.PAGE.-..-可修遍-課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告課程名稱電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目基于89C52的室火、氣平安監(jiān)測(cè)裝置專業(yè)電子信息工程班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師報(bào)告成績(jī)信息與工程學(xué)院二〇一三年十二月十九日.PAGE.-..-可修遍-目錄前言3第一章工程任務(wù)31.1設(shè)計(jì)任務(wù)31.2設(shè)計(jì)要求3第二章方案設(shè)計(jì)與硬件選擇42.1單片機(jī)89C5242.2溫度傳感器模塊DS18B2042.3煙霧報(bào)警器電路MQ252.4信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊,

LM358芯片62.5顯示模塊LED62.6報(bào)警電路62.7按鍵分析62.8復(fù)位電路6第三章流程圖設(shè)計(jì)73.1電路系統(tǒng)模塊73.2主程序流程圖83.3溫度報(bào)警子程序93.4煙霧報(bào)警子程序圖93.5對(duì)18B20寫程序流程圖103.6對(duì)18B20讀8為數(shù)據(jù)流程圖113.7溫度值轉(zhuǎn)換流程圖123.818B20讀取溫度流程圖13第四章電路實(shí)驗(yàn)與調(diào)試144.1焊接144.2軟件設(shè)計(jì)144.3調(diào)試與處理出現(xiàn)問(wèn)題19第五章設(shè)計(jì)總結(jié)19附錄21前言隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速開(kāi)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)與顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻為溫度敏感元件。熱敏電阻的本錢低，需要外加信號(hào)處理電路，而且可靠性相對(duì)較差，測(cè)溫準(zhǔn)確度低，檢測(cè)系統(tǒng)也有一定的誤差。與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，這次設(shè)計(jì)的是基于DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)，它具有讀數(shù)方便，測(cè)溫圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，數(shù)字顯示，適用圍寬等特點(diǎn)。第一章工程任務(wù)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)使用溫度傳感器和煙霧傳感器把環(huán)境溫度和煙霧的濃度情況檢測(cè)出來(lái)，再采用單片機(jī)進(jìn)展溫度的顯示和煙霧顯示，可設(shè)置溫度報(bào)警和煙霧報(bào)警。要求進(jìn)展硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。要求：位溫度的顯示；設(shè)置報(bào)警溫度；煙霧報(bào)警1.2設(shè)計(jì)要求能檢測(cè)火災(zāi)事故，并報(bào)警能檢測(cè)煙霧，有毒氣體泄漏事故，并報(bào)警能實(shí)時(shí)顯示室溫度值，并通過(guò)鍵盤設(shè)置溫度報(bào)警上下限值第二章方案設(shè)計(jì)與硬件選擇2.1單片機(jī)89C52AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器〔FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory〕的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。2.2溫度傳感器模塊DS18B202.2.1數(shù)字溫度傳感器DS18B20，具有獨(dú)特的單總線接口方式，需一根總線就能實(shí)現(xiàn)控制模塊與DS18B20之間的半雙工通信。DS18B20是集傳感元件和轉(zhuǎn)換電路于一體的小芯片上。另外，DS18B20也支持"一線總線"接口，測(cè)量溫度圍為-55°C～+125°C，在-10～+85°C圍?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以"一線總線"的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。2.2.2工作原理DS18B20溫度傳感器的部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可擦除的EERAM。高速暫存RAM的構(gòu)造為8字節(jié)的存儲(chǔ)器，構(gòu)造如圖1所示。第3和第4字節(jié)是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)為配置存放器，它的容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時(shí)按此存放器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。