環(huán)境溫度檢測(cè)與報(bào)警課程設(shè)計(jì)1

1、湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱 單片機(jī)原理與應(yīng)用 課題名稱 環(huán)境溫度檢測(cè)與報(bào)警 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 2012年 9月 14日湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 課程名稱 單片機(jī)與應(yīng)用 課 題 環(huán)境溫度檢測(cè)與報(bào)警 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 王迎旭 李曉秀 汪超 趙葵銀 審 批 王迎旭 李曉秀 汪超 趙葵銀 任務(wù)書下達(dá)日期 2012年 9月 3日任務(wù)完成日期 2012年 9月 14日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：本課題要求以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)境溫度檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，要求測(cè)溫范圍為10125，精度誤差在0.1以內(nèi)，led數(shù)碼管直讀顯示，可以由用戶自己設(shè)定上限溫度，如果環(huán)境

2、溫度超過(guò)實(shí)際溫度或在3秒內(nèi)溫度變化超過(guò)5度則會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警。設(shè)計(jì)任務(wù)包括控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。要求焊接好開(kāi)發(fā)板，在開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試。設(shè)計(jì)要求：1）確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案； 2）進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)；3）完成必要元器件選擇；4）開(kāi)發(fā)板焊接及測(cè)試5）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試；6）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及操作說(shuō)明7）寫說(shuō)明書主 要 設(shè) 計(jì) 條 件1、 mcs-51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)1臺(tái)；2、 pc機(jī)及單片機(jī)調(diào)試軟件；3、 開(kāi)發(fā)板1塊； 4、 制作工具1套；5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的元器件。說(shuō) 明 書 格 式封面課程設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄第1章 概述（課題設(shè)計(jì)的要求、目的及意義）第2章 系統(tǒng)總體方案選擇與說(shuō)明（系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)框圖與工作

3、原理）第3章 硬件電路設(shè)計(jì)（各部分電路設(shè)計(jì)、原理、參數(shù)計(jì)算、i/o分配等）第4章 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)（流程圖、算法等）*第5章 系統(tǒng)仿真調(diào)試第6章 硬件調(diào)試與結(jié)果分析（開(kāi)發(fā)板焊接、性能測(cè)試、結(jié)果、操作說(shuō)明）第7章 結(jié)束語(yǔ)（系統(tǒng)設(shè)計(jì)小結(jié)：已完成的工作、效果、特色、不足與展望）致謝參考文獻(xiàn) 附錄a 系統(tǒng)硬件電路原理圖附錄b 程序清單評(píng)分表進(jìn) 度 安 排 設(shè)計(jì)時(shí)間分為二周第一周星期一、上午：布置課題任務(wù)，課題介紹及講課。下午：借閱有關(guān)資料，總體方案討論。星期二、分班級(jí)焊接開(kāi)發(fā)板星期三、確定總體方案，學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。星期四、各部分方案設(shè)計(jì)，各部分設(shè)計(jì)。星期五、設(shè)計(jì)及上機(jī)調(diào)試。星期六、設(shè)計(jì)并調(diào)試第二周星期

4、一：設(shè)計(jì)及上機(jī)調(diào)試。星期二：調(diào)試，中期檢查。星期三：調(diào)試、寫說(shuō)明書。星期四-星期五上午：寫說(shuō)明書、完成電子版并打印成稿。星期五下午：答辯。參 考 文 獻(xiàn)1 王迎旭等.單片機(jī)原理及及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社.2012年2 三恒星科技.mcs-51單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例m.電子工業(yè)出版社.2008年3 戴仙金.51單片機(jī)及其c語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)實(shí)例m.清華大學(xué)出版社.2008年4 陳海宴.51單片機(jī)原理及應(yīng)用基于keil c與proteusm.北京航空航天大學(xué)出版社.2010年 目錄第1章 概述11.1 課題的設(shè)計(jì)要求、目的及意義1第2章 總體方案22.1 方案的選擇22.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及工作原理3第3章

