基于單片機的溫度控制監控系統設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 在該溫度控制系統中，其電源電路設計如下圖10所示。圖5 系統電源模塊(六)LCD顯示電路本課題設計的溫度控制系統是采用液晶屏128*64作為顯示模塊，其接口原理圖如下圖6所示：圖6 液晶顯示接口電路(七)串口通訊電路本課題設計的通訊采用的是常見的串口通訊，協議轉換芯片是采用MAX232A，其接口原理圖如下圖7所示： 圖6 串口通訊接口電路(八)按鍵接口電路本課題設計采用的鍵盤模塊，其接口原理圖如下圖8所示：圖8 鍵盤模塊電路(九)DS1302時鐘電路本課題設計的時鐘是采用時鐘芯片DS1302，其接口原理圖如下圖9所示： 圖9 時鐘接口電路(十)存儲器接口電路本課題設計的存儲器采用的是AT24C256，其接口原理圖如下圖十所示： 圖10 存儲器電路 三、系統軟件設計系統的軟件主要是采用C語言，對單片機進行變成實現各項功能。主程序對模塊進行初始化，而后調用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等模塊。用的是循環查詢方式，來顯示和控制溫度，主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當前溫度值并負責調用各子程序,其程序流程如圖10系統程序流程圖。開始初始化啟動DB18B20讀溫度計算溫度LCD顯示圖10系統程序流程圖(一)計算溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能包括初始化,判斷DS18B20是否存在,若存在則進行一系列的讀操,作若不存在則返回。其程序流程圖如圖11所示。 開始 初始化 DS18B20存在？ 否 讀取溫度值 ROM操作指令 返回 存儲操作指令 是 圖11 讀溫度流程圖(二)按鍵處理子程序按鍵處理子程序主要是負責參數的設置，主程序每循環一次都要對按鍵進行掃描,判斷是否有輸入鍵按下則進行一系列的按鍵輸入操作。其程序流程框圖如圖12所示。 開始RNTER鍵是 否按下 否 是ENTERFLAG為1 是 否 是否由ENTER按下 是 ENTER子程序flag=1 否是否由UP按下 是 UP子程序是否由DOWN按下 否 是 DOWN子程序 否 DISPLAY顯示 否退出子程序（RET）返回主程 序 圖12 溫度轉換流程圖三)計算溫度子程序計算溫度子程序將RAM中讀取值進行BCD碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖13所示。 開始溫度零下?溫度值取補碼置“—”標志計算小數位溫度BCD值計算整數位溫度BCD值 結束置“+”標志NY 圖13 計算溫度子程序 (四)顯示數據刷新子程序顯示數據刷新子程序要是對顯示緩沖器中的顯示數據進行刷新操作，當最高顯示位為0時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖14。 溫度數據移入顯示寄存器十位數0？百位數0？十位數顯示符號百位數不顯示百位數顯示數據（不顯示符號） 結束NNYY圖14 數據刷新子程序 電路原理與接線 實物圖其組成與功能分別如下：萬能板安裝完成的雙路溫度控制器如下圖所示（印制板底板成品暫無照片），由液晶屏、單片機、兩路DS18B20傳感器、時鐘電路、存儲電路、報警電路、鍵盤組成。其主要功能有： 在液晶屏動態顯示實時測量溫度值、當前時間、溫度上下限等。 液晶屏顯示界面可以通過鍵盤設定當前允許溫度范圍，該范圍在液晶屏顯示，如“2599”表示允許溫度范圍為25攝氏度至99攝氏度。五鍵按鍵定義如圖3所示，設定溫度上下限時，先按“設溫”鍵，此時液晶屏上溫度下限數據閃爍，再按“加”、“減”鍵設定數值；此時再按“設溫”鍵進入溫度上限設置狀態，設定完成后再按“設溫”鍵回到正常顯示狀態。 