糧庫溫度測量顯示系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　專業(yè)方向課程設(shè)計</b></p><p>　　課題：多點(diǎn)糧庫溫度測量顯示系統(tǒng) </p><p>　　班 級 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p><b>　　1.系統(tǒng)方案設(shè)計</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　糧食是人類賴以生存的基本物質(zhì)，是關(guān)系國民生計的重要物資，也是軍需民食的特殊商品。中國有句老話：“常將有日思無日，莫待無時想有時”，居安思危，未雨綢繆，永遠(yuǎn)不會過時。隨著糧食流

3、通體制改革的不斷深化、糧食市場全面放開已成定局,隨著人民生活水平的提高，全社會對糧食質(zhì)量問題提出了新的要求；加入世界貿(mào)易組織后糧食貿(mào)易的全球化，客觀上也要求糧食質(zhì)量工作與國際接軌。面對新形勢，如何加強(qiáng)儲糧工作，發(fā)揮糧食部門在糧食儲存方面的優(yōu)勢，是擺在糧食儲備工作面前的一個重要課題。目前我國地方各大型糧庫都存在著不同程度的糧食儲存變質(zhì)的問題。大部分糧庫還采取人工測量溫度的方法，不僅增大了糧庫工作人員的工作量，而且工作效率底，尤其是大型糧庫

4、的溫度測量不能及時而徹底的完成，導(dǎo)致大面積壞糧的情況時有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因糧食儲存不當(dāng)而發(fā)霉變質(zhì)的糧食就達(dá)上億斤，造成無法估量的的經(jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　糧食的溫度是影響糧食儲藏的重要參數(shù)，兩者之間是相互關(guān)聯(lián)的，糧食在正常儲藏條件下（即安全條件下），含水量一般在12％以下，不會使糧食溫度發(fā)生突變，一旦糧食受潮含水量增加，超過20％以上時，就滿足了糧粒發(fā)芽的條件，新陳代謝加快而產(chǎn)生呼吸熱，使局部糧溫升

5、高，必然引起糧食發(fā)熱和霉變，且極易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，從而造成難以挽回的損失因此，糧食溫度監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是十分重要的。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，溫度傳感器的種類日益繁多，數(shù)字溫度傳感器更因適用于各種微處理器接口組成的自動溫度控制系統(tǒng)具有可以克服模擬傳感器與微處理器接口時需要信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測溫計、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中。其中，比較

6、有代表性的數(shù)字溫度傳感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635等。相比較而言，傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件，熱敏電阻成本低，但需要后續(xù)信號處理電路，而且熱敏電阻的可靠性相對較差，測量溫度的準(zhǔn)確度低，檢測系統(tǒng)的精度差。數(shù)字式溫度傳感器的種類也不少，并且在實(shí)際工程設(shè)計中具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本設(shè)計是基于溫度傳感器的溫度檢測系統(tǒng)中的溫度檢測、電路控制、報警系統(tǒng)及顯示部

7、分的實(shí)現(xiàn)。以智能溫度傳感器應(yīng)用技術(shù)和單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)為核心進(jìn)行開發(fā)，并且以理論分析和該技術(shù)方案為基礎(chǔ)，在不斷地研究過程中進(jìn)行不斷的調(diào)整，完成了一個溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p>　　1.2 系統(tǒng)方案框圖</p><p>　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)及外圍電路完成。最重要的部分即測溫電路將采用數(shù)字溫度芯片測量溫度，這樣輸出的信號為數(shù)字信號，可以直接由單片機(jī)來處理；按鍵輸入電路用于進(jìn)行調(diào)時和溫度查

8、詢，以方便對系統(tǒng)各項參數(shù)的修改；時鐘及復(fù)位電路將提供給單片機(jī)必不可少的時鐘信號和復(fù)位信號以使單片機(jī)正常工作。報警電路用于當(dāng)倉庫溫度超過額定范圍時，及時報警通知。顯示電路則是顯示倉庫溫度。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 系統(tǒng)原理框圖</p><p><b>　　2.工作原理</b></p><p><b>　　