5、硬件電路設(shè)計(jì)53.1 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)53.2 時(shí)鐘振蕩電路53.3 顯示電路63.4 數(shù)字溫度傳感器ds18b2073.5 按鍵查詢電路93.6 單片機(jī)硬件資源分配10第4章 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)114.1 主函數(shù)的設(shè)計(jì)114.2 鍵盤掃描函數(shù)的設(shè)計(jì)124.3 讀出溫度子程序134.4 報(bào)警子程序13第5章 硬件調(diào)試與結(jié)果分析145.1 調(diào)試方法145.2 調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法145.3 調(diào)試結(jié)果14第6章 設(shè)計(jì)總結(jié) 17參 考 文 獻(xiàn)18附錄a 系統(tǒng)硬件原理圖19附錄b 程序清單20第1章 概述1.1 課題的設(shè)計(jì)要求、目的及意義 單片機(jī)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，智能

6、化儀器儀表，家用電器，甚至電子玩具等各個(gè)領(lǐng)域，它具有體積小，功能多，價(jià)格低廉，使用方便，系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越受工程技術(shù)人員的重視與親睞。 伴隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，需要對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量。溫度控制和測(cè)量在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。如在日趨發(fā)達(dá)的工業(yè)之中，利用測(cè)量與控制溫度來(lái)保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。在農(nóng)業(yè)中，用于保證蔬菜大棚的恒溫保產(chǎn)等。在單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵是測(cè)量溫度、控制溫度和保持溫度，溫度測(cè)量是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一,具有現(xiàn)實(shí)意義. 本課題以單片機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)和控制。用溫度感應(yīng)器件模擬溫度的輸入量，當(dāng)溫度低于度時(shí)，發(fā)出長(zhǎng)嘀聲報(bào)警，當(dāng)溫度高于度時(shí)，啟動(dòng)

7、直流電機(jī)散熱。測(cè)量溫度范圍在0-99度。用溫度的檢測(cè)和控制,并用四位數(shù)碼顯示管顯示各路溫度,并且設(shè)置按鍵可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的報(bào)警上下限進(jìn)行控制.以此簡(jiǎn)易的溫度檢測(cè)和控制系統(tǒng)來(lái)達(dá)到初步應(yīng)用單片機(jī),同時(shí)對(duì)各門學(xué)科知識(shí)作一個(gè)較好的整合,對(duì)單片機(jī)在實(shí)際溫度控制的實(shí)現(xiàn)形成較好的概念和理解. 第2章 系統(tǒng)總體方案選擇與說(shuō)明2.1 方案的選擇 溫度芯片ds18b20 測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。在0100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1 攝氏度。ds18b20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳

8、輸，由數(shù)字溫度計(jì)ds18b20和微控制器at89c52構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào),可直接與計(jì)算機(jī)連接。這樣,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單,體積也不大。采用51 單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。既可以單獨(dú)對(duì)多ds18b20控制工作，還可以與pc 機(jī)通信上傳數(shù)據(jù)，另外at89c52 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟.該系統(tǒng)利用at89c52芯片控制溫度傳感器ds18b20進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度，利用鍵盤來(lái)進(jìn)行

9、調(diào)時(shí)和溫度查詢。這種方法測(cè)溫裝置電路簡(jiǎn)單、精確度較高、實(shí)現(xiàn)方便、軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故本次設(shè)計(jì)采用了此法。2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及工作原理 2.2.1系統(tǒng)原理該數(shù)字溫度檢測(cè)系統(tǒng)如圖2-2所示有四部分組成：溫度檢測(cè)，顯示控制，溫度顯示，報(bào)警。 圖2-2 系統(tǒng)原理（1）溫度檢測(cè)該模塊由ds18b20負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)試點(diǎn)的溫度進(jìn)行測(cè)量，單片機(jī)89c52對(duì)ds18b20進(jìn)行控制。由于ds18b20只有一根數(shù)據(jù)線，所以系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，控制都由這根線完成，只需將ds18b20掛接到單片機(jī)的一個(gè)數(shù)據(jù)接口就可以直接使用。（2）顯示控制由于ds18b20是通過(guò)單總線方式與單片機(jī)進(jìn)行通訊的，所以對(duì)程序編寫的要求比較高。主

