溫控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　單片機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　摘要：本系統(tǒng)是由STC12C5A60S2為核心的溫度控制系統(tǒng)，由PT100溫度傳感器讀取溫度，并以數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)。此系統(tǒng)分硬件、軟件兩部分，硬件分： STC12C5A60S2單片機(jī)，數(shù)碼管顯示時(shí)間、溫度，按鍵調(diào)時(shí)、溫，PT100溫度傳感器，放大電路，DS1302時(shí)鐘電路，單片機(jī)通過對(duì)信號(hào)的相應(yīng)的處理，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯

2、示與溫度的控制。軟件部分主要是主程序，子程序，還有用到中斷程序。</p><p>　　關(guān)鍵詞：STC12C5A60S2芯片, PT100，DS1302。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　1引言5<

3、/b></p><p>　　2系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1系統(tǒng)基本框圖5</p><p>　　2.2硬件設(shè)計(jì)6</p><p>　　3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.1主程序設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.2定時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)16<

4、/p><p><b>　　4安裝與調(diào)試17</b></p><p>　　4.1安裝調(diào)試過程17</p><p>　　4.2故障分析18</p><p><b>　　5結(jié)論18</b></p><p>　　6使用元器件清單19</p><p>&l

5、t;b>　　7參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　程序20</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。</p&g

6、t;<p>　　新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。</p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。</

7、p><p>　　傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。</p><p>　　本溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，它用溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度信號(hào)經(jīng)放大，送入單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示當(dāng)前溫度值

8、，用當(dāng)前溫度值與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較PID。實(shí)現(xiàn)對(duì)PWM的控制從而改變加熱器的溫度。通過這種控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部分協(xié)調(diào)完成,硬件部分主要完成主機(jī)電路、數(shù)據(jù)采集電路、按鍵設(shè)置、控制執(zhí)行等電路的設(shè)計(jì)。軟件程序編寫主要用來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)、標(biāo)度轉(zhuǎn)換、數(shù)碼管顯示。</p><p>　　2系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1系統(tǒng)基本框圖</p>

9、;<p><b>　　硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、信號(hào)采集電路</b></p><p>　　1）、選擇PT100溫度傳感器采集信號(hào)</p><p>　　PT100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0℃時(shí)它的阻值為100歐姆，在10

10、0℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工作原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。溫度的測(cè)量方法多采用集成的半導(dǎo)體模擬溫度傳感器，傳感器輸出的電壓或電流與溫度在一定范圍呈線性關(guān)系。通過放大，采樣得到被測(cè)量。</p><p>　　溫度在 10攝氏度到80攝氏度范圍內(nèi)可調(diào)，通過單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的顯示和控制功能。本溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由溫度傳

11、感器PT100對(duì)保溫箱溫度進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過調(diào)理電路得到合適的電壓信號(hào)。此電壓信號(hào)通過單片機(jī)得到相應(yīng)的PWM，將所得的PWM值送給TIP127三極管進(jìn)行控制電流從而加熱電阻的溫度也得到控制，并使單片機(jī)有相對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出顯示。去調(diào)節(jié)PWM可使加熱電阻的功率的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的顯示和控制。</p><p><b>　　2）、信號(hào)放大</b></p><p>　　溫度傳感器

12、通過感應(yīng)外界的溫度，使溫度傳感器對(duì)應(yīng)的阻值變化，將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓變化；為了不受前后級(jí)的影響，經(jīng)運(yùn)放（LM324）的一級(jí)跟隨；為了讓采集信號(hào)更精確，本電路采用了減法器，把變化的信號(hào)單獨(dú)取出；將這微小的信號(hào)進(jìn)行放大；為了不受后級(jí)的影響，放大后再跟隨隔離一次供給單片機(jī)的P1.0口。用此電路需要注意，供給此電路的電壓一定要穩(wěn)定。</p><p><b>　　如圖（1）所示：</b></p&g

