冷卻水溫度電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真課程設(shè)計(jì)

1、交通與汽車工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱:汽車電控系統(tǒng)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)課程代碼:106010319題目:冷卻水溫度電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真年級(jí)/專業(yè)/班:2013級(jí)車輛工程汽電一班學(xué)生姓名:李勇學(xué)生學(xué)號(hào)：3120130306311開始時(shí)間:年月日完成時(shí)間:年月日課程設(shè)計(jì)成績(jī)：孑習(xí)態(tài)度及平時(shí)成績(jī)(30)技術(shù)水平與實(shí)際能力(20)創(chuàng)新(5)說明書(計(jì)算書、圖紙、分析報(bào)告)撰寫質(zhì)量(45)總分(100)指導(dǎo)教師簽名：年一月日西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)目錄1引言31.1 設(shè)計(jì)背景31.2 任務(wù)與分析31.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及性能指標(biāo)3水溫控制精度±7C32方案設(shè)計(jì)42. 1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)論證42.1.1 系統(tǒng)的控制方

2、案設(shè)計(jì)42.1.2 最終設(shè)計(jì)方案42.2最終設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)框圖53系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63. 1硬件設(shè)計(jì)方案論證61. 1.1單片機(jī)選型63. 1.2溫度傳感器選型74. 1.3顯示方案確定75. 1.4溫度控制方案確定73.2硬件設(shè)計(jì)83.2.1 單片機(jī)接口電路83.2.2 溫度信號(hào)的獲取83.2.3 顯示電路的設(shè)計(jì)103.2.4 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)113.2.5 溫控電路的設(shè)計(jì)114軟件程序的設(shè)計(jì)114. 1程序流程124.1.1 主程序流程圖：124.1.2 顯示子程序的流程圖：144.1.3 溫控子程序的流程圖：15圖4.3溫控子程序流程圖155系統(tǒng)調(diào)試過程155. 1keil調(diào)試155.1 原

3、理圖和印制板圖繪制和檢查165.1.1 在Protel99se繪制原理圖并進(jìn)行相應(yīng)的ERC查165.2 Proteus仿真調(diào)試17附錄一程序源代碼20附錄二電路原理圖及PCB圖26附錄三Proteus仿真截圖2828西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)摘要本課題以AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)為核心，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并控制其溫度在工作范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)包括溫度采集模塊，單片機(jī)核心控制模塊，顯示模塊，PID控制模塊四大部分。溫度采集用電阻式溫度傳感器DS18B20對(duì)冷卻水溫度進(jìn)行檢測(cè)；DS18B20為數(shù)字式溫度傳感器，無須進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換就可被單片機(jī)讀取，采用單片機(jī)作為核心對(duì)溫度值進(jìn)行處理并在數(shù)碼管上顯示；根據(jù)

4、反饋調(diào)節(jié)來控制溫度，若溫度超過80c則產(chǎn)生偏差，偏差通過PID控制，使散熱電機(jī)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)降溫。若低于65c則使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)升溫。系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，協(xié)調(diào)得當(dāng)。關(guān)鍵詞：AT89C52DS18B20溫度檢測(cè)反饋調(diào)節(jié)abstractThispapertakesAT89C52SCMsystemasthecore,real-timedetectionoftheenginecoolanttemperatureandcontrolthetemperatureintheworkingrange.Thedesignincludesthetemperatureacquisitionmodule,MC

5、Ucontrolmodule,displaymodule,PIDcontrolmodulefourparts.temperatureacquisitiontodetectthetemperatureofthecoolingwaterresistancetypetemperaturesensorDS18B20;DS18B20digitaltemperaturesensor,noADconversioncanberead,usesamicrocontrollerasthecoreofthetemperaturevalueforprocessinganddisplayinthedigitaltube

6、;accordingtothefeedbackregulationtocontrolthetemperature,Ifthetemperatureexceeds°<80adeviationoccurs.ThedeviationiscontrolledbyPID.TOmakethecoolingmotortoachievecooling.Andifthetemperatureislowerthan65c,thetemperatureoftheengineisincreased.Thesystemadoptsthemoduledesignmethod,thedesignissimp