該字節(jié)各位的定義熱圖二所示。低5位一直為1，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換得精度位數(shù)，即用來(lái)設(shè)置分辨率，定義方法見(jiàn)表1。圖一圖二2.2.3供電方式采用電源供電方式,此時(shí)DS18B20的1腳接地,2腳作為信號(hào)線,3腳接電2.3煙霧報(bào)警器電路MQ2MQ2煙霧傳感器，有只針狀管腳，其中４個(gè)用于信號(hào)取出，２個(gè)用于提供加熱電流。當(dāng)煙霧擴(kuò)散時(shí),煙霧傳感器感應(yīng)到煙霧時(shí),繼電器打到NO,風(fēng)扇開(kāi)場(chǎng)工作,馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),風(fēng)扇產(chǎn)生吸力將煙霧吸入到裝有活性炭和負(fù)離子的過(guò)濾外殼中,排清新干凈的氣體2.4信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊,LM358芯片LM358部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器。當(dāng)P1.5為0時(shí)報(bào)警。2.5顯示模塊LED采用LED數(shù)碼管顯示2.6報(bào)警電路用蜂鳴器作報(bào)警提示音，加發(fā)光二極管，聲光結(jié)合充分突出了緊急提示信號(hào)的特點(diǎn)。2.7按鍵分析四個(gè)按鍵的功能分別為：第一個(gè)按鍵是完畢選擇，按一下表示顯示管進(jìn)展顯示當(dāng)時(shí)溫度；第二個(gè)鍵是減鍵，對(duì)設(shè)定的溫度進(jìn)展減一；第三個(gè)鍵是加鍵；第四個(gè)鍵是進(jìn)入鍵，按一下表示進(jìn)入設(shè)置溫度模式。2.8復(fù)位電路原理：VCC上電時(shí)，C3充電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，C充滿，10k電阻上電流降為0，電壓也為0，使得單片機(jī)復(fù)位。工作期間，按下S4，C放電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。S松手，C又充電，幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。第三章流程圖設(shè)計(jì)3.1電路系統(tǒng)模塊3.2主程序流程圖3.3溫度報(bào)警子程序3.4煙霧報(bào)警子程序圖3.5對(duì)18B20寫程序流程圖3.6對(duì)18B20讀8為數(shù)據(jù)流程圖3.7溫度值轉(zhuǎn)換流程圖3.818B20讀取溫度流程圖第四章電路實(shí)驗(yàn)與調(diào)試4.1焊接4.2軟件設(shè)計(jì)#include<reg52.h>#include"18b20.h"#include<intrins.h>#defineuintunsignedint//宏定義#defineucharunsignedchar//宏定義#definedateP1 //數(shù)碼管段選uinttemp,alarm_temp;//定義溫度，設(shè)定溫度bitkey_lock,chang_flag;bitzerotemp_flag;//負(fù)溫度標(biāo)志位ucharcodeLED[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; //三位共陽(yáng)極數(shù)碼管0~9的斷碼//數(shù)碼管位定義sbitge =P1^2;//個(gè)位sbitshi=P1^1;//十位sbitbai=P1^0;//百位sbitbell=P2^7;//蜂鳴器定義sbitMQ=P1^5;//MQ-2定義sbitDQ=P1^4;//18B20定義//按鍵定義sbitkey0=P2^0;sbitkey1=P2^1;sbitkey2=P2^2;sbitkey3=P2^3;voiddelay_ms(uintxms){//延時(shí)子程序 uinti,j; for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時(shí)約xms; for(j=110;j>0;j--);}voiddelay_us(uintz){//微妙級(jí)延時(shí)while(z--)_nop_();}voiddisplay(uintx){//數(shù)碼管顯示子程序 //取一溫度值x uinttemp1; temp1=x; temp1=temp1%1000;//使溫度值不超過(guò)三位有效數(shù)//動(dòng)態(tài)顯示 //顯示個(gè)位 ge=0;//開(kāi)顯示 date=LED[temp1%10];//將temp1的個(gè)位顯示出來(lái) delay_ms(2);//延時(shí)2ms ge=1;//關(guān)顯示 //顯示十位 shi=0;//開(kāi)顯示 date=LED[temp1%100/10]&0x7f;//將temp1的十位顯示出來(lái)，并顯示小數(shù)點(diǎn)dp位 