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)功能。 RS-485通信接口:RS485采用差分信號(hào)負(fù)邏輯,+0.2V+6V 表示“0” ,- 6V- 0.2V 表示“1” 。RS485有兩線(xiàn)制和四線(xiàn)制兩種接線(xiàn),由于二線(xiàn)制的結(jié)構(gòu)可以?huà)旖?2個(gè)節(jié)點(diǎn),所以現(xiàn)在基本上都是用二線(xiàn)制方式。主從的通信方式也成為 RS485通信網(wǎng)絡(luò)的主潮方式。一般我們都是簡(jiǎn)單的用雙絞線(xiàn)把接口的“A” “B”連起來(lái),
32、但是這種方式卻有很大的問(wèn)題,原因如下:(1)EMI 問(wèn)題:因?yàn)槲覀兊碾娐窙](méi)有信號(hào)地,即沒(méi)有小電阻的返回通道,所以發(fā)送驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)中的共模部分會(huì)向外輻射電磁波。(2)共模干擾:因?yàn)?RS-485的收發(fā)器有-7+12V 的共模電壓范圍,而它的傳輸信號(hào)方式是差分方式,他只會(huì)檢測(cè)兩線(xiàn)之間的電位差而不是有固定的參考點(diǎn),如果不在這個(gè)范圍之內(nèi)的話(huà),電路網(wǎng)絡(luò)就不能工作,而超出這個(gè)范圍就會(huì)影響通信的穩(wěn)定性,甚至?xí)p壞接口。由于 PC 機(jī)默認(rèn)的只帶有 RS232接口,有兩種方法可以得到 PC 上位機(jī)的 RS485電路:利用設(shè)計(jì)好的 RS232轉(zhuǎn)換 RS485的轉(zhuǎn)換電路使計(jì)算機(jī)串口上本來(lái)的 RS232信號(hào)切換成
33、RS485信號(hào),然后在要求相對(duì)較高且繁瑣的工作環(huán)境中,防浪涌帶隔離柵功能的器件是最好的選擇。通過(guò)周邊原件擴(kuò)展接口的串口,則能簡(jiǎn)單地使用輸出信號(hào)為 RS485的擴(kuò)展卡總而言之,需要利用獨(dú)立、連續(xù)的信號(hào)渠道做為總線(xiàn)。在 RS485組網(wǎng)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)必須列入考慮范圍的方面是末端阻抗負(fù)荷問(wèn)題,在器件單一、相隔不遠(yuǎn)的環(huán)境下不外增末端阻抗所有部分能非常理想的實(shí)現(xiàn),但距離隨之的拉大,功能實(shí)現(xiàn)將受到干擾。理想設(shè)定,在每一個(gè)輸入端的信號(hào)的中點(diǎn)實(shí)施收集時(shí),只要干擾信號(hào)在一開(kāi)始收集時(shí)就衰弱到一個(gè)不攝入考慮的范圍的話(huà)就可以不考慮匹配問(wèn)題??墒菍?shí)際情況很難順如人意。普通說(shuō)來(lái),末端匹配采用終端電阻來(lái)實(shí)現(xiàn), RS485應(yīng)在
34、總線(xiàn)的頭尾都并聯(lián)末端電阻。在 RS-485組網(wǎng)中末聯(lián)的電阻的阻抗一般取120。等于總線(xiàn)阻抗的電阻值,然而,絕大部分雙絞線(xiàn)電纜特性阻抗一般都在100120。此方法在匹配上既簡(jiǎn)便又合理有效,但還是依然存在有不足,匹配上的電阻有相對(duì)比較大的功耗,在功率損耗要求相對(duì)高的場(chǎng)合上使用起來(lái)不合理。還有另外比較低耗的匹配方法就是 RC 電路匹配。則就是使用一電容隔直,這樣來(lái)說(shuō)相對(duì)能夠保存絕大部分功率??墒请娙莸碾娙葜蛋盐帐莻€(gè)困難,要求在功耗和匹配性能上,兩者進(jìn)行選擇。 最后還有運(yùn)用二極管的匹配方式,此方法不能完成理論上的“匹配” ,可是它借助二極管的鉗位功能能很快地衰落反射信號(hào),從而使信號(hào)質(zhì)量得到保證。串口通
35、信模塊硬件電路如圖 5 所示。11圖 5 串口通信電路圖Fig.5 Serial Communication Circuit當(dāng) SN75176 的接收控制端管腳 2 為低電平時(shí),能將來(lái)自管腳 6、7 上的 RS-485 數(shù)據(jù)從引腳 1 輸出,傳送到單片機(jī)的 P3.0(RXD)端;當(dāng)發(fā)送控制端管腳 3為高電平時(shí),將單片機(jī) P3.0(RXD)端發(fā)出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)?RS-485 數(shù)據(jù),從管腳6、7 端輸出,傳送到 RS-485 網(wǎng)絡(luò)中共享??刂贫斯苣_ 2 與管腳 3 連接在一起,受單片機(jī) P3.2 的控制,當(dāng) P3.2 為高電平時(shí),就處于發(fā)送狀態(tài);當(dāng) P3.2 為低電平時(shí),則處于接收狀態(tài)。再在相應(yīng)的通信