7、leandcoordinated.Keywords:AT89C52DS18B20temperaturemeasurementFeedbackregulation西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)背景在人類的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色。無論你生活在哪里，從事什么工作，無時(shí)無刻不在與溫度打著交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來，工業(yè)發(fā)展對(duì)是否能掌握溫度有著絕對(duì)的聯(lián)系。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等行業(yè)，可以說幾乎80勺工業(yè)部門都不得不考慮著溫度的因素。溫度對(duì)于工業(yè)如此重要，本次的任務(wù)就是設(shè)計(jì)一個(gè)冷卻水溫電控系統(tǒng)。1.2 任務(wù)與分析冷卻水溫度電控系統(tǒng)，主要是水溫傳感器根據(jù)水溫的變化產(chǎn)生變化的電信

8、號(hào)，輸送給ECU通過系統(tǒng)處理、計(jì)算得到實(shí)際溫度值，當(dāng)溫度過高時(shí)加大冷卻水的輸出量，溫度低時(shí)減少冷卻水輸出量，通過LCD顯示系統(tǒng)報(bào)警并進(jìn)行溫度控制。設(shè)計(jì)的核心是以AT89C51單片機(jī)作為硬件電路的核心。先應(yīng)在protell99se中繪制出原理圖并作相應(yīng)的ERC檢查，檢查無錯(cuò)誤后，在相應(yīng)地方用文本標(biāo)出注釋；其次根據(jù)設(shè)計(jì)思路確定出相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)方案，并選擇最佳的方案，并在Keil軟件里面進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試；最后在程序調(diào)試無誤后在Proteus中搭建虛擬的單片機(jī)仿真平臺(tái)，并和Keil實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)，并在Proteus中實(shí)現(xiàn)仿真結(jié)果。在做這個(gè)控制系統(tǒng)之前，我們可以適當(dāng)?shù)膶⒗鋮s水溫系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，假設(shè)當(dāng)冷卻水與

9、環(huán)境接觸的時(shí)候，散熱效率為100%當(dāng)高溫度的冷卻水經(jīng)過空氣熱交換后將與空氣等溫，此系統(tǒng)我們假設(shè)降低1C的水溫，水泵所帶動(dòng)的冷卻水流量為VW,當(dāng)傳感器感知的溫度高于我們?cè)O(shè)置的溫度時(shí)，根據(jù)其偏差值大小，對(duì)比我們假設(shè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速與冷卻水流量之間的關(guān)系，根據(jù)PID計(jì)算得出占空比，并控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。從而調(diào)節(jié)冷卻水溫度。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及性能指標(biāo)本文以AT89C51單片機(jī)為核心，通過數(shù)字溫度傳感器對(duì)外界環(huán)境溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，從 水溫控制范圍（C）70-85水溫控制響應(yīng)速度20s 水溫控制精度±7C 水溫顯示精度±2C西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)水溫顯示刷新速度1.5s冷卻液容積10L發(fā)動(dòng)機(jī)散熱需求QW

10、(kJ/S)40散熱器散熱能力滿足水泵流量計(jì)算確定水泵效率0.7511所有電機(jī)效率0.952方案設(shè)計(jì)2. 1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)論證2.1.1 系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì)方案1:以單片機(jī)AT89C51為核心，通過熱電阻傳感器產(chǎn)生模擬信號(hào)，放大，送入ADC0808進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在送入單片機(jī)進(jìn)行處理，引入干擾因素，模擬出冷卻水溫度的變化值和供水量，傳感器的測(cè)量精度高，測(cè)量范圍大，電路稍復(fù)雜，程序相對(duì)簡(jiǎn)單。方案2:以單片機(jī)AT89C5偽核心，通過DS18B2O字溫度傳感器檢測(cè)冷卻水出、入口溫度，送入單片機(jī)處理，引入干擾因素，模擬出冷卻水溫度的變化值和供水量，電路相對(duì)簡(jiǎn)單，程序略微復(fù)雜，可操作性強(qiáng)。2.1.2 最終設(shè)

