溫室多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)——硬件設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　溫室多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)——硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電子信息工程 <

2、;/p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p&

3、gt;　　隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的快速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性較差，溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度較低，這不利于應(yīng)用的拓展。</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的溫室多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)以SST89E51單片機(jī)為控制核心，輔以新型的溫度傳感器DS18B20電路，A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器，液晶顯示電路等組成，可對(duì)不同的溫室大棚或者是在同一個(gè)溫室大棚內(nèi)的不同地

4、點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量采集。通過對(duì)方案比較與論證，設(shè)計(jì)完成了系統(tǒng)的硬件電路。該方案實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示和控制，具有較高的測(cè)量精度和準(zhǔn)確度，安裝簡(jiǎn)單方便，可維護(hù)性好，性價(jià)比較高。這種溫度控制系統(tǒng)能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫室大棚，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度傳感器；溫室大棚；硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　Design of Multi-Chann

5、el Thermal Acquisition System in Greenhouse  - hardware design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Reliability and real-time detection of the traditional system is poor

6、,.So with the rapid development of modern control technology ,multi-channel thermal acquisition system has been used in many fields.  A multi-channel thermal acquisition system is based on microcontroller SST89

7、E51 is introduced, supplemented by a new type of temperature sensor DS18B20 circuit, A / D converters, liquid crystal display circuit and so on. The thermal acquisition system can be used at different greenhouse or </

8、p><p>　　Keywords: SCM;  temperature sensor; greenhouse</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><

9、;p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的背景、意義1</p><p>　　1.2溫室溫度控制技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3課題研究的主要內(nèi)容

10、2</p><p>　　2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1系統(tǒng)的總體方案3</p><p><b>　　2.2方案評(píng)價(jià)3</b></p><p>　　2.3方案的內(nèi)容3</p><p>　　3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1單片機(jī)芯片應(yīng)

11、用5</p><p>　　3.2 系統(tǒng)電源部分設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3溫度測(cè)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.3.1 DS18B20芯片介紹9</p><p>　　3.3.2 DS18B20工作原理10</p><p>　　3.3.3 DS18B20工作方式11</p>&l

12、t;p>　　3.4 RS232串口設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.5 1602液晶顯示模塊設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.6 PCB的設(shè)計(jì)16</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件部分簡(jiǎn)介19</p><p>　　4.1系統(tǒng)主程序流程19</p><p>　　4.2中斷子程序21</p>

13、<p>　　4. 3 按鍵流程22</p><p>　　4.4 顯示流程23</p><p>　　4．5軟件故障及解決方法24</p><p><b>　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤

14、!未定義書簽。</p><p><b>　　附錄29</b></p><p>　　附錄圖3 畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物A30</p><p>　　附錄圖4 畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物B31</p><p>　　附錄圖5 PCB板A31</p><p>　　附錄圖6 PCB板B32</p><p&

15、gt;<b>　　單片機(jī)程序32</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1課題的背景、意義</p><p>　　隨著我國(guó)綜合國(guó)力的迅猛發(fā)展 ，農(nóng)民增收難與日益嚴(yán)重的能源危機(jī)逐漸的成為了農(nóng)村發(fā)展的最大阻礙 。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)科技 、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 ，是改變農(nóng)村落后面貌 、提高農(nóng)民收入的重

16、要途徑。我國(guó)人多地少，人均可耕地面積更少。因此，想要改變這種局面，單純地靠增加耕地面積是不可能實(shí)現(xiàn)的，所以我們需另辟蹊徑，想辦法來提高單位畝產(chǎn)量。溫室大棚技術(shù)就是一個(gè)很好的方法,而溫度控制是溫室技術(shù)的核心部分。</p><p>　　溫室大棚是建立一個(gè)模擬適合生物生長(zhǎng)的氣候條件，創(chuàng)造出人工氣象環(huán)境，來消除溫度對(duì)生物生長(zhǎng)的制約，使各種農(nóng)作可以在不適合作物生長(zhǎng)的季節(jié)生長(zhǎng)，使季節(jié)對(duì)農(nóng)作物的制約減小。溫室大棚能夠改變傳統(tǒng)的

17、種植模式，提高經(jīng)濟(jì)效益，所以溫室大棚技術(shù)得到重視，技術(shù)也得以發(fā)展。</p><p>　　隨著大棚技術(shù)不斷地發(fā)展與普及，溫室大棚數(shù)量也日益增加，溫室大棚的溫度控制也就成為了一個(gè)非常熱門非常有前景的課題。傳統(tǒng)的溫度控制單單是在溫室大棚內(nèi)懸掛溫度計(jì)，通過人工讀取溫度值來得知大棚內(nèi)的溫度，然后再通過與額定溫度比較，判斷溫度過高還是過低。如果溫度過高的話，就要對(duì)大棚進(jìn)行降溫處理；如果溫度過低，則需要對(duì)大棚進(jìn)行升溫處理。但是

18、這些都是人工操作，效率很低，隨著農(nóng)業(yè)種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這種大棚控溫的方法顯然有很大的局限性。大型溫室大棚不斷的建設(shè)發(fā)展對(duì)溫度檢測(cè)技術(shù)也提出了越來越高的要求。</p><p>　　1.2溫室溫度控制技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　單片機(jī)和溫度檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展成熟，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域也有了革命性的發(fā)展，在溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面也有了巨大的研究成果，而且這種技術(shù)將以其高性價(jià)比、高性能，逐步