9、2.1 檢測原理</b></p><p>　　電路設(shè)計原理圖如圖2所示，控制器使用單片機(jī)AT89S51，溫度傳感器使用DS18B20，用液晶實(shí)現(xiàn)溫度顯示。</p><p>　　本溫度計大體分三個工作過程。首先，由DS18B20溫度傳感器芯片測量當(dāng)前的溫度，并將結(jié)果送入單片機(jī)。然后，通過AT89S51單片機(jī)芯片對送來的測量溫度讀數(shù)進(jìn)行計算和轉(zhuǎn)換，井將此結(jié)果送入液晶顯示模塊。最后，

10、SMC1602A芯片將送來的值顯示于顯示屏上。 由圖2可看到，本電路主要由DSl8B20溫度傳感器芯片、SMCl602A液晶顯示模塊芯片和AT89S51單片機(jī)芯片組成。其中，DSI8B20溫度傳感器芯片采用“一線制”與單片機(jī)相連，它獨(dú)立地完成溫度測量以及將溫度測量結(jié)果送到單片機(jī)的工作。</p><p>　　圖2 硬件設(shè)計電路圖</p><p>　　2.2 溫度傳感器選擇<

11、/p><p>　　用于糧倉溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的溫度傳感器主要是Dallas的DS18B20系列溫度傳感器。DS18B20是美國DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器,它具有微型化、低功耗、高性能、抗干攏能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn),特別適合于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供微機(jī)處理,而且每片DS18B20都有唯一的產(chǎn)品號并可存入其ROM中,以便在構(gòu)成溫濕度測控系統(tǒng)時在單線上掛接任意多個DS18B20

12、芯片。從DS18B20讀出或?qū)懭隓S18B20信息僅需要一根口線,其讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線,該總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電,而無需額處電源。DS18B20能提供九位溫度讀數(shù),它無需任何外圍硬件即可方便地構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)，因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單.可靠性更高。</p><p>　　溫度傳感器選用一總線溫度傳感器DS18B20。DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的

13、可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器，與其它溫度傳感器相比，DS18B20具有以下特性：獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個DS1820可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫。DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感器元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫度范圍－55℃～＋125℃，固有測溫分辨率±0.5℃；

14、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時可傳送CRC效驗碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力；測量結(jié)果以9位數(shù)字量方式串行傳送。</p><p>　　DS18B20雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題：</p><p>　?。?）系統(tǒng)的硬件雖然簡單但需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采

15、用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS18B20進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。</p><p>　?。?）在DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS18B20超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。</p><

16、;p>　?。?）連接DS18B20的總線電纜有長度限制。由于信號電纜本身存在電阻，距離過長時將導(dǎo)致信號衰減。試驗中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達(dá)150m。</p><p>　　DS18B20有PR-35和SOIC兩種封裝形式，管腳排列如表1所示。本系統(tǒng)選用PR-35封裝形式。DS18B20返回溫度值雖然只有9位，如圖3

17、所示。</p><p>　　表1 DS1820管腳排列</p><p>　　圖3 DS18B20溫度值表示方法</p><p>　　D9為符號位，0表示正，1表示負(fù)，高字節(jié)的其他位（D10～D15）是以符號位的擴(kuò)展位表示的；D0～D8為數(shù)據(jù)位，以二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。溫度是以1/2℃LSB形式表示的。表2為數(shù)值和溫度的關(guān)系。</p><p>　　表

18、2 DS18B20數(shù)值和溫度的關(guān)系</p><p>　　因到糧倉內(nèi)環(huán)境溫度不能出現(xiàn)負(fù)溫情況，因此本系統(tǒng)不考慮負(fù)溫情況，這樣，在硬件選取上可以考慮選用商業(yè)級器件，不必要選用工業(yè)級器件，可以大幅度降低成本。因此單片機(jī)讀取溫度信息后，只需將低字節(jié)（D0～D8）送入上位機(jī)和控制電路即可。</p><p>　　2.3 測量電路介紹</p><p>　　2.3.1 顯示電路&l