11、計(jì)方案本方案以AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)為核心，對(duì)單點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量檢測(cè)。并采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器作為溫度傳感器，進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋控制，對(duì)于溫度信號(hào)的采集具有大范圍、高精度的特點(diǎn)。在功能、性能、可操作性等方面都比較容易實(shí)現(xiàn)。選擇方案2,設(shè)計(jì)汽車?yán)鋮s水溫控制系統(tǒng)。西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)框圖2.1.3 設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)框圖圖2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)當(dāng)溫度傳感器采集的信號(hào)送入單片機(jī)時(shí)，單片機(jī)開始有條不紊地工作。AT89C5歐行內(nèi)部的程序，處理從DS18B2QS來的信號(hào)，并輸出到LCD顯示，并在超過安全閾值時(shí)通過單片機(jī)調(diào)節(jié)溫度。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3. 1硬件設(shè)計(jì)方案論證本方案發(fā)動(dòng)

12、機(jī)產(chǎn)生的熱功率固定，以AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)為核心，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的輸出量進(jìn)行動(dòng)態(tài)反饋調(diào)節(jié)。并采用DS18B2姍度傳感器，對(duì)于溫度信號(hào)的采集具有大范圍、高精度的特點(diǎn)。引入“擋位”的干擾因素影響調(diào)節(jié)溫度在功能、性能、可操作性等方面都有較大的提升，具有更高的性價(jià)比。3. 1.1單片機(jī)選型AT89C51此單片機(jī)為ATME公司的51系列單片機(jī)，除具有MCS-51系列的基本功能外，增加了4K的flash閃存，并且具有6個(gè)中斷源和一個(gè)UARTl口。MCS-51內(nèi)部RAMt128或256個(gè)字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（不同的型號(hào)有分別），它們是用于存放執(zhí)行的中間結(jié)果和過程數(shù)據(jù)的。MCS-51的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均可讀寫，部

13、分單元還可以位尋址。8051內(nèi)部RAM#有256個(gè)單元，這256個(gè)單元共分為兩部分。其一是地址從00H7FH單元（共128個(gè)字節(jié)）為用戶數(shù)據(jù)RAM從80HHFFH地址單元（也是128個(gè)字節(jié)）為特殊寄存器（SFR單元。從圖1中可清楚地看出它們的結(jié)構(gòu)分布。在00H-1FH共32個(gè)單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個(gè)8位寄存器，均以RO-R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。內(nèi)部RAM勺20H-2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對(duì)它們的位進(jìn)行尋址。位尋址區(qū)共有16個(gè)字節(jié)，128個(gè)位，位地址為00H-7FH。從8031和AT89C51的對(duì)比中可以看出，AT89C51ft有更高

14、的性能，且不需要擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，使用方便，且具有flash閃存，可以方便的擦除和改寫程序，故本次設(shè)計(jì)采用AT89C51為控制芯片。AT89C5儕端口功能：1、P0口作輸出口用時(shí)，需加上拉電阻。西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)2、P0口有復(fù)用功能。當(dāng)對(duì)外部存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作時(shí)，P0口先是提供外部存儲(chǔ)器的低8位地址，供外部存儲(chǔ)器地址鎖存器鎖存，然后充當(dāng)數(shù)據(jù)線，用于寫出或讀入數(shù)據(jù)。3、P1口、P2口只是普通IO口。4、P3口所有管腳運(yùn)有特殊功能：P3.0-RXD,串行通信輸入口，不使用串行通信功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.1-TXD,串行通信輸出口，不使用串行通信功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.2-INT0,外部

