54/55湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)單片機(jī)原理與應(yīng)用課題名稱(chēng)環(huán)境溫度檢測(cè)與報(bào)警專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師王迎旭李曉秀汪超趙葵銀2012年9月14日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱(chēng)單片機(jī)與應(yīng)用課題環(huán)境溫度檢測(cè)與報(bào)警專(zhuān)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(shū)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–10~125℃，精度誤差在0.1℃以?xún)?nèi)，LED數(shù)碼管直讀顯示，能夠由用戶自己設(shè)定上限溫度，假如環(huán)境溫度超過(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)包括操縱系統(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)及操作講明7）寫(xiě)講明書(shū)主要設(shè)計(jì)條件MCS-51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)1臺(tái)；PC機(jī)及單片機(jī)調(diào)試軟件；開(kāi)發(fā)板1塊；制作工具1套；5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的元器件。講明書(shū)格式封面課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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)總體方案選擇與講明（系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)框圖與工作原理）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、操作講明）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)刻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(xiě)講明書(shū)。星期四--星期五上午：寫(xiě)講明書(shū)、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KeilC與Proteus[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2010年目錄TOC\o"1-3"\h\u5820第1章概述 1212661.1課題的設(shè)計(jì)要求、目的及意義 125963第2章總體方案 2278422.1方案的選擇 277532.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及工作原理 327390第3章硬件電路設(shè)計(jì) 5310293.1復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 5268763.2時(shí)鐘振蕩電路 592383.3顯示電路 616413.4數(shù)字溫度傳感器DS18B20 7193903.5按鍵查詢(xún)電路 93203.6單片機(jī)硬件資源分配 1015677第4章應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 11146634.1主函數(shù)的設(shè)計(jì) 1114044.2鍵盤(pán)掃描函數(shù)的設(shè)計(jì) 12135854.3讀出溫度子程序 13107864.4報(bào)警子程序 1315919第5章硬件調(diào)試與結(jié)果分析 14277035.1調(diào)試方法 1460835.2調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法 14224415.3調(diào)試結(jié)果 1426122第6章設(shè)計(jì)總結(jié) 176123參考文獻(xiàn) 189812附錄A系統(tǒng)硬件原理圖 198667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)操縱，智能化儀器儀表，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)的不斷進(jìn)展，需要對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量。溫度操縱和測(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)量與操縱溫度來(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、操縱溫度和保持溫度，溫度測(cè)量是工業(yè)對(duì)象中要緊的被控參數(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)和操縱。用溫度感應(yīng)器件ｄｓ１８ｂ２０模擬溫度的輸入量，當(dāng)溫度低于２５度時(shí)，發(fā)出長(zhǎng)嘀聲報(bào)警，當(dāng)溫度高于３０度時(shí)，啟動(dòng)直流電機(jī)散熱。測(cè)量溫度范圍在0-99度。用ｄｓ１８ｂ２０溫度的檢測(cè)和操縱,并用四位ＬＥＤ數(shù)碼顯示管顯示各路溫度,同時(shí)設(shè)置按鍵可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的報(bào)警上下限進(jìn)行操縱.以此簡(jiǎn)易的溫度檢測(cè)和操縱系統(tǒng)來(lái)達(dá)到初步應(yīng)用單片機(jī),同時(shí)對(duì)各門(mén)學(xué)科知識(shí)作一個(gè)較好的整合,對(duì)單片機(jī)在實(shí)際溫度操縱的實(shí)現(xiàn)形成較好的概念和理解.第2章系統(tǒng)總體方案選擇與講明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)處理及操縱，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的專(zhuān)門(mén)多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性專(zhuān)門(mén)穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。在0—100攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1攝氏度。DS18B20的最大特點(diǎn)之一采納了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì)DS18B20和微操縱器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。如此,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單,體積也不大。采納51單片機(jī)操縱，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)算法和邏輯操縱，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。既能夠單獨(dú)對(duì)多DS18B20操縱工作，還能夠與PC機(jī)通信上傳數(shù)據(jù)，另外AT89C52在工業(yè)操縱上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都專(zhuān)門(mén)成熟.該系統(tǒng)利用AT89C52芯片操縱溫度傳感器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，并能夠依照需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度，利用鍵盤(pán)來(lái)進(jìn)行調(diào)時(shí)和溫度查詢(xún)。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)采納了此法。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)，顯示操縱，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)行操縱。