19、t;/p><p>　　顯示電路采用SMCI602A液晶顯示模塊芯片該芯片可顯示16×2個字符，比以前的七段數(shù)碼管LED顯示器在顯示字符的數(shù)量上要多得多。另外，由于SMCl602芯片編程比較簡單，界面直觀，因此更加易于使用者操作和觀測。SMCl602A芯片的接口信號說明如表3所列。驅(qū)動電路包含在SMCI602A液晶顯示模塊芯片，所以不必外加驅(qū)動電路。其控制由單片機(jī)來完成，亮度調(diào)節(jié)是通過變阻器R2完成。<

20、/p><p>　　表3 SMCl602A芯片的接口信號說明</p><p>　　2.3.2 溫度檢測電路</p><p>　　DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來完成。DS18B20 的電源供電方式有2 種: 外部供電方式和寄生電源方式。工作于寄生電源方式時, VDD 和GND 均接地, 它在需要遠(yuǎn)程溫度探測和空

21、間受限的場合特別有用, 原理是當(dāng)1 Wire 總線的信號線DQ 為高電平時, 竊取信號能量給DS18B20 供電, 同時一部分能量給內(nèi)部電容充電, 當(dāng)DQ為低電平時釋放能量為DS18B20 供電。但寄生電源方式需要強(qiáng)上拉電路, 軟件控制變得復(fù)雜(特別是在完成溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到E2PROM 時) , 同時芯片的性能也有所降低。因此, 在條件允許的場合, 盡量采用外供電方式。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5KΩ左右的上拉電

22、阻。在這里采用前者方式供電。DS18B20與芯片連接電路如圖4所示。</p><p>　　圖4 DS18B20與單片機(jī)的連接</p><p>　　外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。在開發(fā)中使用外部電源供電方式，比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20

23、寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓VCC 降到3V 時，依然能夠保證溫度量精度。</p><p>　　2.3.3 溫度報警電路</p><p>　　本設(shè)計采軟件處理報警，利用有源蜂鳴器進(jìn)行報警輸出，采用直流供電。當(dāng)所測溫度超過或者低于所預(yù)設(shè)的溫度時，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報警輸出。也可采用發(fā)光二級管報警電路，如果需要報警，則只需將相應(yīng)位置1，當(dāng)參數(shù)判斷完畢后，再看報警模型單元ALARM 的

24、內(nèi)容是否與預(yù)設(shè)一樣，如不一樣，則發(fā)光報警。報警電路硬件連接見圖5。</p><p>　　圖5 蜂鳴器電路連接圖</p><p><b>　　3.系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 軟件設(shè)計方法</p><p>　　整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。從

25、軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件

26、和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。主程序需要調(diào)用4 個子程序，分別為液晶屏顯示程序，溫度測試及處理子程序，報警子程序，中斷設(shè)定子程序。各模塊程序功能如下：1）液晶屏顯示程序：控制系統(tǒng)的顯示部分。2）溫度測試及處理程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。3）報警子程序：進(jìn)行溫度上下限判斷及報警輸出。4）中斷設(shè)定程序：實(shí)現(xiàn)設(shè)定上下限報警功能。</p><p>　　3.2 測試系統(tǒng)流程圖</p>

27、<p>　　3.2.1初始化流程</p><p>　　初始化流程見圖6。首先對AT89S51的寄存器初試化，并檢測DS18B20是否存在，如果存在，開始檢測溫度，完成一系列的轉(zhuǎn)化操作，做適當(dāng)處理后，由顯示電路顯示，最后進(jìn)入一個循環(huán)程序，不斷檢測溫度是否超過設(shè)定范圍，一旦超過，做報警處理。</p><p>　　在主機(jī)初始化過程，主機(jī)通過拉低單總線至少480us，來產(chǎn)生復(fù)位脈沖。接著

28、，主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。當(dāng)總線被釋放后，上拉電阻將單總線拉高。在單總線器件檢測到上升沿后，延時15～60us，接著通過拉低總線60～240us，以產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。其程序如下：</p><p>　　圖6 初始化流程圖</p><p>　　源程序: 其中TEM PD IN 定義為DS18B20 的數(shù)據(jù)管腳, 主機(jī)為AT89S51。</p><p>　　N ITD

29、S1820: SETB　TEM PD N</p><p><b>　　NO P</b></p><p><b>　　NO P</b></p><p>　　CLR　TEM PD N</p><p>　　MOV 　R6, # 0A 0H ; 延時640 Ls<

