保健床控制系統的設計畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 51所示： 開始判斷溫度是否在上下限范圍內判斷是否設定恒溫溫度值判斷是否設定定時時間值顯示溫度，設定溫度值和定時時間值DS18B20初始化結束執行定時執行恒溫控制YYNN紅燈亮，電風扇工作綠燈亮，加熱電阻工作超過溫度上限低于溫度下限圖51 整體系統程序流程圖 子程序設計 DS18B20初始化程序DS18B20初始化流程圖如圖52所示：開始C51寄存器初始化18B20是否存在讀取溫度溫度數據處理溫度顯示結束溫度轉換命令YN圖52 DS18B20初始化流程圖 恒溫控制子程序在本恒溫系統設計中，通過程序設計分別控制加熱模塊和散熱模塊工作。圖63 溫度上限報警顯示 恒溫控制顯示如圖64所示，6個設定按鍵分別與單片機P1口的6個引腳相接，通過按鍵可以手動設定恒溫溫度值和定時時間值。分別運行了基本環境溫度顯示、溫度上下限報警顯示、設定恒定溫度的運行顯示、以及對恒溫進行定時的運行顯示。 此次設計完全是自己靠用所學的專業知識不斷摸索測試解決了各各問題。在這里，我要特別感謝我的導師XXX老師，在畢業設計的開始，王老師給了我很多幫助與指導。sbit d2=P3^1。sbit set4=P2^4。char set_en1=0。 TH0=(6553650000)/256。 delay(5)。}void init_lcd(){ lcden=0。i++) { write_date(t0[i])。} /******************************************************************************/void Init_DS18B20()//初始化ds1820{ unsigned char x=0。 //稍做延時后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗 tmpDelay(20)。 // 給脈沖信號 if(DQ) dat|=0x80。0x01。 Init_DS18B20()。 //讀高8位 t=b。}//溫度參數設定模塊void keyscan(){ if(!set) { delay(10)。 while(!dec)。 { delay(10)。(num1==num2)amp。 if(num160) {d1=0。(num161)amp。(num119)amp。} else if(num120) {d1=1。} shi=num/100。 write_date(wendu[shi])。 write_date(wendu[shi2])。 init_lcd()。 if(num3==0) { num2=0。 if(numt==20) { numt=0。 write_date(time[ge3])。 write_date(wendu[xiaoshu])。 ge3=num3%10。d3=0。d3=1。} else if((set_en==0)amp。(num1num2)amp。 //這里的num,shi,ge,xiaoshu 必須 用unsigned int無符號整數來表示，用unshigned char 字符型則顯示錯誤 num=Readtemp()。 } } } if((set_en1==2)amp。amp。 } } if(!dec) { delay(10)。 //放大十倍，這樣做的目的將小數點后第一位也轉換為可顯示數字，同時進行一個四舍五入操作。 //讀取溫度寄存器 a=ReadOneChar()。 unsigned int t=0。 i) { DQ = 0。 // 給脈沖信號 dat=1。 //拉高總線 tmpDelay(14)。 delay(0)。 for(i=0。 delay(5)。 delay(5)。y)。sbit DQ = P2^7。sbit set2=P2^2。sbit lcden=P1^1。謝 辭通過幾個月的努力，我的畢業設計《保健床控制系統的設計》終于完成了。同時查閱了大量的關于傳感器、單片機及其接口電路、恒溫控制方面的理論知識。圖67 定時設置完成顯示如圖68和圖69所示，此時環境溫度已經加熱到設定溫度值，并保持在上下1℃內浮動，在課題設計要求之內，定時程序啟動，定時數值以每秒鍵一逐漸減為零后系統恢復初始狀態，溫度和時間設定值歸零，加熱或散熱模塊停止動作。(1).如圖62所示，此時測得環境溫度為19℃，低于溫度下限20℃，D1亮報警，同時加熱器D3開始工作。當各執行模塊規劃好后，就可以規劃主程序了。如圖，當測得的環境溫度高于溫度上限60℃時，29腳端口置為低電平，紅色的發光二級管導通發光，同時散熱裝置啟動，散熱電風扇開始運行散熱；當測得的環境溫度低于溫度下限20℃時，30腳端口置為低電平，綠色的發光二級管導通發光，同時加熱裝置啟動，加熱電阻開始運行加熱。圖48 散熱裝置設計電路圖 恒溫溫度和定時時間設定按鍵的設計如圖49所示，本系統設計設置了6個控制按鍵KKKKK、采用查詢方式，分別檢查對應的每個端口的高低電平以完成不同操作，設計如下：當按下K1鍵，進入手動設定恒溫溫度值的狀態，此時按下K2鍵可以設定恒溫溫度值，每按一下K2，溫度設定值加一，相對地，沒按一下K3，設定值減一，設定好在正確溫度范圍內的溫度值后，再按一下K1，系統開始執行，當前測得的溫度將于設定值進行比較，以控制加熱或散熱裝置運行或停止，期間，按下K4鍵，這設定值請零，系統恢復初始狀態，停止所有動作。水泥電阻的主要用途：水泥電阻通常用于功率大，電流大的場合，有2W，3W，5W，10W甚至更大的功率，象空調，電視機，等功率在百瓦級以上的電器中，基本上都會用到水泥電阻。 使用DS18B20的注意事項使用DS18B20測溫雖然有系統簡單、精度高、連接方便、使用口線少等優點，但在應用中也應注意以下幾方面的問題：(1). DS18B20從測溫結束到將溫度值轉換成數字量需要一定的轉換時間，在此期間必須確保有足夠的時間，否則會出現轉換錯誤的現象，使溫度輸出總是顯示85；(2). 