15、中斷0輸入口，不使用外部中斷0功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.3-INT1,外部中斷1輸入口，不使用外部中斷1功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.4-T0，定時(shí)器0外部計(jì)數(shù)輸入口，不使用定時(shí)器0外部計(jì)數(shù)功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.5-T1,定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)輸入口，不使用定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.6-WR,外部存儲(chǔ)器寫信號(hào)，不使用外部存儲(chǔ)器寫功能時(shí)，可做普通IO口使用P3.7-RD,外部存儲(chǔ)器讀信號(hào)，不使用外部存儲(chǔ)器讀功能時(shí)，可做普通IO口使用由于只需一個(gè)普通IO口，選擇了P3.7作為溫度采集端口。3.1.2溫度傳感器選型受仿真的約束，在本系統(tǒng)中溫度的檢測(cè)只作為一個(gè)開關(guān)量使

16、用，因此，在本系統(tǒng)中，核心在于單片機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和散熱電機(jī)的控制來調(diào)節(jié)溫度，溫度傳感器本著簡(jiǎn)單，好用的原則選擇數(shù)字式的DS18B20采集簡(jiǎn)單，快速。3.1.3顯示方案確定當(dāng)前常用的有液晶顯示和數(shù)碼管顯示兩種顯示方法。液晶顯示功能強(qiáng)大，不但可以顯示數(shù)字字符、德文、法文、點(diǎn)陣顯示，還可以顯示全部國(guó)標(biāo)漢字，但是也存在與單片機(jī)連接時(shí)接口電路驅(qū)動(dòng)復(fù)雜；顯示亮度低，不利于觀察；編程困難；成本高等缺點(diǎn)，本系統(tǒng)只顯示數(shù)字，而且需要考慮到能耗盡量少等問題，數(shù)碼管內(nèi)部元件比較簡(jiǎn)單，耗能相對(duì)較低，所以選擇了數(shù)碼管顯示。不但硬件電路簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，而且數(shù)碼管亮度高，利于我們的觀察讀數(shù)。3.1.4溫度控制方案確定溫度控

17、制采用反饋調(diào)節(jié)，由于僅僅是程序進(jìn)行示范控制，缺乏相應(yīng)的上位機(jī)對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，因此僅僅進(jìn)行了比較簡(jiǎn)單的單一參數(shù)反饋，進(jìn)行了比較粗糙的控制，能動(dòng)態(tài)的西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)來彌補(bǔ)干擾因素引起的誤差。達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)的目標(biāo)3.2硬件設(shè)計(jì)3.2.1 單片機(jī)接口電路(1)單片機(jī)的時(shí)鐘電路單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反相放大器，引線XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，外部還需附加電路。單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種。內(nèi)部時(shí)鐘方式。利用其內(nèi)部的振蕩電路在XTAL1和XTAL2引線上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到XTAL2輸

18、出的時(shí)鐘信號(hào)。最常用的是在XTAL1和XTAL2之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激震蕩器。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，如圖所示圖3.1時(shí)鐘電路圖(2)單片機(jī)的復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)工作后，只要在它的RST5I線上加載10ms以上的高電平，單片機(jī)就能夠有效地復(fù)位。圖3.2復(fù)位電路圖3.2.2 溫度信號(hào)的獲取(1)DS18B2嗷字溫度傳感器，主要技術(shù)參數(shù)如下:西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)1 :技術(shù)性能描述 獨(dú)特的單線接口方式，DS18B2QS與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20勺雙向通訊。 測(cè)溫范圍0c100C,固有測(cè)溫分辨率0.5C。 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)

19、DS18B2M以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。 工作電源：35V/DC。在使用中不需要任何外圍元件。 測(cè)量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送。不銹鋼保護(hù)管直徑6。適用于DN1525,DN40DN25%種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫。 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋M10X1,M12X1.5,G1/2”任選。 PVO6纜直接出線或德式球型接線盒出線，便于與其它電器設(shè)備連接。2 :應(yīng)用范圍 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù)，糧倉(cāng)，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 軸瓦，缸體，紡機(jī)，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制。 汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。 供熱/制冷管道熱量計(jì)量，中央空調(diào)分戶熱能計(jì)量