19、取代傳統(tǒng)形式的溫度控制設(shè)備。但是目前市場(chǎng)上的溫度系統(tǒng)多數(shù)大多數(shù)采用的是多路模擬開關(guān)數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模擬溫度傳感器及單片機(jī)等組成的系統(tǒng)。這種傳統(tǒng)的系統(tǒng)安裝在大棚內(nèi)就需要大量的電線，所以傳統(tǒng)系統(tǒng)的安裝和拆卸繁雜，而且成本也比較高高。由于電路上傳送的模擬信號(hào)很容易受到干擾損耗也比較大，導(dǎo)致測(cè)量誤差很大。消除這些不利的因素，基于單片機(jī)且采用數(shù)字化單總線技術(shù)數(shù)字溫度傳感器的溫度采集系統(tǒng)正在漸漸成熟。</p><p>　　數(shù)字化

20、單總線技術(shù)是美國(guó)DALLAS公司發(fā)明的DS18B20實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線變成1根電線，而且這根總線上可以連接上百個(gè)測(cè)控系統(tǒng)就可以多點(diǎn)測(cè)溫了。這些溫度傳感器自帶A/D轉(zhuǎn)換器，可將檢測(cè)點(diǎn)的模擬信號(hào)數(shù)字化，避免了模擬信號(hào)傳輸是時(shí)易受干擾和損耗。溫度傳感器能把大棚內(nèi)溫度的變化量轉(zhuǎn)變成電流的變化量，電流的變化再轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓?，然后再輸入模?shù)轉(zhuǎn)換器，在經(jīng)過單片機(jī)的運(yùn)算處理，最后由單片機(jī)去控制液晶顯示器，顯示系統(tǒng)所測(cè)的溫度，

21、通過與額定溫度比較，若溫度異常蜂鳴器報(bào)警再根據(jù)分析結(jié)果再做出相應(yīng)的措施。這種系統(tǒng)具有溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示和控制這些傳統(tǒng)溫度測(cè)控系統(tǒng)所不具備的，而且是數(shù)字信號(hào)傳輸，所以該系統(tǒng)抗干擾的能力比較強(qiáng)，測(cè)量精度也比較高。</p><p>　　1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)外的溫室環(huán)境控制技術(shù)成型的時(shí)間早，在上世紀(jì)70年代就有針對(duì)溫度控制的課題和設(shè)計(jì)。國(guó)外最先是采用模擬電路組合儀表的方

22、式，采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度，并且記錄、指示控制。在80年代一些分布式的控制系統(tǒng)被科學(xué)家設(shè)計(jì)并投入使用中。目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家正在研發(fā)微機(jī)數(shù)據(jù)多因子綜合控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后正朝著無人化發(fā)展。</p><p>　　1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)對(duì)于溫室溫度控制技術(shù)的研究起步比較晚，開始于上世紀(jì)80年代。我國(guó)科學(xué)家在學(xué)習(xí)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的溫室控制技術(shù)后，掌握了人工氣象微機(jī)控制技術(shù)，但是這

23、個(gè)技術(shù)也只能控制溫度、濕度和CO2濃度這些簡(jiǎn)單的環(huán)境因子。我國(guó)溫室設(shè)施的應(yīng)用，一般來說經(jīng)歷從消化和吸收的一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)際應(yīng)用階段，過渡和發(fā)展的全面應(yīng)用階段。從技術(shù)上講，單片機(jī)控制回路系統(tǒng)，但很多參數(shù)，有沒有真正的多參數(shù)控制系統(tǒng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家還有相當(dāng)大的差距。溫室控制由于配套設(shè)備落后，工業(yè)化程度低造成，軟件和硬件資源不能共享的水平低，可靠性低的缺點(diǎn)。</p><p>　　1.3課題研究的主要內(nèi)容</p>

24、<p>　　系統(tǒng)以SST89E51單片機(jī)為核心，以新型的溫度傳感器DS18B20作為測(cè)量元件，通過單片機(jī)與智能傳感器相連，液晶顯示電路，采集存儲(chǔ)智能傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，還要實(shí)現(xiàn)程序的拓展存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。單片機(jī)作為監(jiān)控計(jì)算機(jī)與智能傳感器連接的中心，另一方面通過RS232總線與控制計(jì)算機(jī)通信，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)單片機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、處理和報(bào)警，供工作人員瀏覽、記錄和進(jìn)行相關(guān)的

25、處理。</p><p><b>　　2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)的總體方案</p><p>　　系統(tǒng)利用SST89E51單片機(jī)及其外圍接口電路來實(shí)現(xiàn)溫室多點(diǎn)溫度采集。數(shù)字溫度傳感器DS18B20對(duì)溫室環(huán)境溫度直接測(cè)溫，產(chǎn)生信號(hào)經(jīng)SST89E51單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理，若溫度超過額定的溫室值范圍時(shí)報(bào)警，液晶顯示電路實(shí)時(shí)顯示

26、溫度數(shù)值，該系統(tǒng)還能通過RS232串口和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊。</p><p>　　圖2-1設(shè)備總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2.2方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　在目前眾多的單片機(jī)測(cè)溫電路中，對(duì)溫度采集信號(hào)的處理多采用A/D 轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再交由單片機(jī)處理、執(zhí)行。但是傳統(tǒng)的A/D 轉(zhuǎn)換器在數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸、精度要求高

27、、資金有限的場(chǎng)合下使用明顯受限，而且電路接口復(fù)雜。這種設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示和控制。該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，具有較高的測(cè)量精度和準(zhǔn)確度，安裝簡(jiǎn)單方便，可維護(hù)性好，性價(jià)比較高。這種溫度控制系統(tǒng)能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫室大棚，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，是一種較為智能、經(jīng)濟(jì)的方案，適用于大力推廣，來促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)，從而提高大棚的產(chǎn)量，給農(nóng)民帶來更高的經(jīng)濟(jì)收益。</p><p><b>　　2.3方案的內(nèi)

28、容</b></p><p>　?。?）總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　系統(tǒng)以SST89E51單片機(jī)為核心，以新型的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測(cè)量元件，通過單片機(jī)與智能數(shù)字溫度傳感器相連，通過液晶顯示電路，采集存儲(chǔ)智能傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，還要實(shí)現(xiàn)程序的拓展存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。單片機(jī)作為監(jiān)控計(jì)算機(jī)與智能傳感器連接的中心，另一方面通過RS232總線與控制計(jì)算