設定的溫度上下限數據自動保存至EEPROM芯片AT24C04中，系統掉電后該設定數據不會丟失，重新上電能夠自動載入上次設定的數據。雙通道測溫功能，可以滿足兩點（可擴展至多點）測溫系統。按下“通道切換”鍵可以切換顯示在液晶屏上的通道溫度。多個溫度傳感器采用單總線方式組成傳感器網絡，僅占用單片機一個IO口。系統上電時自動檢測傳感器個數及每個傳感器序號，溫度測量程序依次匹配每個傳感器并進行測溫。該系統可以簡單修改程序實現多路溫度測量控制。 具有溫度超限報警功能。當傳感器1測量溫度低于溫度下限時，1L報警燈亮；當傳感器1溫度高于溫度上限時，1H報警燈亮；當傳感器2溫度低于溫度下限時，2L報警燈亮；當傳感器2溫度高于溫度上限時，2H報警燈亮。 具備不間斷時鐘電路，當前時間在液晶屏顯示。時鐘電路具有后備電池，系統掉電后時鐘依然運行，再次上電顯示當前時間，無須重新調時。可以通過鍵盤調校時鐘初始值，具體方法是連續按“設時”鍵直至“年”、“月”、“日”、“時”、“分”、“秒”相應的位置閃爍，再通過“加”鍵和“減”鍵調整數值，調整完畢繼續按“設時”鍵進入正常狀態。系統使用宏晶公司高性能單片機STC89C52，該單片機為40腳雙列直插封裝，管腳與程序可以完全與普通51單片機兼容。系統使用USB線供電 該USB線同時可作為程序串行下載線，無須另備編程器即可完成軟件調試與程序下載，方便易用。 結束語通過此次畢業論文的課題設計，我們學會了怎樣把所學的書本知識應用于實踐中去，并學會了如何去思考整個控制系統的軟硬件設計。實踐過程中我們遇到了一些困難，但在解決問題的過程中，我學會了團隊合作精神和怎樣發現問題、分析問題，進而解決問題。此次課程設計不僅增強了學習專業課的興趣，而且給了我們勇氣和信心，更重要的是它為我們以后的學習指明了方向。參考文獻[1] 李廣弟，朱月秀，王秀山.《單片機基礎》北京航空航天大學出版社，2001(07).[2] 蔡美琴,張為民等.《MCS51系列單片機系統及其應用》高等教育出版社，2004(06).[3] 張毅剛,[M].哈爾濱工業大學出版社,1997.[4] 劉瑞星,胡健等.《Protel DXP 實用教程》機械工業出版社，2003(04).[5] 于海生. 《計算機控制技術》 機械工業出版社 2007(05).[6] 譚浩強. 《C程序設計》 清華大學出版社.[7] 康華光. 《電子技術基礎 模擬部分》 高等教育出版社 1998(08).[8] 余錫存. 《單片機原理與接口技術》 西安電子科技大學出版社，2003.致謝本論文是在我的指導老師密切關心和悉心指導下完成的。老師在課題開題期間和論文寫作的過程中給予了我許多指導，導師總是以認真負責、一絲不茍的工作態度閱讀并修改文章中不足的地方，他優良的作風和嚴謹治學的態度深深影響著我，至此,向恩師致以最真摯的感謝和最崇高的敬意！同時我要感謝我的同學，正是他們在這幾年里陪我一起成長，一起學習，才讓我有了今天的成績。他們在平時的學習和生活中他們給予了我無私的關懷和幫助，在此表示我最誠摯的謝意。附件1：系統相關程序一、DS18B20底層驅動程序//延時 N ms//DS1820引腳定義sbit TMDAT =P1^0。void DS1820_DelayCount (unsigned char Coun){ data unsigned char Count。 Count=Coun。 while(Count0) Count。 Count=Coun。 while(Count0) Count。}//復位DS18B20void DS1820_Reset(void){ TMDAT=0。 DS1820_DelayCount(412)。 TMDAT=1。 DS1820_DelayCount(16)。 }//等待DS18B20應答unsigned char DS1820_Answer(void){ data unsigned int i。 data unsigned char j。 i=0xc