10、要的程序流程是這樣的：首先由單片機(jī)發(fā)出對(duì)ds18b20進(jìn)行初始化的信號(hào)，在ds18b20初始化成功后，發(fā)送指令cc跳過(guò)讀序列號(hào)的操作，接著發(fā)送指令44啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，此時(shí)在對(duì)ds18b20進(jìn)行初始化，在發(fā)送指令cc跳過(guò)讀序列號(hào)操作，最后發(fā)送指令be讀暫存存儲(chǔ)器。至此完成一個(gè)周期，當(dāng)前溫度值所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼已經(jīng)被保存在ds18b20的rom上，我們只需將rom上的溫度值讀取出來(lái)，然后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的十進(jìn)制，就可以拿來(lái)做后面的運(yùn)算和顯示了。（3）溫度顯示這部分模塊由四位八段共陽(yáng)極的數(shù)碼管組成，段選部分直接與單片機(jī)相連。（4） 報(bào)警 報(bào)警裝置由蜂鳴器構(gòu)成，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)報(bào)警。第3章 硬件電路設(shè)計(jì)3.

11、1復(fù)位電路的設(shè)計(jì)采用47uf的c3和10k的r2可以保證加在引腳上的高電平持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期，即使單片機(jī)有效地復(fù)位。按鍵可以隨時(shí)使電路復(fù)位，當(dāng)鍵按下時(shí)1k的r1和10k的r2串聯(lián)分壓使rst為高電平，即復(fù)位，如圖3-1所示。 圖3-1 復(fù)位電路3.2時(shí)鐘振蕩電路時(shí)鐘電路在單片機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢。本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部方式的外部時(shí)鐘接法。為達(dá)到振蕩周期是12mhz的要求，這里要采用12mhz的晶振，電容c1、c2對(duì)頻率有微調(diào)作用，故外接晶振時(shí)，c1和c2在本設(shè)計(jì)中選擇30pf，振蕩頻率取12mhz。晶振的兩個(gè)引腳分別連到xtal

12、1和xtal2振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如圖3-2所示： crystalxtal1xtal2 圖3-2 時(shí)鐘振蕩電路3.3 顯示電路本次設(shè)計(jì)中采用共陰極數(shù)碼管作為顯示器。led的驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，使用方便，具有耗電少、成本低廉、配置簡(jiǎn)單靈活、安裝方便、耐振動(dòng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。led顯示器與單片機(jī)的接口一般有動(dòng)態(tài)顯示與靜態(tài)顯示接口兩種電路。本次設(shè)計(jì)中，由于單片機(jī)本身提供的i/o口有限，本次設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示，數(shù)碼管采用的是共陽(yáng)極接法。用at89c52的p0口作段碼輸出時(shí), 在本次設(shè)計(jì)中我們將數(shù)碼管各段加上拉電阻后接單片機(jī)p0口。我們把p2口的輸出信號(hào)直接接到數(shù)碼管的位選端作為位選信號(hào)，低電平有效，

13、具體連接如圖3-3所示。 圖3-33.4 數(shù)字溫度傳感器ds18b20本次設(shè)計(jì)的硬件電路簡(jiǎn)單，關(guān)鍵的地方在ds18b20,也是最復(fù)雜難懂的。溫度傳感器采用的是dallas公司的單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b20。它采用獨(dú)特的單線接口方式，僅需一個(gè)信號(hào)線發(fā)送或接收信息。測(cè)量范圍為-55125，cpu用p3.6口與ds18b20通信，如圖3-4-1即為溫度傳感器。 圖3-4-1 溫度傳感器下圖為ds18b20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖c64 位rom和單線接口高速緩存存儲(chǔ)器與控制邏輯溫度傳感器高溫觸發(fā)器th低溫觸發(fā)器tl配置寄存器8位crc發(fā)生器vdd 圖3-4-2 ds18b20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖64位rom的