29、機(jī)通信，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)單片機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、處理和報(bào)警，供工作人員的瀏覽、記錄和進(jìn)行相關(guān)的處理。</p><p>　?。?）總體設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：</p><p><b>　　電路原理圖設(shè)計(jì)；</b></p><p><b>　　PCB封裝庫(kù)設(shè)計(jì)；</b></p><

30、;p><b>　　PCB圖設(shè)計(jì)；</b></p><p><b>　　PCB制板；</b></p><p><b>　　元件的焊接；</b></p><p><b>　　寫入程序；</b></p><p><b>　　設(shè)備調(diào)試。</b

31、></p><p>　　（2）總體設(shè)計(jì)的基本要求主要有：</p><p>　　系統(tǒng)具有溫度采集電路設(shè)計(jì)；</p><p>　　系統(tǒng)具有溫度的液晶顯示電路設(shè)計(jì);</p><p>　　系統(tǒng)具有報(bào)警、接口等電路設(shè)計(jì);</p><p>　　系統(tǒng)能實(shí)時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)溫度測(cè)量采集;</p><p>　　系統(tǒng)

32、能將環(huán)境中采集到的數(shù)據(jù)通過串口通信傳到PC機(jī);</p><p>　　系統(tǒng)的測(cè)溫范圍在0-99度之間，溫度精度為0.1℃以上。</p><p><b>　　總體主要元件的確定</b></p><p>　　SSTE51單片機(jī)芯片；</p><p>　　DS18B20數(shù)字溫度傳感器；</p><p>　

33、　MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片；</p><p>　　MAX1674升壓芯片；</p><p><b>　　1602液晶屏。</b></p><p><b>　　3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)硬件原理圖的繪制是在PROTEL 99SE這個(gè)軟件平臺(tái)上完成的，PROTEL 99SE是

34、一款專業(yè)的EDA設(shè)計(jì)軟件。下面是該系統(tǒng)的整體硬件原理圖</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)硬件整體電路圖 </p><p>　　3.1單片機(jī)芯片應(yīng)用</p><p>　　在單片機(jī)選擇上有多種單片機(jī)可供選擇，如89S52。但相比較而言ATMEL 公司的89C51更實(shí)用, AT89C51是一帶有2K字節(jié)快閃可編程可擦除存儲(chǔ)體(EEPROM)的低電壓、高性能8位CMOS

35、微型計(jì)算機(jī)。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的CPL和快閃存儲(chǔ)器，ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51是一強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī)，它對(duì)許多嵌入式控制的應(yīng)用，提供高度靈活與低成本的解決辦法。但現(xiàn)AT89C51已停產(chǎn)，市面上不容易買到，我選擇SST公司的89E51單片機(jī)，與89C51類似。下圖是SST89E51引腳圖。</p><p>　　圖3-2

36、 SST89E51引腳圖</p><p><b>　　引腳說明如下：</b></p><p>　　VCC：供電電壓。  GND：接地。  P0口：P0口為一個(gè)8位開路雙向I/O口，每引腳可以吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口第一次寫1時(shí)，輸入就定義為高電平。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在FIASH編程時(shí)，P0 口當(dāng)作代碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)

37、行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出代碼，此時(shí)P0必須高電平。  P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器就能接收輸出4TTL門電流。   P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口在外部程序存儲(chǔ)

38、器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程與和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。  P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，能夠接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口</p><p>　　表3-3 P3口特殊功能說明</p&g

39、t;<p>　　3.2 系統(tǒng)電源部分設(shè)計(jì)</p><p>　　在電源的設(shè)計(jì)上，我通過2節(jié)7號(hào)電池由MAX1674升壓芯片升壓到5V，來維持單片機(jī)工作。下圖為原理圖。</p><p>　　圖3-3 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　SW DPDT雙刀雙擲開關(guān)的2腳5腳分別接電池盒中的正負(fù)極。</p><p>　　MAX167

40、4為升壓芯片，其輸入輸出特性如下：</p><p>　　輸入范圍0.9V-5.5V；</p><p>　　輸出可固定3.3V或5V，也可在2V-5.5V間選擇；</p><p>　　MAX1674引腳說明：</p><p>　　1腳FB 輸出電壓控制，接地是輸出為5V；</p><p>　　2腳LBI 欠壓比較輸入

41、端，當(dāng)?shù)陀?.3V時(shí)，PIN3置為低電平，可以通過電阻分壓網(wǎng)絡(luò)來設(shè)置各種門限電壓。</p><p>　　3腳LBO 欠壓輸出，當(dāng)PIN2上低于1.3v時(shí)，LBO置低。</p><p>　　4腳REF 1.3V參考電壓，連一個(gè)104電容接地，去耦電容，慮高頻，抗干擾。</p><p>　　5腳 SHDN休眠 當(dāng)這端大于輸出電壓的80%時(shí)開始工作。</p>

42、;<p>　　6腳 GND 接地。</p><p>　　7腳 LX 輸入端 輸入串接一個(gè)22uH的電感。電感起濾波作用，電感電容構(gòu)成無損耗的LC電路。</p><p>　　8腳 OUT 輸出端。</p><p>　　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，這種升壓模塊由于有電感元件，容易受到干擾，往往有些不穩(wěn)定，需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候計(jì)算阻抗導(dǎo)納，進(jìn)行阻抗匹配，不太適合沒有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生