36、協(xié)議和軟件設(shè)計(jì)下,構(gòu)成主從式 RS-485 通信網(wǎng)絡(luò)。3.4 數(shù)碼顯示模塊本設(shè)計(jì)中,數(shù)碼管顯示 4 位數(shù)字,且需要循環(huán)顯示。綜合比較靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示方式,并且結(jié)合本設(shè)計(jì)的應(yīng)用,這里選擇動(dòng)態(tài)顯示方式。顯示模塊中,單片機(jī) AT89S52 的 P0.0P0.7 端作為數(shù)碼管 abcdefg 和 dp 的輸出,P2.0P2.3則為 4 位數(shù)碼管的選位口。數(shù)碼管選位端連接 4 路以三極管放大電路來(lái)分壓,從而進(jìn)行選通。4位數(shù)碼管的引腳圖如圖6所示。12圖6 數(shù)碼管引腳圖Fig.6 Pins of Nixie Tube 4位數(shù)碼管的參數(shù):8字高度:8字上沿與下沿的距離。比外型高度小。通常用英寸來(lái)表示。范圍一般
37、為0.25-20英寸。長(zhǎng)*寬*高:長(zhǎng)數(shù)碼管正放時(shí),水平方向的長(zhǎng)度;寬數(shù)碼管正放時(shí),垂直方向上的長(zhǎng)度;高數(shù)碼管的厚度。時(shí)鐘點(diǎn):四位數(shù)碼管中,第二位8與第三位8字中間的二個(gè)點(diǎn)。一般用于顯示時(shí)鐘中的秒。4位數(shù)碼管區(qū)分共陰陽(yáng)極的方法:首先數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極之分,區(qū)別他們的方法是若公共端接地,其他端接電源,若各段測(cè)試能亮,說(shuō)明是共陰的,反之共陽(yáng)的;若公共端接電源,其他端分別接的,測(cè)得各端亮,則說(shuō)明是共陽(yáng)的,反之為共陰的。市場(chǎng)上所有的四位數(shù)碼管普遍來(lái)說(shuō)都沒(méi)有數(shù)據(jù)表,然而,理解和認(rèn)清它們管腳之間的排列是非常需要的一個(gè)步驟。下面是一張四位一體數(shù)碼管引腳分布圖。4位一體數(shù)碼管,其內(nèi)部段已連接好,引腳如圖所示
38、(正面朝自己,小數(shù)點(diǎn)在下方) 。A、B、C、D、E、F、G、DP 為段通管腳,一、二、三、四分別表示四個(gè)數(shù)碼管的位。 。 。 。 。 。一 A F 二 三 B。 。 。 。 。 。E D DP C G 四即:12-9-8-6為公共端,A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-3硬件電路如圖 7、圖 8 所示。13圖 7 數(shù)碼管電路圖Fig.7 Circuit of Nixie Tube圖 8 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)圖Fig.8 The Drive of the Nixie Tube3.5 A/D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊八路溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)采集之后,則需要通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換,輸入到單片機(jī)進(jìn)行分析控制,為
39、了把溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送 CPU 處理,此次選用了 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0832,它精度高,速度快,功耗低。14ADC0832 的 5.6 腳接單片機(jī) P1.1,由 P1.1 進(jìn)行通道選擇和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖 9 所示。圖 9 A/D 轉(zhuǎn)換電路圖Fig.9 A/D Change-Over Circuit 15ADC0832 集成模塊管腳如圖 10 所示。圖 10 ADC0832 管腳圖Fig.10 The Pins of ADC0832芯片管腳說(shuō)明:1:片選芯片使能,低電平有效2:輸入通道 13:輸入通道 2 4:接地5:數(shù)據(jù)信號(hào)輸入,選擇通道6:數(shù)據(jù)信號(hào)輸出,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸
40、出7:芯片時(shí)鐘輸入8:電源端3.6 鍵盤(pán)控制模塊鍵盤(pán)控制為 5 個(gè)按鈕分別作為復(fù)位、模式切換、上增、下減、設(shè)置參數(shù)的功能。本設(shè)計(jì)直接采用直連的方式下的鍵盤(pán)設(shè)計(jì),因?yàn)殒I位少,直連式的原理和連線(xiàn)都很簡(jiǎn)單。鍵盤(pán)的檢測(cè)方法很簡(jiǎn)單,當(dāng)按鍵沒(méi)按下時(shí),P3.3P3.7 出高電平,當(dāng)有鍵按下時(shí),則出低電平,因?yàn)橛布O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,所以出于去抖動(dòng)和防干擾方面,在編程時(shí),需要編寫(xiě)一系列抗干擾和去抖動(dòng)的延時(shí)程序。電路如圖11 所示。16圖 11 鍵盤(pán)控制電路圖Fig.11 Keyboard Control Circuit3.7 報(bào)警電路模塊在設(shè)計(jì)中,為了硬件安全和溫度情況的反饋,此設(shè)計(jì)設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警部分,以便讓操作人員