14、結(jié)構(gòu)開(kāi)始8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48位，最后8位是前面56位的crc檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)ds18b20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器th和tl，可通過(guò)軟件寫入戶報(bào)警上下限。ds18b20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存和一個(gè)非易失性的可電擦除的eeram。高速暫存ram的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。 表3-4 分辨率轉(zhuǎn)換頭2個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第3和第4字節(jié)th和tl的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第5個(gè)字節(jié)， 為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。ds18b20 工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的

15、溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖3所示。低5位一直為1，tm是工作模式位，用于設(shè)置ds18b20在工作模式還是在測(cè)試模式，ds18b20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶要去改動(dòng)，r1和r0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。ds18b20溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。當(dāng)ds18b20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第1、2字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625lsb形式表示。下表為ds

16、18b20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表。 減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值。另外，由于ds18b20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)ds18b20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化ds18b20（發(fā)復(fù)位脈

17、沖）發(fā)rom功能命令發(fā)存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)。3.5 按鍵查詢電路 本系統(tǒng)設(shè)有四個(gè)獨(dú)立按鈕，如圖3-4所示。為確保隨時(shí)可以控制進(jìn)入和退出查詢狀態(tài)，所以設(shè)有一個(gè)進(jìn)入和退出查詢狀態(tài)的復(fù)用按鍵，自進(jìn)入查詢狀態(tài)時(shí)，再按對(duì)應(yīng)的通道查尋鍵即可查詢各通道信息，例如按下通道0查詢，假若當(dāng)前顯示的是通道0的當(dāng)前溫度及對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為上線，如果再次按下該鍵，則顯示的是為報(bào)警的下線，如果超溫次數(shù)大于設(shè)定值，則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象，提示需對(duì)該路的控制對(duì)象進(jìn)行必要的檢查。 圖3-5 按鍵電路3.6 單片機(jī)硬件資源分配 i/o口配表p0口p0.0led數(shù)碼管a段p2口p2.0led數(shù)碼管w3位選端p0.1led數(shù)碼管b段p2.1

18、led數(shù)碼管w1位選端p0.2led數(shù)碼管c段p2.2led數(shù)碼管w2位選端p0.3led數(shù)碼管d段p2.3led數(shù)碼管w4位選端p0.4led數(shù)碼管e段p2.4獨(dú)立鍵盤的s4列選端p0.5led數(shù)碼管f段p2.5獨(dú)立鍵盤的s3列選端p0.6led數(shù)碼管g段p2.6獨(dú)立鍵盤的s2列選端p0.7led數(shù)碼管dp段p2.7獨(dú)立鍵盤的s1列選端p3口p3.7蜂鳴器p3.6ds18b20接口 第4章 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)4.1 主函數(shù)的設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來(lái)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(lái)了。從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(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門

19、用來(lái)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(lái)完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)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(gè)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(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。主程序流程見(jiàn)圖4-1。 圖4-1 主函數(shù)流程4.2 鍵盤掃描函數(shù)的設(shè)計(jì) 圖4-2為鍵盤掃描函數(shù)流程圖，為防止誤讀電平，讀引腳時(shí)先寫“1”。本系統(tǒng)在p2口低四位接有四個(gè)開(kāi)關(guān)，故將低四位寫“1”。首先判斷有無(wú)鍵按下，

20、然后延時(shí)去抖動(dòng)后再次判有無(wú)鍵按下，然后等待鍵的釋放，最后是鍵的識(shí)別。假若p2.0按下，則k1=1，因?yàn)樗膫€(gè)鍵均為復(fù)用鍵，所以d0+表示當(dāng)前是查詢?cè)撀返臏囟龋瑢?duì)于其他2路通道也照此設(shè)計(jì)。 圖4-2 鍵盤掃描函數(shù)流程4.3 讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出ram中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行crc校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫，流程如圖4-3所示。 如圖4-34.4 報(bào)警子程序 報(bào)警根據(jù)通過(guò)鍵盤設(shè)定的上下限溫度值來(lái)比較是否觸發(fā)報(bào)警裝置。流程如圖4-4所示。 圖4-4 報(bào)警子程序函數(shù)第5章 硬件調(diào)試與結(jié)果分析5.1 調(diào)試方法 首先將用keil編譯好的程序進(jìn)行編譯，程序無(wú)錯(cuò)誤運(yùn)行后產(chǎn)生h