13、t;<p><b>　　圖（1）</b></p><p><b>　　2、時(shí)間部分</b></p><p>　　1）、S1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可

14、采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。主要特點(diǎn)是采輸用串行數(shù)據(jù)傳，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。通過DS1302電路使得有更精確的時(shí)間，在外加設(shè)置按鍵

15、，來調(diào)整時(shí)間。通過數(shù)碼管顯示。</p><p><b>　　如圖（2）所示：</b></p><p><b>　　圖（2）</b></p><p>　　2）、執(zhí)行DS1302的流程圖</p><p><b>　　3、單片機(jī)電路</b></p><p>　

16、　系統(tǒng)控制管理與數(shù)據(jù)處理采用60S2單片機(jī)來完成，硬件部分主要有單片機(jī)及外圍電路，包括晶振電路和復(fù)位電路。</p><p><b>　　如圖（3）所示：</b></p><p><b>　　圖（3）</b></p><p>　　1）、60S2芯片結(jié)</p><p>　?。?）、P0口（P00—P07

17、）是一個(gè)8位三態(tài)雙向I/O口，在不訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，作通用I/O口使用，用于傳送CPU的輸入/輸出數(shù)據(jù)，當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，此口為地址總線低8位及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可帶8個(gè)LS TTL負(fù)載。</p><p>　?。?）、P1口（P10—P17）是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向I/O口（作為輸入時(shí)，口鎖存器置1），帶有內(nèi)部上拉電阻，可帶4個(gè) LS TTL負(fù)載。P1口可用來AD轉(zhuǎn)換。60S2系列帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在

18、P1(P1.7~P1.0)，有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)到250KHz（25萬次/秒）。8路電壓輸入型A/D，除了可做溫度檢測(cè)外，還可做電池電壓檢測(cè)、按鍵掃描、頻譜檢測(cè)等。上電復(fù)位后P1口為弱上拉型I/O口，用戶可通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需要作為A/D使用的口可繼續(xù)作為I/O口使用。</p><p>　?。?）、P2口（P20—P27）是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向I/O口 ，與地址線高8位

19、復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè) LS TTL負(fù)載。</p><p>　?。?）、P3口（P30—P37）是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向I/O口，帶有內(nèi)部上拉電阻，可驅(qū)動(dòng)4個(gè) LS TTL負(fù)載。P3口為雙功能口，它的第一功能作為通用I/O口，第二功能做控制口，如下表： </p><p>　　表P3口各個(gè)位的第二功能</p><p>　　（5）、電源線：Vcc為+5V電源線，Vss為接地線。<

20、;/p><p><b>　　（6）、控制線：</b></p><p>　　ALE/PROG~：地址鎖存允許/編程線。</p><p>　　EA~/Vpp：允許訪問片外存儲(chǔ)器/編程電源線。</p><p>　　Psen~：片外ROM選通線。</p><p>　　RST/Vpd：復(fù)位/備用電源線。<

21、/p><p>　　XTAL1和XTAL2：片內(nèi)振蕩電路輸入線。</p><p><b>　　2）、復(fù)位電路：</b></p><p>　　60S2是處于復(fù)位狀態(tài)。且當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障而降低到規(guī)定低電平時(shí)，RST/Vpd線上的備用電源自動(dòng)投入，以保證片內(nèi)RAM中信息不丟失。復(fù)位電路分為上電復(fù)位和手動(dòng)按鈕復(fù)位兩種形式。RST/VPD端的高電平直接由

22、上電瞬間產(chǎn)生高電平則為上電復(fù)位；若通過按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位信號(hào)稱為手動(dòng)按鈕復(fù)位本次實(shí)驗(yàn)采取上電復(fù)位，電路如圖。</p><p><b>　　3）、晶振電路：</b></p><p>　　系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)部方式，既利用芯片內(nèi)部的震蕩電路。60S2單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成震蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大