43、，所以我后來改成由電源箱5V供電，整個(gè)供電系統(tǒng)變得穩(wěn)定，但是便捷性有所下降。</p><p>　　3.3溫度測(cè)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 DS18B20芯片介紹</p><p>　　系統(tǒng)利用SST89E51單片機(jī)及其外圍接口電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度測(cè)量與控制。數(shù)字溫度傳感器DS18B20對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫，信號(hào)經(jīng)單片機(jī)SST89E51處理，若溫度超過

44、設(shè)定的報(bào)警溫度，便產(chǎn)生一個(gè)低電平，蜂鳴器報(bào)警。</p><p><b>　　多點(diǎn)測(cè)溫電路如圖。</b></p><p>　　圖3-4 多點(diǎn)測(cè)溫簡(jiǎn)單電路</p><p>　　溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。按測(cè)量方式可以分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。 單單在數(shù)字傳感器類中就有MAX6

45、575/76/77數(shù)字溫度傳感器，可多點(diǎn)檢測(cè)、直接輸出數(shù)字量的數(shù)字溫度傳感器。這次課題，我選用的是Dallas 半導(dǎo)體公司的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。</p><p>　　Dallas 半導(dǎo)體公司的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。數(shù)字單總線溫度傳感器是現(xiàn)在比較先進(jìn)的測(cè)溫

46、器件，它自身帶有數(shù)模轉(zhuǎn)化功能，單總線結(jié)構(gòu)，數(shù)字量輸出使它既可用于單路溫度測(cè)量系統(tǒng)，也可用于多路溫度測(cè)量系統(tǒng)。</p><p>　　DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖</p><p>　　圖3-5 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　DS18B20的主要特性：</p><p>　　（1）適應(yīng)電壓范圍寬達(dá)：3.0～5.5V，可以通過數(shù)據(jù)線供

47、電</p><p>　　(2) 特殊的單總線接口方式，DS18B20在與單片機(jī)連接時(shí)只需要一條電纜就能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與DS18B20芯片的雙向通訊</p><p>　　(3) DS18B20支持多點(diǎn)測(cè)溫功能，多個(gè)DS18B20并聯(lián)在一條總線上就可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。</p><p>　　(4) DS18B20在實(shí)際設(shè)計(jì)中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在一只

48、外形與三極管相似的集成電路中。</p><p>　　(5) 溫度測(cè)量范圍可達(dá)－55℃～＋125℃，當(dāng)溫度在-10～+85℃時(shí)精度為0.5℃。</p><p>　　(6) 可被程序識(shí)別的分辨率為9~12位，相對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可以提高測(cè)量溫度的精度。</p><p>　　(7) 9位分辨率時(shí)把溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字只需要

49、93.75ms，12位分辨率時(shí)只需要750ms。</p><p>　　(8) 測(cè)量結(jié)果以數(shù)字溫度信號(hào)直接輸出，以單總線"串行方式傳送給單片機(jī)，同時(shí)傳送CRC校驗(yàn)碼，具有很好的抗干擾能力。</p><p>　　(9) 負(fù)壓特性：電源正負(fù)接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀。</p><p>　　DSl8820采用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝。其管腳排列如圖&l

50、t;/p><p>　　圖3-6 DS18B20管腳封裝圖</p><p>　　3.3.2 DS18B20工作原理</p><p>　　DS18B20 的測(cè)溫原理如圖3-6所示，圖3-6中溫度不會(huì)影響低溫晶振的振蕩頻率，固定頻率的脈沖信號(hào)被傳到計(jì)數(shù)器 1。高溫度晶振會(huì)因?yàn)闇囟茸兓恼袷庮l率有明顯的變化，所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸入計(jì)數(shù)器2。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器設(shè)置在－55℃

51、相對(duì)的一個(gè)數(shù)值。計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)減法運(yùn)算，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的額定值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值就加 1，計(jì)數(shù)器 1 的額定值就會(huì)重新寫入，計(jì)數(shù)器 1 再次對(duì)低溫晶震產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)的溫度寄存器中的數(shù)值就是被測(cè)溫度。</p><p>　　圖3-7 DS1820工作原理圖</p><p>　　DS18

52、B20數(shù)字溫度傳感器在測(cè)量溫度時(shí)的精確度為0.5℃，如果要提高精度，就要對(duì) DS18B20 進(jìn)行測(cè)溫原理進(jìn)行詳細(xì)分析，然后再直接讀取 DS18B20 內(nèi)部暫存寄存器， DS18B20 的測(cè)溫分辨率可以被提高到0.1～0.01℃。</p><p>　　3.3.3 DS18B20工作方式</p><p>　　DS18B20傳感器進(jìn)行的功能操作是在發(fā)送命令后完成的,上電后傳感器就會(huì)以空閑狀態(tài),接

53、到控制命令后完成溫度轉(zhuǎn)換。先對(duì)傳感器進(jìn)行ROM進(jìn)行操作,然后進(jìn)行讀、寫和溫度轉(zhuǎn)換功能操作。讀、寫是在中線處于低電平進(jìn)行發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù),只有傳感器的響應(yīng)脈沖是傳感器主動(dòng)發(fā)送。</p><p>　　DS18B20數(shù)字溫度傳感器原理電路簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、占用I/O口少、擴(kuò)展方便，但是在實(shí)際應(yīng)用上要注意以下幾問題：</p><p>　　(1) 一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的軟件所需的硬件成本補(bǔ)償數(shù)量較少。DS

54、18B20和為串行數(shù)據(jù)傳輸，因此，微處理器閱讀和編程DS18B20的寫操作必須嚴(yán)格保證讀寫時(shí)序，否則你將無法讀取溫度測(cè)量結(jié)果。因此，對(duì)DS18B20的操作最好的匯編語言的一些用途。</p><p>　　(2)DS18B20芯片工作時(shí)電流為 1.5ｍＡ，總線上并聯(lián)多個(gè)芯片且同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換就要增加總線驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　(3)連接DS18B20的總線有長(zhǎng)度限制，所以在用DS18B20在長(zhǎng)