delay_ms(2);//延時(shí)2ms shi=1;//關(guān)顯示 //顯示百位 bai=0;//開(kāi)顯示 date=LED[temp1/100];//將temp1的百位顯示出來(lái) delay_ms(2);//延時(shí)2ms bai=1;//關(guān)顯示 }voidalarm(void){//報(bào)警子程序 if((temp>alarm_temp)|(MQ==0))//如果溫度大于設(shè)定值或MQ2=0 { bell=0;//蜂鳴器響 } else bell=1;//蜂鳴器不響}/*****************18B20程序******************/voidfuwei(void){//18B20復(fù)位DQ=0;delay_us(50);//600usDQ=1;delay_us(5);//70us}ucharread_18B20(void){//從18B20讀取8位數(shù)據(jù)uchari,dat;//從最低位開(kāi)場(chǎng)接收f(shuō)or(i=0;i<8;i++){dat>>=1;//數(shù)據(jù)右移一位DQ=0;_nop_();//延時(shí)1usDQ=1;//釋放總線_nop_();//延時(shí)2us后在讀取，不然讀取值會(huì)紊亂，很關(guān)鍵?。?！_nop_();if(DQ)dat|=0x80;//如果接收到的是1，那么最高位置為1delay_us(2);//延時(shí)40us}returndat;}voidwrite_18B20(uchardat){//對(duì)18B20寫8位數(shù)據(jù)uchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;_nop_();//延時(shí)10usDQ=(bit)(dat&0x01);//從最低位開(kāi)場(chǎng)發(fā)送dat>>=1;//右移一位delay_us(1);//延時(shí)40usDQ=1;//釋放總線}}voidchangetemp(void){//溫度值轉(zhuǎn)換uintTemp_L,Temp_H;Temp_L=read_18B20();//讀取低八位Temp_H=read_18B20();//讀取高八位，當(dāng)溫度為負(fù)數(shù)時(shí)temp〔7~4〕為1，反之為0if(((bit)(Temp_H&0x80))){zerotemp_flag=1;//溫度為負(fù)數(shù)標(biāo)志位//負(fù)溫度計(jì)算Temp_H&=0x0f;temp=(Temp_H<<8|Temp_L)*0.625;}temp=(Temp_H<<8|Temp_L)*0.625;//保存一位小數(shù)}voidread_temp(void){//從18B20讀取溫度f(wàn)uwei();//復(fù)位delay_us(10);//延時(shí)write_18B20(0xcc);//跳過(guò)讀取序列號(hào)write_18B20(0x44);//開(kāi)場(chǎng)轉(zhuǎn)換溫度f(wàn)uwei();//復(fù)位delay_us(10);//延時(shí)write_18B20(0xcc);//跳過(guò)讀取序列號(hào)write_18B20(0xbe);//讀暫存指令changetemp();//讀取轉(zhuǎn)換溫度f(wàn)uwei();//復(fù)位}intmain(void){//主程序 alarm_temp=220;//設(shè)定溫度初始值 read_temp();//18b20測(cè)溫 delay_ms(500);//延遲500ms while(1) { read_temp();//18b20測(cè)溫 display(temp);//顯示測(cè)到的溫度 alarm();//報(bào)警 if(!key0)//如果key0=0,那么進(jìn)入溫度修改狀態(tài) { delay_ms(2);//延遲2ms,消抖 if(!key0)//如果key0=0,那么確定鍵按下，顯示溫度 chang_flag=1; } while(chang_flag) { if(key1&key2) key_lock=1;//如果key1&key2=1，那么無(wú)效 if(!key1) { delay_ms(2);//延遲2ms,消抖 if(!key1) { if(key_lock) { alarm_temp+=10; //alarm_temp+10=alarm_temp〔溫度加1〕 if(alarm_temp>990)//如果數(shù)碼管前兩位大于99，那么清零 alarm_temp=0; key_lock=0; } } } if(!key2) { delay_ms(2);//延遲2ms,消抖 if(!key2) { if(key_lock) { alarm_temp-=10; //alarm_temp+10=alarm_temp〔溫度減1〕 if(alarm_temp>1000)//如果三位數(shù)碼管都是0，那么減一后變?yōu)?90 alarm_temp=990; key_lock=0; } } } if(!key3) { delay_ms(2);//延遲2ms,消抖 if(!key3) { if(key_lock) { chang_flag=0; key_lock=0; } } } display(alarm_temp);//顯示設(shè)定溫度 } }}4.3調(diào)試與處理出