23、器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器及電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。在焊接電路板時(shí)，晶體振蕩器的電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。如右圖。</p><p>　　4、LED數(shù)碼管顯示電路 </p&

24、gt;<p>　　1）、4位七段LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)如圖所示，其分為共陰極和共陽極，本次實(shí)驗(yàn)采用共陽極的LED數(shù)碼管，即數(shù)碼管的a~g七個(gè)發(fā)光二極管加低電平（“0”）發(fā)亮，加低電平（“1”）發(fā)暗。</p><p><b>　　如圖（4）所示：</b></p><p><b>　　圖（4）</b></p><p>

25、　　2）、四位LED數(shù)碼管顯示接口一般采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)掃描兩種驅(qū)動(dòng)方式。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)工作原理是每一個(gè)LED顯示器用一個(gè)I/O端口驅(qū)動(dòng)，亮度大，耗電也大，占用I/O端口多，顯示位數(shù)多時(shí)很少用；動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)方式的工作原理是將多個(gè)顯示器的段碼同名端連在一起，位碼分別控制，利用眼睛的余輝暫留效應(yīng)，分別進(jìn)行顯示。只要保證一定的顯示頻率，看起來的效果和一直顯示是一樣的。在電路上用一個(gè)I/O端口驅(qū)動(dòng)段碼，用另一個(gè)I/O端口實(shí)現(xiàn)控位，占用I/O端口少，耗

26、電也小，簡(jiǎn)化拉電路，降低了成本，顯示位數(shù)多時(shí)常采用這種方式。本次實(shí)驗(yàn)顯示位數(shù)為8位，較多，所以選用動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)方式。</p><p>　　3）、本次實(shí)驗(yàn)中我們采用單片機(jī)P0口做數(shù)據(jù)口，P2口做選通口。由于P2口輸出的電平帶不動(dòng)數(shù)碼管，因此將每個(gè)口通過一個(gè)三極管放大，再加到數(shù)碼管選通上去。應(yīng)注意的是，經(jīng)過三極管的信號(hào)反向，極性改變了；另外為保護(hù)三極管，輸入必須接電阻限流防止三極管損壞。</p><

27、;p>　　4）、七段LED數(shù)碼管與單片機(jī)的接口很簡(jiǎn)單，只需將單片機(jī)的一個(gè)8位并行I/O口與數(shù)碼管的發(fā)光二極管的引腳相連即可。根據(jù)8位I/O口輸出的不同數(shù)據(jù)，LED就可以顯示不同的數(shù)字或字符，這8位數(shù)據(jù)稱為顯示代碼。</p><p><b>　　如圖（5）所示：</b></p><p><b>　　圖（5）</b></p>&l

28、t;p><b>　　5、加熱電路</b></p><p>　　通過控制控制單片機(jī)，使P1.3口產(chǎn)生PWM，用PWM來控制三極管（PNP）的基極，讓三極管導(dǎo)通，使得功率電阻（10Ω）得到加熱。如右圖所示：</p><p>　　6、PCA/PWM的應(yīng)用</p><p>　　STC12C5A60S2系列單片機(jī)集成了兩路可編程計(jì)數(shù)器陣列（PCA）

29、模塊，可用于軟件定時(shí)器、外部脈沖的捕捉、高速輸出以及脈寬調(diào)制（PWM）輸出。</p><p>　　1）、PCA工作模式寄存器CMOD</p><p>　　PCA工作模式寄存器的格式如下：</p><p>　　CIDL:空閑模式下是否停止PCA計(jì)數(shù)的控制位。</p><p>　　當(dāng)CIDL=0時(shí)，空閑模式下PCA計(jì)數(shù)器繼續(xù)工作；</p&g

30、t;<p>　　當(dāng)CIDL=1時(shí)，空閑模式下PCA計(jì)數(shù)器停止工作。</p><p>　　ECF:PCA計(jì)數(shù)溢出中斷使能位。</p><p>　　當(dāng)ECF=0時(shí)，禁止寄存器CCON中CF位的中斷；</p><p>　　當(dāng)ECF=1時(shí)，允許寄存器CCON中CF位的中斷。</p><p>　　2）、PCA控制寄存器CCON</p