由于DS18B20只有一根數(shù)據(jù)線，因此系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，操縱都由這根線完成，只需將DS18B20掛接到單片機(jī)的一個(gè)數(shù)據(jù)接口就能夠直接使用。（2）顯示操縱由于DS18B20是通過(guò)單總線方式與單片機(jī)進(jìn)行通訊的，因此對(duì)程序編寫(xiě)的要求比較高。要緊的程序流程是如此的：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躍過(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，現(xiàn)在在對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化，在發(fā)送指令CC躍過(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)制編碼差不多被保存在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，就能夠拿來(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。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)3.1復(fù)位電路的設(shè)計(jì)采納47uF的C3和10K的R2能夠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。按鍵能夠隨時(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)中起著特不重要的作用，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)采納內(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，那個(gè)地點(diǎn)要采納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)引腳分不連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如圖3-2所示：CRYSTALXTAL1XTAL2CRYSTALXTAL1XTAL2圖3-2時(shí)鐘振蕩電路3.3顯示電路本次設(shè)計(jì)中采納共陰極數(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)采納動(dòng)態(tài)顯示，數(shù)碼管采納的是共陽(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，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)鍵的地點(diǎn)在DS18B20,也是最復(fù)雜難明白的。溫度傳感器采納的是DALLAS公司的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。它采納獨(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-55℃~125℃，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CC64位ROM和單線接口高速緩存存儲(chǔ)器與操縱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3-4-2DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖64位ROM的結(jié)構(gòu)開(kāi)始8位是產(chǎn)品類(lèi)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能夠采納一線進(jìn)行通信的緣故。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，可通過(guò)軟件寫(xiě)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ＲＡＭ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在工作模式依舊在測(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)刻比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)刻越長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)刻權(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)能夠通過(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0.0625℃／LSB形式表示。下表為DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)刻表。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，現(xiàn)在溫度寄存器中的數(shù)值確實(shí)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(mén)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(xiě)時(shí)序?qū)ｉT(mén)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(xún)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)能夠操縱進(jìn)入和退出查詢(xún)狀態(tài)，因此設(shè)有一個(gè)進(jìn)入和退出查詢(xún)狀態(tài)的復(fù)用按鍵，自進(jìn)入查詢(xún)狀態(tài)時(shí)，再按對(duì)應(yīng)的通道查尋鍵即可查詢(xún)各通道信息，例如按下通道0查詢(xún)，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，假如再次按下該鍵，則顯示的是為報(bào)警的下線，假如超溫次數(shù)大于設(shè)定值，則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象，提示需對(duì)該路的操縱對(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P2.1LED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(pán)的S4列選端P0.5LED數(shù)碼管F段P2.5獨(dú)立鍵盤(pán)的S3列選端P0.6LED數(shù)碼管G段P2.6獨(dú)立鍵盤(pán)的S2列選端P0.7LED數(shù)碼管DP段P2.7獨(dú)立鍵盤(pán)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)硬件差不多定型后，軟件的功能也就差不多定下來(lái)了。從軟件的功能不同可分為兩大類(lèi)：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)操縱系統(tǒng)的核心，專(zhuān)門(mén)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)行軟件也確實(shí)是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。那個(gè)地點(diǎn)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，就能夠規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要依照系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后依照實(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(pán)掃描函數(shù)的設(shè)計(jì)圖4-2為鍵盤(pán)掃描函數(shù)流程圖，為防止誤讀電平，讀引腳時(shí)先寫(xiě)“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(xiě)“1”。首先推斷有無(wú)鍵按下，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)不。假若P2.0按下，則K1=1，因?yàn)樗膫€(gè)鍵均為復(fù)用鍵，因此d[0]++表示當(dāng)前是查詢(xún)?cè)撀返臏囟?，關(guān)于其他2路通道也照此設(shè)計(jì)。圖4-2鍵盤(pán)掃描函數(shù)流程4.3讀出溫度子程序讀出溫度子程序的要緊功能是讀出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(xiě)，流程如圖4-3所示。如圖4-34.4報(bào)警子程序報(bào)警依照通過(guò)鍵盤(pán)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hex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分不連接單片機(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)題及解決方法單片機(jī)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)顯示閃耀太大，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(pán)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上線顯示