41、很容易明白當(dāng)前情況,從而采取往后的處理的措施。單片機(jī)將采集得到的數(shù)據(jù)與設(shè)置好的上限和下限值進(jìn)行對(duì)比,如果高于上限值(或低于下限值)則進(jìn)行報(bào)警,每一路對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管,高于上限則紅燈亮,低于下限則綠燈亮,很直觀地可以看出究竟哪一路溫度出現(xiàn)異常,如果數(shù)據(jù)都在上限和下限之間,則發(fā)光二極管全部不亮。硬件設(shè)計(jì)如圖 12 所示。17圖 12 報(bào)警電路圖Fig.12 Alarm Circuit硬件中,運(yùn)用了芯片 74HC595 的 11、12 管腳分別與單片機(jī) P2.6、P2.5 相連,P2.6、P2.5 提供時(shí)鐘信號(hào),觸發(fā)芯片。74HC595 芯片是一種串行輸入/出或者并行輸出的移位寄存器,具有高阻、關(guān)
42、、斷 3 態(tài)。管腳示意圖如圖 13 所示。圖 13 74HC595 管腳圖Fig.13 The Pins of 74HC59518管腳功能:1、2、3、4、5、6、7、15:三態(tài)輸出端8:接地端9:串行數(shù)據(jù)輸出10:清零端11:數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘12:輸出寄存時(shí)鐘13:輸出使能端14:數(shù)據(jù)線(xiàn)16:電源端194.軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試本設(shè)計(jì)軟件程序主要是溫度收集,數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)顯示,參數(shù)比較,采用軟件與鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警上下限參數(shù)的設(shè)置,八路數(shù)據(jù)的定點(diǎn)或巡回顯示控制。主程序呈現(xiàn)模塊化,模板由系統(tǒng)初始化,計(jì)數(shù)器初始化模塊,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,數(shù)據(jù)讀取模塊,數(shù)據(jù)顯示模塊,鍵盤(pán)控制模塊,參數(shù)設(shè)置模塊及報(bào)警控制模塊組成。系統(tǒng)初
43、始化模塊主要是對(duì)系統(tǒng)的初始化,AD 轉(zhuǎn)換芯片的初始化,定時(shí)器初始化,數(shù)據(jù)顯示初始化。4.1 軟件程序架構(gòu)圖4.1.1 主程序流程圖主程序流程圖如圖 14 所示。圖 14 主程序流程圖Fig.14 Flow Chart of The Main Program204.1.2 數(shù)據(jù) A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖如圖 15 所示。圖 15 A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖Fig.15 Flow Chart of The A/D Conversion Subprogram4.1.3 信號(hào)采集子程序流程圖信號(hào)采集子程序流程圖如圖 16 所示。21圖 16 信號(hào)采集子程序流程圖Fig.16 Fl
44、ow Chart of The Signal Acquisition Subprogram4.1.4 顯示子程序流程圖顯示子程序流程圖如圖 17 所示。22圖 17 顯示子程序流程圖Fig.17 Flow Chart of The Display Subprogram4.1.5 巡回顯示子程序流程圖巡回顯示子程序流程圖如圖 18 所示。23圖 18 巡回顯示子程序流程圖Fig.18 Flow Chart of the Itineration Display Subprogram244.1.6 鍵盤(pán)控制子程序流程圖鍵盤(pán)控制子程序流程圖如圖 19 所示。圖 19 鍵盤(pán)控制子程序流程圖Fig.19
45、Flow Chart of The Keyboard Control Subprogram4.1.7 報(bào)警控制子程序流程圖報(bào)警控制子程序流程圖如圖 20 所示。25圖 20 報(bào)警控制子程序流程圖Fig.20 Flow Chart of The Alarm Control Subprogram265.總結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)入尾聲的時(shí)候,總結(jié)一下這次設(shè)計(jì)的大概過(guò)程。首先,在硬件上,總體上與理想效果一致,但是在八路輸入電路上的電源,一度讓我陷入困境,原本情況下,硬件是有帶自己的電源電路部分的,但是由于希望電路更加簡(jiǎn)單,降低復(fù)雜性,初次想利用集成元件 B0515 直接實(shí)現(xiàn)從 5V到 15V 的轉(zhuǎn)換,可是