55、距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就得考慮總線得電容和阻抗匹配問題。</p><p>　　(4) 在編程DS18B20溫度，溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)出DS18B20的，程序總是需要等待的DS18B20的返回信號(hào)，一旦DS18B20的接觸不良或損壞，當(dāng)程序讀取DS18B20的，它不會(huì)返回信號(hào)，程序進(jìn)入一個(gè)無限循環(huán)。</p><p>　　(5) DS18B20讀寫時(shí)序，必須仔細(xì)調(diào)整找到合適的時(shí)間。</p>

56、<p>　　DS18B20與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)如圖3-7：</p><p>　　圖3-8 數(shù)字溫度傳感器原理圖</p><p>　　DS18B20的1腳GND接地，2腳I/O接單片機(jī)的P2.1口，3腳接VCC。其中2腳并聯(lián)4.7K歐的上拉電阻接VCC，接上拉電阻是為了增加電壓電流，增加驅(qū)動(dòng)力。</p><p>　　3.4 RS232串口設(shè)計(jì)</p&g

57、t;<p>　　單片機(jī)通過普通I/O口與計(jì)算機(jī)RS232串口如圖3所示。為了增加單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通訊距離，使用RS232標(biāo)準(zhǔn)接口，通訊距離可達(dá)15米,若采用RS422或者RS485的話，通訊距離會(huì)更遠(yuǎn)。由于計(jì)算機(jī)串行口為RS232標(biāo)準(zhǔn)接口，與輸入、輸出采用TTL電平的AT89C51單片機(jī)接口規(guī)范上不一致，因此TTL電平到RS232接口電平轉(zhuǎn)換采用MAX232標(biāo)準(zhǔn)RS232芯片，該芯片可以用單電壓實(shí)現(xiàn)RS232接口邏輯1和邏

58、輯0的電平轉(zhuǎn)換。RS － 232 /RS － 485 是目前PC 機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。MAX232 芯片是Maxim 公司特意為電腦的RS 232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口轉(zhuǎn)換芯片，使用+ 5V 單電源供電。芯片內(nèi)部有2 路接收器和驅(qū)動(dòng)器，芯片內(nèi)部能有可以把+5V的輸入電壓轉(zhuǎn)變成RS232所需的+12V電壓的電源電壓變換器。</p><p>　　RS-232是計(jì)算機(jī)或通用儀器設(shè)備通信常用的接口之一，

59、其電性能是采用±12V標(biāo)準(zhǔn)脈沖，而且還采用負(fù)邏輯。</p><p><b>　　在數(shù)據(jù)線上：</b></p><p>　　Mark（傳號(hào)）=-3V～-15V，邏輯“1”電平</p><p>　　Space（空號(hào)）=+3V～+15V，邏輯“0”電平</p><p><b>　　在控制線上：</b&

60、gt;</p><p>　　On（通）=+3V～+15V，邏輯“0”電平</p><p>　　Off（斷）=-3V～-15V，邏輯“1”電平</p><p>　　從上面可以得知RS-232接口9芯插座的信號(hào)狀態(tài)如表3-2所示：</p><p>　　表3-2 RS-232信號(hào)狀態(tài)</p><p>　　從表中可以看出，當(dāng)R

61、S232口處于不工作時(shí)，DTR腳、RTS腳為-12V狀態(tài)，一旦建立通信過程且工作正常，則處于+12V狀態(tài)，這種變化的確定性為從信號(hào)中提取電源提供了基礎(chǔ)。MAX232 的接口電路設(shè)計(jì)如圖所示。</p><p>　　圖3-9 RS232串口原理圖</p><p>　　MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。</p>

62、<p>　　圖3-10 MAX232芯片圖</p><p>　　上半部分C1+,C1－,C2+,C2－,V+,V－是電源變換電路部分，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，發(fā)現(xiàn)器件對(duì)電源噪聲很敏感，因此VCC 需對(duì)地接去耦電容C5，其值為1.0μF。下半部分為發(fā)送和接收部分?！?lt;/p><p>　　第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 </p

63、><p>　　其中11腳、12腳、13腳、14腳為第一數(shù)據(jù)通道。 </p><p>　　8腳、9腳、10腳、7腳為第二數(shù)據(jù)通道。 </p><p>　　TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。

64、 </p><p>　　MAX232的11腳12腳也單片機(jī)的11腳13腳相連，13腳Rlin接公口的2腳，14腳T1out接公口的3腳。</p><p>　　3.5 1602液晶顯示模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　顯示部分使用1602液晶顯示，液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。1602字

65、符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線。實(shí)物如圖所示。</p><p>　　圖3-11 1602液晶屏</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理圖如下。</b></p><p>　　圖3-12 1602液晶屏原理圖</p><p>　　1602液晶屏采用16腳準(zhǔn)接口，包括：引腳1：V

66、SS為接地電源</p><p>　　引腳2：VDD為5V的電源正極連接引腳3：V0的液晶顯示器為客戶對(duì)比度調(diào)整，則是最薄弱的力量對(duì)比，接地電源最高的對(duì)比度，對(duì)比度過高會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用一個(gè)10K的電位器用于調(diào)節(jié)對(duì)比度引腳4：為寄存器選擇，數(shù)據(jù)選擇寄存器的高，低，選擇指令寄存器引腳5：RW是讀寫信號(hào)，當(dāng)高讀，寫低。當(dāng)RS和RW可寫在一起的低層次的命令或顯示的地址，當(dāng)RS是高，低RW可以讀信號(hào)，當(dāng)RS是低的高

67、刻錄可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>　　引腳6：電子一邊到另一邊做，當(dāng)E端由進(jìn)入低跳高，液晶模塊執(zhí)行命令。引腳7至14：D0的?為8位雙向數(shù)據(jù)線的D7。引腳15至16：不接  在這個(gè)設(shè)計(jì)中，7腳到14腳并接一個(gè)1K的上拉電阻接收到單片機(jī)的P0.0到P0.7口。</p><p>　　3.6 PCB的設(shè)計(jì)</p><p>　　印制電路板，又稱印