20、和工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫和控制。西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)3.2.3顯示電路的設(shè)計(jì)圖3.7顯示電路原理圖第10頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)3.2.4 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)圖3.8燈光報(bào)警電路原理圖3.2.5 溫控電路的設(shè)計(jì)控制算法是微機(jī)化控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，整個(gè)系統(tǒng)的控制功能主要由控制算法來實(shí)現(xiàn)。目前提出的控制算法有很多。根據(jù)偏差的比例（P）,積分（I）,微分（D）進(jìn)行的控制稱為PID控制，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論分析都表明，PID控制能夠滿足相當(dāng)多工業(yè)對(duì)象的控制要求，至今仍是一種應(yīng)用最為廣泛的控制算法之一。本系統(tǒng)僅僅采用PID控制中的P控制，即比例反饋控制。通過采集冷卻液出、入口的溫度來確定水溫的變化，再根據(jù)水的比熱容公式確定冷

21、卻水的用量。因?yàn)槊恳淮蔚睦鋮s水輸出量都會(huì)受到“擋位”的干擾，使之不能達(dá)到“完美”的冷卻降溫。當(dāng)冷卻水過多時(shí)，冷卻水通過發(fā)動(dòng)機(jī)上升的溫度將略微下降，反之則上升。冷卻水的入口溫度由水箱溫度及冷卻液出口溫度共同確定。由于每一次冷卻液的流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫程度不一樣，并且存在干擾因素，于是每一次的冷卻液的供應(yīng)量也有所不同。4軟件程序的設(shè)計(jì)第ii頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)4. 1程序流程程序主要由主程序和子程序兩部分構(gòu)成。程序主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，顯示數(shù)據(jù)，電機(jī)控制4.1.1 主程序流程圖：第12頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明：初始化為ADC0808勺初始化，經(jīng)過傳感器信號(hào)的放大并采樣后，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并在數(shù)碼管上顯

22、示，同時(shí)，判斷當(dāng)前的溫度是否高于70,如果高于則啟用溫度控制子系統(tǒng),第13頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)前的溫度值和擋位設(shè)置的參數(shù)來調(diào)節(jié)冷卻水的供應(yīng)量，進(jìn)而控制降溫設(shè)備降溫4.1.2 顯小子程序的流程圖:-開始/設(shè)定定時(shí)初值，啟動(dòng)定時(shí)-顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換i30定時(shí)時(shí)間到？1是I溫度顯示結(jié)束圖4.2顯示子程序流程圖說明：P1.0-P1.7控制LED數(shù)碼管的顯示數(shù)字，P2.0、P2.1與P2.4至P2.7控制位選端。達(dá)到LED數(shù)碼管的顯示效果。第14頁4.1.3溫控子程序的流程圖:西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)圖4.3溫控子程序流程圖說明：溫度控制模塊監(jiān)視系統(tǒng)的溫度，如果系統(tǒng)的溫度高于70攝氏度，那么系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前的冷卻水溫度

23、進(jìn)行處理，經(jīng)過計(jì)算，確定冷卻水的供應(yīng)量，減去干擾因數(shù)，得到一個(gè)確切的冷卻水供應(yīng)量。冷卻水的實(shí)際供應(yīng)量決定了冷卻水流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度上升數(shù)值，從而決定了下一次冷卻水的供應(yīng)量。由冷卻水的溫度提高數(shù)值來反饋本次溫度調(diào)節(jié)的效果。5系統(tǒng)調(diào)試過程通過上面的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。下面主要實(shí)現(xiàn)Protel99se的原理圖、印制板圖的繪制和做相關(guān)檢測(cè)，對(duì)Keil進(jìn)行相應(yīng)的檢查和調(diào)試，并用Proteus對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。5. Ikeil調(diào)試程序調(diào)試結(jié)果如圖5.1所示：第15頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)Creatinghexfilefrom“wendd'表明.hex文件創(chuàng)建成功?！皐endiT-0Errors)。