46、萬(wàn)萬(wàn)想不到,B0515 居然承受不起輸入電路的阻抗,理想的 15V 直接變成了 9V,數(shù)據(jù)采集瞬時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,誤差非常的大,最后,經(jīng)過(guò)再三考慮,直接放棄了 B0515 的使用,直接采用 15V 的適配器電路,這樣,才使輸入電路可以理想的得到輸出,從而解決了硬件上功耗太大而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。最后到了軟件程序的編寫(xiě),這一方面剛開(kāi)始非常頭疼,可能是我最大的難點(diǎn),因?yàn)槲冶旧韺?duì)編程這一方面知識(shí)比較薄弱,一時(shí)之間,不知道從何設(shè)計(jì)起,然后我翻閱了大量資料,也與很多類(lèi)似的程序?qū)Ρ?,慢慢的,一句一句地完成了現(xiàn)在的程序??偟膩?lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì)無(wú)論從知識(shí)認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)的積累,都對(duì)我有著很大的幫助,對(duì)我個(gè)人能力是一種很大的提升,
47、通過(guò)這次,能讓我在踏進(jìn)社會(huì)前最后一次補(bǔ)充和完善了自我。下面照片為此次設(shè)計(jì)實(shí)物調(diào)試:27在常溫下,利用 1 號(hào)通道檢測(cè)室溫,結(jié)果圖如圖 21 所示。圖 21 常溫中第 1 號(hào)通道檢測(cè)溫度實(shí)物圖Fig.21 Temperature Detection of Channel 1 at Room Temperature 28在溫水中利用 8 號(hào)通道檢測(cè)溫水溫度,效果如圖 22 所示。圖 22 溫水中第 8 通道檢測(cè)溫度的實(shí)物圖Fig.22 Temperature Detection of Channel 8 in Warm Water29在冰水中利用 1 號(hào)通道檢測(cè)溫度,效果如圖 23 所示。圖 23
48、 冰水中第 1 號(hào)通道檢測(cè)溫度的實(shí)物圖Fig.23 Temperature Detection of Channel 1 in Iced Water306.結(jié)束語(yǔ)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,剛開(kāi)始對(duì)巡回顯示和通信共享這兩方面完全不了解,后來(lái)通過(guò)在網(wǎng)上和圖書(shū)館查閱資料和老師的指導(dǎo),慢慢理解了 RS-485 通信方式和掌握了如果巡回顯示的方法。借助了大量的資料,設(shè)計(jì)出這次最終的方案。為了這次智能溫度巡檢儀的設(shè)計(jì)與制作,我從圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱了很多相關(guān)的參考資料,了解和掌握到了很多課本上沒(méi)有提到的專(zhuān)業(yè)知識(shí),既拓寬了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)層面,也進(jìn)一步鞏固了自己的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)了我獨(dú)立思考和邏輯思維能力,動(dòng)手
49、能力也得到了較大的提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),是檢測(cè)畢業(yè)生基本專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的一個(gè)重要指標(biāo),所以畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞能衡量學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的高低,也是學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)效益的重要內(nèi)容。作為一名畢業(yè)生的我,必須以認(rèn)真、絕對(duì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度去對(duì)待和完成畢業(yè)設(shè)計(jì)這項(xiàng)工作。通過(guò)這段時(shí)間的學(xué)習(xí)和孫鳳文講師對(duì)我的指導(dǎo),讓我受益匪淺。在軟件的編程及硬件的設(shè)計(jì)和制作方面有了更深的認(rèn)識(shí)和了解,編程中設(shè)計(jì)的困難、硬件中實(shí)際與理論的不一致,這些問(wèn)題都需要自己去慢慢解決和克服,然而最終還是能夠在老師的指導(dǎo)下制作出硬件和完成了軟件編程,這對(duì)我有再次鍛煉、在進(jìn)入社會(huì)之前有最后一次強(qiáng)化自己的機(jī)會(huì)。由于時(shí)間和自身水平的有限,我