在實際使用中發現，供電電源電壓應保持在5V左右，如果供電電源電壓過低，則會使所測得的溫度精度降低；(3). 在DS18B20測溫程序設計中，當向DS18B20發出溫度轉換命令后，程序要等待DS18B20的返回信號，如果DS18B20接觸不好或斷線，當程序讀DS18B20 時，將沒有返回信號，程序就會進入死循環，在進行DS18B20硬件和軟件設計時也應當注意這一點。DS18B20溫度傳感器的功能特點：(1).采用單總線技術，與單片機通信只需要一根I/O線；(2). DS18B20具有一個獨有不變的64位序列號，可以根據序列號訪問相應的器件；(3).低壓供電，供電電源范圍為3~5V，可以直接從數據線上轉接電源（即為寄生電源方式）；(4).測溫范圍為55℃~+125℃,在10℃~85℃范圍內誤差為177。其溫度測量范圍為55～+125℃，可編程為9位～12位轉換精度，℃。此模塊設計如下：進行顯示模塊初始化，首先清屏，再設置顯示行數為1行，接口數據位為8位，字型為57點陣。雖然LCD顯示器的價格比數碼管要貴，但它的顯示效果好，是當今顯示器的主流，所以本設計中采用LCD作為顯示器。 1602LCD液晶模塊簡介液晶顯示器是一種將液晶顯示器件, 集成電路，連接器件,PCB線路板,背光源,結構器件裝配在一起的組件。液晶顯示器(即LCD)英文全稱為Liquid Crystal Display，是一種采用了液晶控制透光度技術來實現色彩的顯示器。 89C51單片機的定時/計數器在單片機應用系統中，常常會遇到定時控制需求，如定時輸出、定時檢測、定時掃描等。P2口每位也能驅動4個LS型TTL負載。當用P0口作為輸入端口使用時，應先向P0口鎖存器(地址80H)寫入全1,此時P0口的全部引腳浮空，可以作為高阻抗輸入。EA/Vpp(31腳)：外部程序存儲器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。此外，ALE引腳還具有PROG功能，在對有4KB EPROM的8951編程寫入程序時，ALE引腳可作為編程脈沖輸入端。RST引腳還具有VPD功能,即接入RST 端后能為RAM 供備用電源，以確保存儲在RAM 中的信息在突然斷電后不丟失，從而復位后能繼續正常運行。 時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2：XTAL2(18腳)：連接外部晶體和微調電容的一端；在89C51單片機內它是振蕩電路反相放大器的輸出端，其中振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。并可以根據計數或定時的結果實現計算機控制。 I/O口和其它功能單元：4個并行的I/O口；2個16位定時/計數器；1個全雙工異步串行口；5個中斷源；2個優先級。 89C51有40個引腳，4個8位并行I/O口，1個全雙工異步串行口，其中含有5個中斷源、2個優先級、2個16位定時/計數器。 溫度傳感器本設計中采用由美國DALLAS半導體公司生產的DS18B20溫度傳感器。系統框圖如圖32所示：按鍵設置時鐘振蕩單片機復位主控制器LCD顯示溫度傳感器圖32 系統結構框圖該系統擴展性非常強，它不僅可以在系統中加入時鐘芯片DS1302以獲取時間數據，在數據處理同時顯示時間，還可以利用AT24C16芯片作為存儲器，以此對時間點的溫度數據進行存儲，利用鍵盤來進行調節時間和溫度查詢，所得數據可以通過MAX232芯片與計算機的RS232接口進行串口通信，方便采集整理時間溫度數據。并且該芯片的物理化學性很穩定，元件線形較好，可用作工業測溫元件。將參考結點保持在已知溫度值并測量該電壓，即可推斷出檢測節點的溫度值。⑶.Advanced Route 99SE（自動布線系統）該模塊是一個集成的無網格自動布線系統，布線效率高。Keil C51軟件提供了豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具，采用全Windows界面。由于以上優點，ISIS已經成為制作技術文件、項目報告、學術論文的理想工具，也是PCB設計的一個出色的工具。 (2).完善的電路仿真功能（Prospice）ProSPICE混合仿真：他是基于工業標準的SPICE3F5來實現數字/模擬電路的混合仿真； 　　含有超過27000個仿真器件：Labcenter也在不斷地發布新的仿真器件，還可以導入第三方發布的仿真器件，此外還可通過內部原型或使用廠家的SPICE文件自行設計仿真器件； 　多樣的激勵源：不僅包括直流、正弦、脈沖、指數信號、分段線性脈沖、音頻（wav文件）、單頻FM、數字時鐘和碼流，還支持文件形式的信號輸入；　　豐富的虛擬儀器：內含13種虛擬儀器，操作面板逼真，例如示波器、信號發生器、邏輯分析儀、直流電壓/電流表、頻率計/計數器、交流電壓/電流表、SPI調試器、數字圖案發生器、虛擬終端、邏輯探頭等； 　　 生動的仿真顯示：使用色點顯示引腳的數字電平，導線會以不同顏色來表示其對地電壓大小，與動態器件（例如按鈕、電機、顯示器件）配合使用可以使仿真更為直觀、生動 ；　 圖形仿真功能（ASF）：基于圖標的分析可以精確地分析電路中的多項指標，包括工作點、頻率特性、瞬態特性、噪聲、傳輸特性、傅立葉頻譜分析、失真等。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件合為一體的設計平臺，他的處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等。 設計要求如下： (1).溫度控制范圍20℃—60℃；(2).精度誤差為177。當代的單片機系統已經不是只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統已經被廣泛地應用在全系列的單片機上。其中的代表是INTEL的8031，因為其簡單可靠而且性能較高而獲得了極大的好評。單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。因此對數據采集的精度和采用的控制方法也不