24、Warning(s)表明文件編譯結(jié)果沒有錯(cuò)誤。SEGMENT;?PR?_STRING.COPYPWATERWARNINGL16:UNCALLEDSEGMENT,IGNOREDFOROVERLAYPROCESSSEGMENT:?PR?_STRING_CMP2WATERProgramSize:data-59,0xdata-0code-2569creatinghexfilefrow“waiter'*."water11-0Error(s),2Wdrning(s).I4I4IbiblRiiiLdiCi*wnrrt*nrl_X_ArwiinFJm_1-圖5.1程序調(diào)試結(jié)果5.2 原理圖和

25、印制板圖繪制和檢查5.2.1 在Protel99se繪制原理圖并進(jìn)行相應(yīng)的ERC僉查打開Protel99se,繪制系統(tǒng)的原理圖。原理圖包括能輸出時(shí)鐘電路，驅(qū)動(dòng)電路以及復(fù)位電路。繪制完成的原理圖如圖5.2:圖5.2原理圖的繪制繪制完原理圖之后，對(duì)原理圖進(jìn)行同一網(wǎng)絡(luò)命名多個(gè)網(wǎng)絡(luò)名稱檢測(cè)、未連接的電路標(biāo)號(hào)檢測(cè)、未連接的電源檢測(cè)、電路編號(hào)重號(hào)檢測(cè)、元件編號(hào)重復(fù)檢測(cè)等檢測(cè)。第16頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)ERC僉測(cè)結(jié)果如圖5.3:斫有®WJl：100%H41AddS2ToPJE1.PctEw:0-AddNctEAdd2.0TqPCE1,PcMkKAdd2.1ToPCEl.PchtocAddS.2TCP

26、CB1.PcR沁cAdd2.3ToPCElcbDocAdd2.4ToPCE1.FubDMrAdd2.5ToPJE1.PchDccAdd工島ToFCgJ'FuH比cAdd3.4口PCB1,EcWocAdd3.6TcPCB1,PcWwAdd&TToPCB1,PchDxAddDOTcFCE1.FcbD*cAddDIToPCB1,PcWocEAddD2SPCB1,PcbDocAdd3ToPCELFehD&cAddD4ToFCEL即HDxAdd=To巾El,FcUDmAddDGT9FCB1.FcbI5<*cAddRTqPCE1,Pc：bJ)<xAddCUDToPCEl

27、.PcbDoc：Add虹tLDl1ToRCE1,PcWDocAddMstLDl.ST6PCEl.Feh&>eAddVCCToPCELFubD證AddCcnjponcntClassesAridSteellToFXTBLF/DeAddAdd即ciEheetl(Scc®c-ToPCE1,PcbUfrclusCSheBtl*3)TcL-syei夫司QU圖5.3ERC電氣規(guī)則檢查5.3 Proteus仿真調(diào)試在Proteus中建立仿真圖。按下開始仿真按鈕，開始進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示:第17頁結(jié)論本設(shè)計(jì)中，是以溫度采集及檢測(cè)及控制為總目標(biāo)，以AT89C52單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)為總

28、控制中心，輔助設(shè)計(jì)有溫度采樣電路、LE躁碼管顯示器、溫度控制單元等。在設(shè)計(jì)過程中，遇到了許多問題，如設(shè)計(jì)初始階段目的不明，思緒混亂，經(jīng)過認(rèn)真思考和老師的指導(dǎo)，才使自己思路明確，抓住重點(diǎn)，在很短的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)有序的完成。溫度檢測(cè)是工業(yè)過程控制中一個(gè)重要參數(shù)，了解到溫度檢測(cè)的重要性，使自己在設(shè)計(jì)過程中，更加有興趣和動(dòng)力，在軟件設(shè)計(jì)方面，遇到了一些實(shí)際問題，不過，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下都能一一解決，使自己學(xué)到了許多新的知識(shí)。從本設(shè)計(jì)的資料收集、方案論證到方案設(shè)計(jì)、修改和最后的完成，得到了老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，才使本設(shè)計(jì)順利完成。在此表示衷心感謝！單片機(jī)開發(fā)過程是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)，復(fù)雜，科學(xué)，細(xì)致及技