50、的設(shè)計(jì)在很多功能和設(shè)計(jì)方面還有很多的不足之處。但是通過(guò)這段時(shí)間以來(lái)的實(shí)踐,我也得到了很多的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),我想這將是我大學(xué)歷程中的一份非常寶貴財(cái)富。即將畢業(yè)的我充滿(mǎn)信心,通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì),我明白了自己的短處和長(zhǎng)處,知識(shí)的盲點(diǎn),這能讓自己更好的完善自己和補(bǔ)充自己總之,此次畢業(yè)設(shè)計(jì),我收益良多,真正體現(xiàn)了大學(xué)工科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的存在性和價(jià)值。經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn),理論知識(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)實(shí)踐起到了很好的指導(dǎo)作用,而實(shí)踐跟理論存在著一定的偏差。這就大大地啟發(fā)了自己學(xué)海無(wú)涯,還有很多知識(shí)需要補(bǔ)充學(xué)習(xí),然而在豐富自己理論知識(shí)的同時(shí),別忘記了不能永遠(yuǎn)的紙上談兵,只有重視電子實(shí)踐,才能更好的發(fā)揮專(zhuān)業(yè)的優(yōu)勢(shì)。31參考文獻(xiàn):參考
51、文獻(xiàn): 1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分(第四版).北京:高等教育出版社,20052趙晶.Protel 99 SE 高級(jí)應(yīng)用.北京:人民郵電出版社,20053張友漢.電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè).福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社,20064唐俊翟.單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京:冶金工業(yè)出版社,2006 5中國(guó)電子協(xié)會(huì).電子世界 2009 版.北京:電子世界雜志社,20096沈紅衛(wèi).單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例與分析.北京:航空大學(xué)出版社,20037吳金戎.8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,20028李華.MCS51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京:航空航天大學(xué)出,19999李朝表.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京:
52、航空航天大學(xué)出版社,200210胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,200232致致 謝謝感謝我的導(dǎo)師感謝我的導(dǎo)師- -孫鳳文講師,他工作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是我需要一直學(xué)習(xí)下去孫鳳文講師,他工作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是我需要一直學(xué)習(xí)下去的榜樣;他循循善誘的教導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S給予我無(wú)盡的啟迪。的榜樣;他循循善誘的教導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S給予我無(wú)盡的啟迪。非常謝謝非常謝謝我的我的5 5個(gè)親如兄弟的舍友,雖然我們是因?yàn)閷?zhuān)插本而走在了一起,我們認(rèn)識(shí)個(gè)親如兄弟的舍友,雖然我們是因?yàn)閷?zhuān)插本而走在了一起,我們認(rèn)識(shí)的時(shí)間也不長(zhǎng),只有短短的兩年,可是我們卻產(chǎn)生了不以時(shí)間論深厚的割舍的時(shí)間也不長(zhǎng),只有短短的兩年,可是我
53、們卻產(chǎn)生了不以時(shí)間論深厚的割舍不掉的感情,維系著宿舍那份類(lèi)似回到家的溫馨。不掉的感情,維系著宿舍那份類(lèi)似回到家的溫馨。眨眼又要畢業(yè)了,仿佛回眨眼又要畢業(yè)了,仿佛回到了兩年前專(zhuān)科畢業(yè)的時(shí)候。畢業(yè)前的各種心酸涌上心頭,今后大家再難得到了兩年前專(zhuān)科畢業(yè)的時(shí)候。畢業(yè)前的各種心酸涌上心頭,今后大家再難得聚在一起吃飯了吧,此時(shí)曾經(jīng)嫌棄的飯?zhí)蒙詈退奚岘h(huán)境讓我們無(wú)比懷念。聚在一起吃飯了吧,此時(shí)曾經(jīng)嫌棄的飯?zhí)蒙詈退奚岘h(huán)境讓我們無(wú)比懷念。不過(guò),沒(méi)關(guān)系,各奔前程,珍重。大學(xué)的那些年所發(fā)生的事情,足夠我懷念不過(guò),沒(méi)關(guān)系,各奔前程,珍重。大學(xué)的那些年所發(fā)生的事情,足夠我懷念一生。感謝我的爸爸媽媽?zhuān)傻弥X草,言樹(shù)之背