（3）按下矩陣鍵盤(pán)最后一排第二個(gè)鍵顯示加一功能。圖5-3-3上線加一按下矩陣鍵盤(pán)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(pán)最后一排第四個(gè)鍵顯示反回。圖5-3-5返回顯示界面設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)兩周的努力，老師任務(wù)書(shū)交代的差不多內(nèi)容都差不多通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果不錯(cuò)，（1）能夠?qū)ｉT(mén)穩(wěn)定的通過(guò)ds18b20檢測(cè)顯示溫度，（2）能夠自由的通過(guò)鍵盤(pán)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。然而本次設(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。這確實(shí)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)的關(guān)心和指點(diǎn)，特不是王迎旭老師的熱心指導(dǎo)，沒(méi)有老師們的關(guān)心我們不可能順利解決一些不明白和難題，再次感謝老師們的關(guān)心和辛勤的付出。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KeilC與Proteus[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010.[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<reg52.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDATA=P3^6;//DS18B20接入口ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};/inttemp;//溫度值intss; //中間的一個(gè)變量intdd;intj;uchardatab;//定時(shí)器中斷次數(shù)uchardatabuf[4];//字型顯示中間變量intalarmH=500; //默認(rèn)報(bào)警值intalarmL=-10;//定義開(kāi)關(guān)的接入口sbitk1=P2^5;//+sbitk2=P2^6;//-sbitk3=P2^7;//確認(rèn)sbitk4=P2^4;sbitbell=P1^0;sbitHLight=P1^2;sbitLLight=P1^3;sbitRed=P1^6;sbitGreen=P1^7;bitset=0;bitFlag=0;intn;//函數(shù)的聲明區(qū)voidkey_to1();voidkey_to2();voiddelay(uint);voidkey();voidShow();//函數(shù)的定義區(qū)/*延時(shí)子函數(shù)*/voiddelay(uintnum){ while(num--);}//DS18b20溫度傳感器所需函數(shù)，分為初始化，讀寫(xiě)字節(jié)，讀取溫度4個(gè)函數(shù)Init_DS18B20(void) //傳感器初始化{ ucharx=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)后假如x=0則初始化成功x=1則初始化失敗 delay(30);}ReadOneChar(void)//讀一個(gè)字節(jié){ uchari=0; uchardat=0; for(i=8;i>0;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(unsignedchardat) //寫(xiě)一個(gè)字節(jié){ uchari=0; for(i=8;i>0;i--) { DATA=0; DATA=dat&0x01; delay(10); DATA=1; dat>>=1; } delay(8);}intReadTemperature(void)//讀取溫度{ uchara=0; ucharb=0; intt=0; floattt=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC);//躍過(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);//躍過(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)確實(shí)是溫度 a=ReadOneChar();//低位 b=ReadOneChar();//高位 t=b; t<<=8; t=t|a; tt=t*0.0625; t=tt*10+0.5; return(t);}voiddisplay00()//*********顯示負(fù)值子函數(shù){ dd=-(temp-1);buf[1]=dd/100; buf[2]=dd/100; buf[3]=dd%100/10; buf[0]=dd%10; //動(dòng)態(tài)顯示 for(j=0;j<5;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LED1P0=0x40; delay(100); P2=0xff;P0=0x00;P2=0xfb; //片選LED2P0=table[buf[2]]; delay(100); P2=0xff;P0=0x00; P2=0Xfd; //片選LED3 P0=table[buf[3]]; delay(100); P2=0xff;P0=0x00; P2=0Xfe; P0=table[buf[0]]; //片選LED4 delay(100); P2=0xff;}}//顯示正值子函數(shù)voiddisplay(){ buf[1]=temp/1000;//顯示百位 buf[2]=temp/100%10;//顯示十位 buf[3]=temp%100/10;//顯示個(gè)位 buf[0]=temp%10;//第4位南北秒個(gè)位 for(j=0;j<3;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LED1P0=table[buf[1]]; delay(300); P2=0xff;P0=0x00;P2=0xfb; //片選LED2P0=table[buf[2]]; delay(300); P2=0xff;P0=0x00; P2=0Xfd; //片選LED3 P0=table[buf[3]]; delay(300); P2=0xff;P0=0x00; P2=0Xfe; P0=table[buf[0]]; //片選LED4 delay(300); P2=0xff; }}voidkey() //按鍵掃描子程序{if(k1!=1) { delay(20); if(k1!=1) { while(k1!=1) {key_to1(); for(n=0;n<8;n++) Show(); } } } if(k2!=1) { delay(20); if(k2!=1) { while(k2!=1) {key_to2(); for(n=0;n<8;n++) Show(); } } } if(k3!=1) { TR0=1;//復(fù)位，開(kāi)定時(shí)temp=ReadTemperature(); } if(k4!=1) {delay(20); if(k4!=1) {while(k4!=1); set=!set; if(set==0) {Red=0;Green=1;} else{Green=0;Red=1;} } }}voidkey_to1(){ TR0=0; //關(guān)定時(shí)器temp+=10; if(temp>=1100) {temp=-