30、/p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　MOV 　R6, # 0A 0H</p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　SETB　TEM PD N ; 釋放總線</p><p>　　MOV 　R6, # 32H

31、 ; 延時100 Ls, 等待回應(yīng)</p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　MOV 　R6, # 3CH</p><p>　　LOO P1820: MOV 　C, TEM PD N ; 采樣總線信號</p><p>　　JC　　N ITDS1820OU T</p>

32、<p>　　DJN Z　　R6,LOO P1820</p><p>　　MOV 　　R6, # 064H</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p>　　SJM P　　N ITDS1820</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　IN ITD

33、S1820OU T: SETB　TEM PD N</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　3.2.2 讀DS18B20流程</p><p>　　讀DS18B20流程見圖7。首先設(shè)置循環(huán)次數(shù)為8次，通過總線延遲將8位數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)內(nèi)。</p><p>　　當(dāng)從DS18B20 讀數(shù)據(jù)時，主機(jī)生成讀時間

34、隙。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從高電平拉到低電平時，寫時間隙開始，數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs 內(nèi)有效。</p><p>　　因此，主機(jī)在讀時間隙開始后必須把I/O 腳驅(qū)動拉為的電平保持15μs，以讀取I/O 腳狀態(tài)。在讀時間隙的結(jié)尾，I/O 引腳將被外部上拉電阻拉到高電平。所有讀時間隙必須最少60μs，包括兩個讀周期至少1μs的恢復(fù)時間。</p><

35、p>　　源程序: 假設(shè)要讀1B 的數(shù)據(jù), 且數(shù)據(jù)放在A 中。</p><p>　　READDS1820:MOV 　R7, # 08H ; 1 個字節(jié)8 位</p><p>　　SETB　　TEM PD IN</p><p><b>　　NO P</b></p><p>&l

36、t;b>　　NO P</b></p><p>　　READDS1820LOO P: CLR　TEM PD IN</p><p><b>　　NO P</b></p><p>　　SETB　TEM PD IN ; 釋放總線</p><p>　　MOV 　　R6, # 05H

37、 ; 延時10 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p>　　MOV 　　C, TEM PD N ; 采樣總線數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV 　　R6, # 14H ; 延時40 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p>

38、;<p>　　RRC　　A ; 采樣數(shù)據(jù)存入A</p><p>　　SETB　TEM PD IN ; 釋放總線</p><p>　　DJN Z　R7, READDS1820LOO P ; 采樣下一位</p><p>　　MOV R6, # 14H

39、 ; 延時40 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　圖7 讀DS18B20流程圖</p><p>　　3.2.3 寫18B20流程</p><p>　　寫18B20流程見圖8。同樣，先設(shè)置循環(huán)次數(shù)為8次，通過總

40、線延遲將8位數(shù)據(jù)寫入單片機(jī)內(nèi)。</p><p>　　圖8 寫DS18B20流程圖</p><p>　　當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時候，寫時間隙開始。有兩種寫時間隙，寫1 時間隙和寫0 時間隙。所有寫時間隙必須最少持續(xù)60μs，包括兩個寫周期至少1μs 的恢復(fù)時間。I/O線電平變低后，DS18B20 在一個15μs 到60μs 的窗口內(nèi)對I/O 線采樣。如果線上事高電平，就是

41、寫1，如果是低電平，就是寫0。主機(jī)要生成一個寫時間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平然后釋放，在寫時間隙開始后的15μs 內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉到高電平。主機(jī)要生成一個寫0 時間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保存60μs。</p><p>　　每個讀時隙都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線1us，在主機(jī)發(fā)起讀時序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送0 或1。所有讀時序至少需要60us。</p><p>　　源程序: 假

42、設(shè)要寫1 B 的數(shù)據(jù), 且數(shù)據(jù)放在A 中。</p><p>　　SETB　TEM PDN</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　WRITEDS1820LOP: CLR　TEM PD IN</p><p>　

43、　MOV R6, # 08H ; 延時15 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p>　　RRC　　A ; 將要寫數(shù)據(jù)存入C</p><p>　　MOV TEM PD IN , C ; 將數(shù)據(jù)寫入總線</p><p>　