54、,養(yǎng)育之恩,無(wú)以回報(bào),讓一生。感謝我的爸爸媽媽?zhuān)傻弥X草,言樹(shù)之背,養(yǎng)育之恩,無(wú)以回報(bào),讓自己身邊在意的人健康美滿(mǎn)是我的祝愿。此刻,論文快將完工,我萬(wàn)種情緒自己身邊在意的人健康美滿(mǎn)是我的祝愿。此刻,論文快將完工,我萬(wàn)種情緒涌上心頭,從選題到論文完成,謝謝我的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我?guī)椭?,謝涌上心頭,從選題到論文完成,謝謝我的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我?guī)椭?,謝謝我的親人給我的支持,在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!謝我的親人給我的支持,在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!33附錄附錄附錄 1 設(shè)計(jì)電路仿真圖34附錄 2 設(shè)計(jì)電路總設(shè)計(jì)圖附錄 3 設(shè)計(jì)硬件實(shí)物圖35附錄 4 設(shè)計(jì)程序#include#include#de
55、fine uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ADCLK = P10;/模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)鐘引腳sbit ADDI = P11;/模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入引腳sbit ADDO = P11; /模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出引腳 /因使用單總線(xiàn)式,所以?xún)蓚€(gè)連接在一起。sbit CS1 = P13;/第一片模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片sbit CS2 = P14;/第二片模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片sbit CS3 = P15;/第三片模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片sbit CS4 = P16;/第四片模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片sbit SPEAK = P25;/蜂鳴器sbit ALARM = P24;/ 報(bào)警指示燈sbit
56、SEG1 = P20;/第一位數(shù)碼管sbit SEG2 = P21;/第二位數(shù)碼管sbit SEG3 = P22;/第三位數(shù)碼管sbit SEG4 = P23;/第四位數(shù)碼管sbit DS = P27;sbit TCP = P25;sbit HCP = P26;#define XUNJIAN 0#define CHAXUN 1#define SET 2unsigned char count,Sec; unsigned char Mode=0;unsigned char WenDu8;unsigned char Baojin8;unsigned char Baojin_Xia8;const uc
57、har TableDig17=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00 / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 共陰極數(shù)碼表;void init_serialcomm(void)/24M 9600 波特率 可以用TMOD=0 x21 ;SCON=0 x50;36PCON=0 x80;TCON=0 x03;TH1=0 xF3;TL1 = 0 xf3;TR1 =1; /啟動(dòng)定時(shí)器 1ES=1;EA=1;/*/*
58、25ms 定時(shí)程序初始化*/*/void Timer0_Init(void) TMOD &= 0 xf1; / Timer0 in 13-bit mode ext. counter TMOD|=0 x01; /主要怕影響前面串口 0 使用 T1,TM0D=0X01;選擇定時(shí)器 0,方式 1; / gated counting T0 input TH0 = 0X3c; /Reinit Timer0 High register TL0 = 0Xaf; TR0=1; /開(kāi)始計(jì)數(shù) ET0 = 1; / Timer0 interrupt enabledvoid display(uchar a,u
59、char Data_Tmp)unsigned int i;uchar b,c,d;b=Data_Tmp/100;c=(Data_Tmp%100)/10;d=Data_Tmp%10;P0=TableDiga; P2&=0 x01;i=20;while(i-);P2|=0 xf0;P0=TableDigb;P2&=0 x02;i=20;while(i-);37P2|=0 xf0;P0=TableDigc;P2&=0X04;i=20;while(i-);P2|=0 xf0;P0=TableDigd;P2&=0X08;i=20;while(i-);P2|=0 xf0;P0=0 xff;/*讀
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