68、刷電路板、印刷線路板，簡(jiǎn)稱印制板，英文簡(jiǎn)稱PCB(printed circuit board )或PWB(printed wiring board)，以絕緣板為基材，切成一定尺寸，它上面至少附有一個(gè)導(dǎo)電圖形，并布有孔（比如元件孔、緊固孔、金屬化孔等），用來替代原先裝置電子元器件的底盤，并實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的相互連接。由于這種板是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。習(xí)慣稱“印制線路板”為“印制電路”是不確切的，因?yàn)樵谟≈瓢迳喜]

69、有“印制元件”而僅有布線。</p><p>　　它是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體。</p><p>　　板子長(zhǎng)寬3900MIL約10厘米，為雙層板。下圖是本設(shè)計(jì)的PCB設(shè)計(jì)圖和成品。</p><p>　　圖3-11 PCB設(shè)計(jì)圖</p><p>　　紅線為表面的走線，藍(lán)線為背面走線，黃色線為絲印層</p><p&g

70、t;　　圖3-13 PCB板正面</p><p>　　圖3-14 PCB板背面</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件部分簡(jiǎn)介</p><p>　　4.1系統(tǒng)主程序流程</p><p>　　系統(tǒng)的軟件部分由主程序流程圖、中斷子程序流程圖、按鍵流程圖和顯示流程圖四部分組成。系統(tǒng)的主程序流程圖如圖4-1，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，主程序啟動(dòng)，并且根據(jù)內(nèi)部設(shè)定的條

71、件逐步運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。</p><p>　　圖4-1 主程序流程圖</p><p><b>　　單片機(jī)主程序：</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define

72、 uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int/***********管腳定義***************************/</p><p>　　sbit rs=P2^5;</p><p>　　sbit rw=P2^6;</p><p>　　sbit e=P2^7;&

73、lt;/p><p>　　sbit dq=P2^1;</p><p>　　/***********變量和向量定義***************************/</p><p>　　uchar code tab[]={0x18,0x1b,5,4,4,5,3,0,//8行，低5位。</p><p>　　0x08,0x0f,0x12,0x

74、0f,0x0a,0x1f,0x02,0x02,//年</p><p>　　0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x11,0x00,//月</p><p>　　0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x00};//日 </p><p>　　uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,

75、0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09};</p><p>　　uchar temp[2]={0x00,0x00};</p><p>　　uchar time2[5];</p><p>　　/***********延時(shí)***************************/&l

76、t;/p><p>　　delay1ms(uchar time)//延時(shí)1ms</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j;</p><p>　　for(i=0;i<time;i++)</p><p><b>　　{</b></p

77、><p>　　for(j=0;j<250;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2中斷子程序 </p><p>　　圖4-2為中斷子程序的流程圖，這個(gè)主要是為了能夠保障整個(gè)軟件程序在運(yùn)行時(shí)可以達(dá)

78、到中斷，從而使系統(tǒng)可以得到進(jìn)一步達(dá)到完善。</p><p><b>　　圖4-2中斷子程序</b></p><p><b>　　4. 3 按鍵流程</b></p><p>　　圖4-3為系統(tǒng)的按鍵流程圖。主要是通過人為的對(duì)外部按鍵的控制來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)溫度的手動(dòng)和自動(dòng)控制。</p><p

79、><b>　　圖4-3按鍵流程圖</b></p><p><b>　　4.4 顯示流程</b></p><p>　　圖4-4為系統(tǒng)的顯示流程圖。通過對(duì)傳輸過來的信號(hào)進(jìn)行顯示流程后，給操作者提供視覺信息，從而達(dá)到為本系統(tǒng)提供對(duì)溫度的顯示和監(jiān)控的目的。</p><p><b>　　圖4-4顯示流程圖</b

80、></p><p>　　4．5軟件故障及解決方法</p><p>　　設(shè)計(jì)軟件部分出現(xiàn)一些錯(cuò)誤：</p><p>　　1).當(dāng)以斷點(diǎn)或連續(xù)方式運(yùn)行時(shí)，目標(biāo)系統(tǒng)沒有按規(guī)定的功能進(jìn)行操作或什么結(jié)果也沒有，這是由于程序轉(zhuǎn)移到意外之處或在某處死循環(huán)所導(dǎo)致的。</p><p>　　解決方法：這類錯(cuò)誤的原因是程序中轉(zhuǎn)移地址計(jì)算錯(cuò)誤、堆棧首地址沒設(shè)置

81、、堆棧溢出、工作寄存器沖突等。在采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)時(shí)，錯(cuò)誤可能在操作系統(tǒng)中，沒有完成正確的任務(wù)調(diào)度操作，也可能在高優(yōu)先級(jí)任務(wù)程序中，該任務(wù)不釋放處理器，使CPU在該任務(wù)中死循環(huán)。通過對(duì)錯(cuò)誤程序的修改使其實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。</p><p>　　2)．中斷響應(yīng)異常。</p><p>　　CPU不響應(yīng)中斷或不響應(yīng)某一個(gè)中斷這種錯(cuò)誤的現(xiàn)象是因?yàn)檫B續(xù)運(yùn)行時(shí)不執(zhí)行中斷任務(wù)程序的規(guī)定操作造成的，當(dāng)斷點(diǎn)