21、ex文件，然后用單片機(jī)連接電腦用軟件下載到單片機(jī)中試運(yùn)行看結(jié)果。 調(diào)試時(shí)單片機(jī)p0口一次連接顯示管a到dp，將j6用線短接，s1到s4分別連接單片機(jī)p2.4到p2.7顯示管位選連接單片機(jī)p2.0到p2.3,溫度檢測(cè)原件ds18b20連接p3.6，連接好電源都打開(kāi)調(diào)試。5.2 調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法 單片機(jī)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)顯示閃爍太大，以至于顯示看不清，應(yīng)看顯示抖動(dòng)程序是否正確，調(diào)試時(shí)按鍵加減顯示過(guò)快出現(xiàn)跳躍式顯示，應(yīng)該看看按鍵顯示程序的延時(shí)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，5.3 調(diào)試結(jié)果（1）開(kāi)機(jī)正常顯示溫度 圖5-3-1 開(kāi)機(jī)顯示（2)按下矩陣鍵盤最后一排第一個(gè)鍵顯示上限定，按兩下為下限設(shè)定。 圖5-3-2 上

22、線顯示（3）按下矩陣鍵盤最后一排第二個(gè)鍵顯示加一功能。 圖5-3-3 上線加一（4） 按下矩陣鍵盤最后一排第三個(gè)鍵顯示減一功能。 圖5-3-4 上線減一（5)按下矩陣鍵盤最后一排第四個(gè)鍵顯示反回。 圖5-3-5 返回顯示界面 第6章 設(shè)計(jì)總結(jié) 經(jīng)過(guò)兩周的努力，老師任務(wù)書交代的基本內(nèi)容都已經(jīng)通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果不錯(cuò)，（1）可以很穩(wěn)定的通過(guò)ds18b20檢測(cè)顯示溫度，（2）可以自由的通過(guò)鍵盤修改溫度報(bào)警上下限，（3）當(dāng)溫度超出設(shè)定范圍是，有報(bào)警提示。但是本次設(shè)計(jì)的不足之處在沒(méi)能更好的實(shí)現(xiàn)溫度突變報(bào)警，還有沒(méi)有顯示四位溫度，希望在以后的接觸過(guò)程中更加的了解單片機(jī)，學(xué)到更多的應(yīng)用。以后有什么問(wèn)題要勇敢

23、的面對(duì)，遇到的多了，自然而然的我們會(huì)自信的解決這些問(wèn)題。這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。最后感謝老師和同一課題的彭瓊和姚波同學(xué)的幫助和指點(diǎn)，特別是王迎旭老師的熱心指導(dǎo)，沒(méi)有老師們的幫助我們不可能順利解決一些疑惑和難題，再次謝謝老師們的幫助和辛勤的付出。 參 考 文 獻(xiàn)1 王迎旭.單片機(jī)原理與應(yīng)用m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.2 三恒星科技.mcs-51單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例m.北京：電子工業(yè)出版社，2008.3 戴仙金.51單片機(jī)及其c語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)實(shí)例m.北京：清華大學(xué)出版社，2008.4 陳海宴.51單片機(jī)原理及應(yīng)用基于keil c與proteusm.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2

24、010.5 何立民.單片機(jī)高級(jí)教程應(yīng)用與設(shè)計(jì)m.2版.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2007.附錄a 系統(tǒng)硬件原理圖附錄b 程序清單#include#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit data = p36; /ds18b20接入口uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;/int temp; /溫度值int ss;/中間的一個(gè)變量int dd;in