44、　MOV 　R6, # 14H ; 延時40 Ls</p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　SETB　TEM PD IN ; 釋放總線</p><p>　　DJN Z　　R7,WR ITEDS1820LO P ; 寫8 位</p><p><b>

45、;　　RET</b></p><p>　　3.2.4 報警模塊流程</p><p>　　報警流程圖如圖9所示。首先將標(biāo)志位全部清除，以避免之前程序的影響。取出溫度，判斷溫度是否大于設(shè)定值，大于上限，置位上限報警標(biāo)志，小于下限值同樣操作。最后執(zhí)行報警程序。</p><p>　　3.2.5 中斷設(shè)定流程</p><p>　　中斷模

46、塊采用了外中斷和內(nèi)中斷套用方法。當(dāng)設(shè)計需要實(shí)現(xiàn)上下限報警時，利用INT0口進(jìn)行中斷，set 鍵進(jìn)行上下限報警溫度設(shè)定，進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)后（按一下溫度設(shè)定鍵），首先會提示顯示“UP”字母，表示要用戶設(shè)定高溫報警溫度，按S3 鍵 ，表示本位數(shù)字+1，按S4 表示移向下一位，如果4 位高溫設(shè)定完畢，則顯示“DO”，表示要用戶設(shè)定低溫報警溫度。4位低溫設(shè)定完畢，如果用戶設(shè)置的高溫比設(shè)定的低溫高的話則顯示“ERRO”表示錯誤提示，同時會有蜂鳴器及

47、時報警提示，然后自動顯示“UP”，讓用戶重新進(jìn)行溫度設(shè)定。中斷設(shè)定子程序流程圖見圖10。</p><p><b>　　圖9 報警流程圖</b></p><p>　　圖10 中斷設(shè)定子程序流程圖</p><p><b>　　4.系統(tǒng)安裝與調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)軟硬件調(diào)試的目的是通過

48、控制程序和硬件電路的配合工作，進(jìn)行一些操作，以驗證系統(tǒng)的軟、硬件是否能夠完成設(shè)計的功能。調(diào)試的過程是按照系統(tǒng)的設(shè)計功能來劃分的。</p><p>　　硬件電路系統(tǒng)測試首先是保證各個元件之間以及各個模塊之間的連接正確并且接觸良好，這是整個硬件電路系統(tǒng)正常工作的前提。接著分別測試各個硬件模塊的性能。按照測試性質(zhì)的不同可分為電壓測試和信號測試兩種。單片機(jī)輸入輸出接口主要是信號測試。根據(jù)理論計算和軟件仿真的預(yù)期結(jié)果，再通

49、過對響應(yīng)的信號進(jìn)行測試。測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果基本一致，保證了系統(tǒng)按照設(shè)計的思路正常運(yùn)行。通過測試硬件電路系統(tǒng)中的幾個測試點(diǎn)，確保關(guān)鍵的電壓信號滿足要求，確保各個引腳連接正確，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。</p><p>　　系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于PROTEL DXP99型仿真軟件，在進(jìn)行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進(jìn)行軟件的初調(diào)，就是要使各個子程序模塊運(yùn)行正確，程序的運(yùn)行流程正確。</p><p>　　(

50、1) 原理圖連線設(shè)計</p><p>　　確定起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，Protel99就會自動地在原理圖上連線，從菜單上選擇"Place/Wir e"后，按空格鍵切換連線方式，自動連線、任意角度、45°連線、90°連線，使得設(shè)計 者在設(shè)計時更加輕松自如。只要簡單地定義AutoWire方式。自動連線可以從原理圖的任 何一點(diǎn)進(jìn)行，不一定要從管腳到管腳。</p><p

51、>　　(2) 檢查原理圖電性能可靠性</p><p>　　檢查原理圖電性能可靠性主要是查看程序運(yùn)行的步驟是否正確，在某時刻程序運(yùn)行所處的位置是否正確，是否能正確運(yùn)行各個中斷服務(wù)程序。打開LCD Controller.ddb 設(shè)計數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)取LCD Controller 文件夾下的LCD Cont roller.prj原理圖設(shè)計窗口，Protel99可以幫助我們進(jìn)行電氣規(guī)則檢查．選擇Tools下面 的ERC，