82、設(shè)在中斷入口或中斷服務(wù)程序中時(shí)碰不到斷點(diǎn)。</p><p>　　錯(cuò)誤的原因有：中斷控制寄存器（IE，IP）的初始值設(shè)置不正確，使CPU沒有開放中斷或不許某個(gè)中斷源請(qǐng)求；或者對(duì)片內(nèi)的定時(shí)器、串行口等特殊功能寄存器和擴(kuò)展的I/O口編程有錯(cuò)誤，從而造成中斷沒有被激活；或者是由于存在某一中斷服務(wù)程序不是以RETI指令作為返回主程序的指令，CPU雖已返回到主程序但是內(nèi)部中斷狀態(tài)寄存器沒有被清除，從而不能響應(yīng)中斷；或者是由于

83、外部中斷源的硬件故障使外部中斷請(qǐng)求無效。</p><p>　　解決方法：修改中斷控制寄存器（IE，IP）的初始值設(shè)置。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了好多專業(yè)知識(shí)，也懂得了許多為人處事的道理，做事一定要認(rèn)認(rèn)真真，做人要踏踏實(shí)實(shí)。</p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是

84、溫室多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的硬件部分。傳統(tǒng)的溫度采集系統(tǒng)一般都是采用模擬式實(shí)現(xiàn)的，主要包含模擬溫度傳感器、多路開關(guān)選擇器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)這些主要部件，還有一些外圍電路。這種方式實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的要求，但也存在許多不足之處，例如由于是模擬式的，在電路上傳輸?shù)亩际悄M信號(hào)，所以很容易受到外界因素的干擾和信號(hào)在傳輸過程中損耗，導(dǎo)致測(cè)量精確度不高。</p><p>　　隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人們對(duì)溫度的關(guān)注也在不斷的加

85、重，很多產(chǎn)品對(duì)溫度范圍的要求變得苛刻，但是目前市場(chǎng)上的模擬式的溫度采集系統(tǒng)一般是單點(diǎn)的，而且還存在溫度信息傳遞不夠及時(shí)、精度不夠高這些的缺點(diǎn)，操作者不便根據(jù)實(shí)時(shí)情況做出相應(yīng)的反應(yīng)。為此一種能夠同時(shí)測(cè)量多點(diǎn)溫度，并且具有高精確度，良好的實(shí)時(shí)性能的數(shù)字式溫度多點(diǎn)采集系統(tǒng)就被提上課題了，該系統(tǒng)能夠綜合處理多點(diǎn)溫度信息。</p><p>　　系統(tǒng)以SST89E51單片機(jī)為核心，以新型的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測(cè)量

86、元件，通過單片機(jī)與智能數(shù)字溫度傳感器相連，通過液晶顯示電路，采集存儲(chǔ)智能傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。因?yàn)槭且詳?shù)字信號(hào)傳輸，所以在電路上受到的干擾不是很大，也不會(huì)有太多的損耗。DS18B20的單總線設(shè)計(jì)讓多點(diǎn)測(cè)溫可以輕松實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程也是一種學(xué)習(xí)的過程，一些知識(shí)技巧只有你真的嘗試去做了才會(huì)知道，比如SST89E51的復(fù)位電路設(shè)計(jì)時(shí)，單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞,直接影響整個(gè)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠性，我在

87、網(wǎng)上查了好多關(guān)于復(fù)位電路的原理圖，書上也有經(jīng)典的復(fù)位電路，但實(shí)際用起來還得注意好多細(xì)節(jié)，首先你要考慮SST芯片是高電平復(fù)位還是低電平復(fù)位，再根據(jù)系統(tǒng)的要求再仔細(xì)的選擇一個(gè)復(fù)位電路。實(shí)際操作和理論知識(shí)的轉(zhuǎn)換是現(xiàn)在我們最欠缺的。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我還深刻的體會(huì)到做事情一定要仔細(xì)，一個(gè)小小的失誤可能就會(huì)全盤皆輸。一個(gè)小小的不留神，讓我差點(diǎn)不能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作。我選擇的芯片是SST公司89E51，一

88、般實(shí)驗(yàn)室用的都是STC的，屬于不是太熟悉的。在畫原理圖是一切很順利，因?yàn)镾ST89E51和我們學(xué)習(xí)的AT89C51結(jié)構(gòu)差不多，只是SST的多了4個(gè)引腳，但是在畫封裝的時(shí)候問題來了，因?yàn)镾ST用的不是很多，找中文資料蠻難找到的，最后在SST的外文官網(wǎng)上下到了PDF格式的說明書，但是SST89E51的封裝是有3種形式的，其中貼片式的和PLCC的在說明書上描述的很相似，差別就在貼片式的1腳不是居中的。我就是沒注意這個(gè)，導(dǎo)致東西做出來有很大的問

89、題，讓我認(rèn)識(shí)到了凡事都要認(rèn)真對(duì)待。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張毅坤,陳善久,裘雪紅.單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M].西安：西安科技大學(xué)出社,1998.8.</p><p>　　[2] 王曉東,劉春紅,于鑫.單片機(jī)和計(jì)算機(jī)的串口通信[J].應(yīng)用科技,2003（30）1：14-16.</p&g

90、t;<p>　　[3]　何小艇主編.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].浙江大學(xué)出版社，1998.12.</p><p>　　[4] 蔡美琴 張為民 沈新群 張榮娟.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M]. 高等教育出版社,1998，12. </p><p>　　[5] 陳奧初.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].北京：北京空航天大學(xué)出版社，1990.</p><p>

91、;　　[6] 李業(yè)德,唐詩(shī).單片機(jī)和DS18B20組成的多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)[J].山東工程學(xué)院學(xué)報(bào),2001（15）4:156.</p><p>　　[7] 馬云峰.單片機(jī)與數(shù)字溫度傳感器DS18B20的接口設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量[7]　楊仕明，曾斌. 微帶平行耦合帶通濾波器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)［J］.北京理工大學(xué)學(xué)報(bào) 1994（1）:95-101</p><p>　　[8] 徐曉.平行耦合微帶

92、線輸出帶通濾波器的最優(yōu)化設(shè)計(jì)[J],重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào) 1997（3）:70-78</p><p>　　[9] 石東海．單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)從入門到精通[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002．</p><p>　　[10] 胡瑞雯．智能檢測(cè)與控制系統(tǒng)(第l版)[M]．西安：西安交通大學(xué)出版社， 1991．</p><p>　　[11] 余永權(quán)．ATMEL89系

93、列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002．</p><p>　　[12] 金偉正．單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用[J]．電子技術(shù)應(yīng)用，2000，(6)：66～68．</p><p>　　[13] 何立民．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：航空航天大學(xué)出版社，1994：24～38.</p><p>　　[14] C. C. Chen,1 H. L.