25、t j;uchar data b;/定時(shí)器中斷次數(shù)uchar data buf4;/字型顯示中間變量int alarmh=500; /默認(rèn)報(bào)警值int alarml=-10;/定義開(kāi)關(guān)的接入口sbit k1=p25;/+sbit k2=p26;/-sbit k3=p27;/確認(rèn)sbit k4=p24;sbit bell=p10;sbit hlight=p12;sbit llight=p13;sbit red=p16;sbit green=p17;bit set=0;bit flag=0;int n;/函數(shù)的聲明區(qū)void key_to1();void key_to2();void delay(

26、uint);void key();void show();/函數(shù)的定義區(qū)/*延時(shí)子函數(shù)*/void delay(uint num)while(num-) ;/ds18b20溫度傳感器所需函數(shù)，分為初始化，讀寫字節(jié)，讀取溫度4個(gè)函數(shù)init_ds18b20(void) /傳感器初始化 uchar x=0; data = 1; /dq復(fù)位 delay(10); /稍做延時(shí) data = 0; /單片機(jī)將dq拉低 delay(80); /精確延時(shí) 大于 480us /450 data = 1; /拉高總線 delay(20); x=data; /稍做延時(shí)后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗

27、 delay(30);readonechar(void) /讀一個(gè)字節(jié)uchar i=0;uchar dat = 0;for (i=8;i0;i-) data = 0; / 給脈沖信號(hào) dat=1; data = 1; / 給脈沖信號(hào) if(data) dat|=0x80; delay(8); return(dat);writeonechar(unsigned char dat)/寫一個(gè)字節(jié) uchar i=0; for (i=8; i0; i-) data = 0; data = dat&0x01; delay(10); data = 1; dat=1; delay(8);int readt

28、emperature(void) /讀取溫度uchar a=0;uchar b=0;int t=0;float tt=0;init_ds18b20();writeonechar(0xcc); / 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作writeonechar(0x44); / 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換init_ds18b20();writeonechar(0xcc); /跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作writeonechar(0xbe); /讀取溫度寄存器等（共可讀9個(gè)寄存器） 前兩個(gè)就是溫度a=readonechar();/低位b=readonechar();/高位t=b;t=8;t=t|a;tt=t*0.0625;t= tt*1

29、0+0.5; return(t);void display00() /*顯示負(fù)值子函數(shù) dd=-(temp-1); buf1=dd/100;buf2=dd/100;buf3=dd%100/10;buf0=dd%10;/動(dòng)態(tài)顯示for(j=0;j5;j+) p2=0xff; / 初始燈為滅的 p0=0x00;p2=0xfd; /顯示小數(shù)點(diǎn)p0=0x80; /顯示小數(shù)點(diǎn)delay(100); p2=0xff; / 初始燈為滅的 p0=0x00; p2=0xf7; /片選led1 p0=0x40;delay(100); p2=0xff; p0=0x00; p2=0xfb; /片選led2 p0=ta

30、blebuf2;delay(100);p2=0xff; p0=0x00;p2=0xfd; /片選led3p0=tablebuf3;delay(100);p2=0xff; p0=0x00;p2=0xfe;p0=tablebuf0; /片選led4delay(100);p2=0xff; /顯示正值子函數(shù)void display()buf1=temp/1000;/顯示百位buf2=temp/100%10;/顯示十位buf3=temp%100/10;/顯示個(gè)位buf0=temp%10; /第4位 南北秒個(gè)位for(j=0;j3;j+) p2=0xff; / 初始燈為滅的 p0=0x00;p2=0xfd; /顯示小數(shù)點(diǎn)p0=0x80; /顯示小數(shù)點(diǎn)delay(300); p2=0xff; / 初始燈為滅的 p0=0x00; p2=0xf7; /片選led1 p0=tablebuf1;delay(300); p2=0xff; p0=0x00; p2=0xfb; /片選led2 p0=tablebuf2;delay(300);p2=0xff; p0=0x00;p