52、在"Rule Matrix"種選擇要進(jìn)行電氣檢查的項目，設(shè)置好各項后，在"Setup Ele ctrical Rlues Check"對話框上選擇"OK"即可運(yùn)行電氣規(guī)則檢查，檢查結(jié)果將被顯示到 界面上。 </p><p>　　5.課程設(shè)計體會與總結(jié)</p><p>　　本設(shè)計利用AT89S51 芯片控制溫度傳感器DS18B20，

53、再輔之以部分外圍電路實(shí)現(xiàn)對環(huán)境溫度的測控，性能穩(wěn)定，精度教高，而且擴(kuò)展性能很強(qiáng)大。由于DS18B20 支持單總線協(xié)議，我們還可以將多個DS18B20 可以并聯(lián)到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信，占用較少的微處理器的端口就可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫監(jiān)控系統(tǒng)。由于DS18B20的測量精度只有±0.5 度，往往很多場合需要更加精確的溫度，在所測溫度精度不變的基礎(chǔ)上必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。由于DS18B20

54、是基于帶隙結(jié)構(gòu)的數(shù)字式溫度傳感器，PN 結(jié)增量電壓正比于IC 絕對溫度（PTAT），它的測溫精度較高,但存在著一定的誤差.不過,其誤差在時間和外部環(huán)境變化的條件下,保持相當(dāng)高的穩(wěn)定性。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計我學(xué)到了很多，這階段我查過很多資料，查閱到很多關(guān)于溫度控制電路的知識。以前對課程設(shè)計只停留在理論的基礎(chǔ)上，通過此次課程設(shè)計感受理論與實(shí)際的差別，看著很簡單，但在實(shí)際操作的過程中會遇到很多的問題。

55、首先，我們需要考慮如何去設(shè)計一個合理的方案，通過我們查詢資料，請教老師，學(xué)會如何去獨(dú)立思考問題。在這個過程中我鍛煉了自學(xué)能力并培養(yǎng)了堅持的信念。非常感謝這次的課程設(shè)計，在此向我的指導(dǎo)教師致以深深的謝意，感謝老師的耐心指導(dǎo)。在課程設(shè)計的過程中也看到了我自身的不足，如原理知識掌握不實(shí)，曾經(jīng)學(xué)過的知識如今卻不會應(yīng)用，希望日后學(xué)校能夠為我們創(chuàng)造更多這樣自己動手實(shí)踐的課程，提供給我們更多的鍛煉機(jī)會來培養(yǎng)實(shí)踐能力，對我們今后的發(fā)展，將產(chǎn)生很大的影響

56、。</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、孫育才.《單片微型計算機(jī)及其應(yīng)用》.東南大學(xué)出版社.2004</p><p>　　2、沈德金 陳粵初.《單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京航天航空大學(xué)出版社.1990. </

57、p><p>　　3、姜忠良 陳秀云.《溫度的測量與控制》.清華大學(xué)出版社 2005. </p><p>　　4、趙繼文 何玉彬.《傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計》. 科學(xué)出版社 2001.</p><p>　　5、呂 泉.《現(xiàn)代傳感器原理與應(yīng)用》. 清華大學(xué)出版社 2002.</p><p>　　6、李朝青.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（簡明修訂版）.杭州：北

58、京航空航天大學(xué)出版社，1998</p><p>　　7、李廣弟.《單片機(jī)基礎(chǔ)》［Ｍ］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994</p><p>　　8、閻石.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989</p><p>　　9、王勇 葉敦范.《基于AT89S51 的便攜式實(shí)時溫度檢測儀》[J].選自《儀表技術(shù)與傳感器》.2006</p>

59、<p>　　10、康光華.《電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分（第五版）》.高等教育出版社,2005</p><p>　　11、陳生潭.《信號與系統(tǒng)》（第三版）.西安電子科技大學(xué)出版社，2008</p><p>　　12、謝嘉奎.《電子線路-非線性部分》（第四版）.高等教育出版社，1999</p><p>　　13、胡翔駿.《電路分析》（第二版）.高等教育出版社，