94、 Kao, K. C. Chiang, and Albert Chin. A PARALLEL COUPLED-LINE FILTER USING VLSI BACKEND INTERCONNECT WITH HIGH RESISTIVITY SUBSTRATE [J].International Journal of Infrared and Millimeter Waves 2006(1):91-103</p>&

95、lt;p>　　[15] Zhong Yin Xiao.COMPACT COUPLED LINEAR TAPERED LINE BANDPASS FILTER WITH TWO TRANSMISSION ZEROS [J]. International Journal of Infrared and Millimeter Waves 2006(6):847-855</p><p>　　[16] GAO Chu

96、, CHEN ZhiNing, WANG YunYi & YANG Ning. Study on relationships of electromagnetic band gap structures and left/right handed structures [J]. Information Sciences. 2007(4):251-260</p><p><b>　　附錄</

97、b></p><p>　　附錄圖1 系統(tǒng)原理圖</p><p>　　附錄圖2 系統(tǒng)PCB圖</p><p>　　附錄圖3 畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物A</p><p>　　附錄圖4 畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物B</p><p>　　附錄圖5 PCB板A</p><p>　　附錄圖6 PCB板B</p>

98、<p><b>　　單片機(jī)程序</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsig

99、ned int/***********管腳定義***************************/</p><p>　　sbit rs=P2^5;</p><p>　　sbit rw=P2^6;</p><p>　　sbit e=P2^7;</p><p>　　sbit dq=P2^1;</p><p>　　/**

100、*********變量和向量定義***************************/</p><p>　　uchar code tab[]={0x18,0x1b,5,4,4,5,3,0,//8行，低5位。</p><p>　　0x08,0x0f,0x12,0x0f,0x0a,0x1f,0x02,0x02,//年</p><p>　　0x0f,0x09,0x

101、0f,0x09,0x0f,0x09,0x11,0x00,//月</p><p>　　0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x00};//日 </p><p>　　uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0

102、x09};</p><p>　　uchar temp[2]={0x00,0x00};</p><p>　　uchar time2[5];</p><p>　　/***********延時(shí)***************************/</p><p>　　delay1ms(uchar time)//延時(shí)1ms</p>

103、<p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j;</p><p>　　for(i=0;i<time;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<250;j++);</p><p>&

104、lt;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********驅(qū)動(dòng)部分***************************/</p><p>　　enable()//LCD驅(qū)動(dòng)部分</p><p><b>　　{</b>&l

105、t;/p><p><b>　　rs=0;</b></p><p><b>　　rw=0;</b></p><p><b>　　e=0;</b></p><p>　　delay1ms(3);</p><p><b>　　e=1;</b>&

106、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　write2(uchar i)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=i;</b></p><p><b>　　rs=1;</b><

107、;/p><p><b>　　rw=0;</b></p><p><b>　　e=0;</b></p><p>　　delay1ms(2);</p><p><b>　　e=1;</b></p><p><b>　　}</b></p

108、><p>　　lcdshow(uchar date[],uchar weizhi,uchar num) //要寫的向量名稱，lcd顯示的位置，向量里面位的個(gè)數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j,*pdate;//這里用到的指針還有點(diǎn)疑惑，這里也要加*</p><p>　　pd

109、ate=date;//這里pdate前面不能加*</p><p><b>　　P0=0xc;</b></p><p><b>　　enable();</b></p><p>　　P0=weizhi;</p><p><b>　　enable();</b></p>

110、;<p>　　for(i=0;i<num;i++,pdate++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　j=*pdate;//這里要加*</p><p>　　write2(j);</p><p><b>　　}</b></p><

111、p><b>　　}</b></p><p>　　/***********自建字庫(kù)的寫入***************************/</p><p>　　zijianzi()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b&

112、gt;</p><p><b>　　P0=0x40;</b></p><p><b>　　enable();</b></p><p>　　for(i=0;i<32;i++)//一共4個(gè)?</p><p><b>　　{</b></p><p>

113、　　write2(tab[i]);</p><p>　　delay1ms(2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********lcd初始化程序***************************/</p>

114、<p><b>　　initlcd()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　rw=0;</b></p><p>　　P0=1;//清屏并光標(biāo)復(fù)位</p><p><b>　　enable();</b&

115、gt;</p><p>　　P0=0X38;//設(shè)置顯示模式:8位2行5x7點(diǎn)陣</p><p><b>　　enable();</b></p><p>　　P0=6;//文字不動(dòng),光標(biāo)自動(dòng)右移</p><p><b>　　enable();</b></p><p&

116、gt;　　zijianzi();//自建字</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************11us延時(shí)函數(shù)**********************/</p><p>　　delay_11us(uchar t)</p><p><b>　　{</b>

117、</p><p>　　for(;t>0;t--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************18b20復(fù)位函數(shù)**********************/ </p><p>　　reset(void)</p><p><b>　　

118、{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　dq=1;_nop_();_nop_();</p><p><b>　　dq=0;</b></p><p>　　delay_11us(50);</p><p><b>

119、　　dq=1;</b></p><p>　　delay_11us(6);</p><p>　　for(i=0;i<0x30;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(!dq)</b></p><p><b>