29、術(shù)性和綜合性都相當(dāng)高的過程，它要求你必須具備相當(dāng)扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和理論知識(shí)，較強(qiáng)的實(shí)踐專業(yè)操作技能。能以細(xì)致和科學(xué)的頭腦去考察、分析和解決問題。同時(shí)在設(shè)計(jì)中必須要有足夠的耐心，持之以恒的毅力，堅(jiān)強(qiáng)的意志以及實(shí)事求是，一絲不茍的精神，才能開發(fā)出理想的設(shè)計(jì)出來。第18頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)致謝本設(shè)計(jì)是在趙玲老師的悉心指導(dǎo)下完成的。趙老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了控制系統(tǒng)的基本研究方法，還使我明白了許多為人處世的道理。本設(shè)計(jì)從選題到完成，每一步都是在老師

30、的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。另外，本設(shè)計(jì)的完成也離不開各位同學(xué)給我的建議和幫助，是他們讓我明白了團(tuán)隊(duì)合作的精神。在此，向各位幫助我的老師和同學(xué)們表示崇高的敬意和衷心的感謝！參考文獻(xiàn)1臺(tái)力.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).中國(guó)水利水電出版社.2001.(1).1241362張毅剛.新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2004.(2).1601983董敬.汽車拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī).機(jī)械工業(yè)出版社.2003.(20).11134趙佩華單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社2003.15唐嵐汽車測(cè)試技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社2006.76付百學(xué)微機(jī)控制技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20027程軍微機(jī)接口技術(shù)

31、北京：北京理工大學(xué)出版社，19998馮淵汽車計(jì)算機(jī)控制技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999第19頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)附錄一程序源代碼#include<reg52.h>#include"1602.h"#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitDQ=P2A4;sbitBUZZER=P3A7;sbitup=P2A5;sbitdown=P2A6;uinttvalue;intset_tempereature=80;tempereture_min=65;intADD,ERR,ERR1,ERR2;inttempereatu

32、re,tempereature1,tempereature2;intkp=20,ki=10,kd=5;/*ds1820程序*/voiddelay_18B20(unsignedinti)/延時(shí)1微秒while(i-);voidds1820rst()/*ds1820復(fù)位*/unsignedcharx=0;DQ=1;/DQ復(fù)位delay_18B20(4);/延時(shí)第20頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)DQ=0;/DQ拉低delay_18B20(100);/精確延日大于480usDQ=1;/拉高delay_18B20(40);)uchards1820rd()/*讀數(shù)據(jù)*/(unsignedchari=0;unsign

33、edchardat=0;for(i=8;i>0;i-)(DQ=0;/給脈沖信號(hào)dat>>=1;DQ=1;/給脈沖信號(hào)if(DQ)dat|=0x80;delay_18B20(10);)return(dat);)voidds1820wr(ucharwdata)/*寫指令*/(第21頁西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)uchari=0;for(i=8;i>0;i-)(DQ=0;DQ=wdata&0x01;delay_18B20(10);DQ=1;wdata>>=1;uintread_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/(uchara,b;longinttflag;ds182

34、0rst();ds1820wr(0xcc);/*跳過讀序列號(hào)*/ds1820wr(0x44);/*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*/ds1820rst();ds1820wr(0xcc);/*跳過讀序列號(hào)*/ds1820wr(0xbe);/*讀取溫度*/a=ds1820rd();b=ds1820rd();tvalue=b;第22頁®八、工西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)tvalue<<=8;tvalue=tvalue|a;if(tvalue<0x0fff)tflag=0;else(tvalue=tvalue+1;tflag=1;)tvalue=tvalue*(0.625);/溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù)return(tvalue);)voidchuli()(tempereature=tvalue*5/64;/最高溫度100度)intpid()(ERR=set_tempereature-tempereature;ERR1=set