31、><p>　　PCA控制寄存器的格式如下：</p><p>　　3)、PCA模塊PWM寄存器PCA_PWM0和PCA_PWM1</p><p>　　本系統(tǒng)開的是PCA_PWM0模式，PCA模塊0的PWM寄存器的格式如下：</p><p>　　EPC0H:在PWM模式下，與CCAP0H組成9位數(shù)。</p><p>　　EPC

32、0L:在PWM模式下，與CCAP0L組成9位數(shù)。</p><p>　　4）、產(chǎn)生PWM的流程圖</p><p><b>　　7、AD的轉(zhuǎn)換</b></p><p>　　1）、AD轉(zhuǎn)換是采用60S2單片機(jī)內(nèi)部。60S2系列帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在P1(P1.7~P1.0)，有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)到250KHz（25萬次

33、/秒）。8路電壓輸入型A/D，除了可做溫度檢測(cè)外，還可做電池電壓檢測(cè)、按鍵掃描、頻譜檢測(cè)等。上電復(fù)位后P1口為弱上拉型I/O口，用戶可通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需要作為A/D使用的口可繼續(xù)作為I/O口使用。</p><p>　　本系統(tǒng)開的是10位ADC，單片機(jī)內(nèi)部通過模擬多路開關(guān)，模擬量將通過ADC0~7的模擬量輸入送給比較器，將比較結(jié)果保存到逐?比較器，并通過逐?比較寄存器輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。

34、A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，最終的轉(zhuǎn)換結(jié)果保存 到ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES和ADC_RESL；同時(shí)，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D轉(zhuǎn) </p><p>　　換結(jié)束標(biāo)志位ADC_FLAG,以供程序查詢或發(fā)出中斷申請(qǐng)。模擬通道的選擇控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2 ~ CHS0確定。ADC的轉(zhuǎn)換速度由ADC控制寄存器中的SPEED1和SPEED0確定。在使用ADC之前，應(yīng)先給AD

35、C上電，也就是置位ADC控制寄存器中的ADC_POWER位。 </p><p>　　即ADRJ=0時(shí)，如果?10位結(jié)果，則按下面公式計(jì)算: </p><p>　　2）、AD轉(zhuǎn)換流程圖</p><p><b>　　8、系統(tǒng)電路圖</b></p><p><b>　　3

36、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　整個(gè)軟件采用模塊化設(shè)計(jì),由主程序、中斷子程序、顯示子程序、按鍵子程序、AD轉(zhuǎn)換子程序、產(chǎn)生PWM子程序、DS1302子程序等模塊程序組成。系統(tǒng)軟件主要完成顯示測(cè)量溫度、設(shè)置溫度、時(shí)間、日歷等功能，并對(duì)其可進(jìn)行任意設(shè)置。中斷子程序是用定時(shí)中斷來產(chǎn)生一定頻率的對(duì)各個(gè)顯示進(jìn)行延時(shí)。</p><p><b>　　3.1主程序設(shè)計(jì)&l

37、t;/b></p><p>　　主程序先對(duì)P0、P2兩組I/O口、以及中斷定時(shí)初值進(jìn)行初始化，之后判斷有沒有按下按鍵進(jìn)行切頁面。當(dāng)有按下切換鍵時(shí)，其頁面會(huì)進(jìn)行切換。其程序流程圖如圖（3—1）所示：</p><p><b>　　圖（3—1）</b></p><p>　　3.2定時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)</p><p>　　定時(shí)

38、中斷程序主要用于數(shù)碼管掃描時(shí)間、AD轉(zhuǎn)換時(shí)間等。該程序先定義兩個(gè)變量用于控制使能端的高低電平的時(shí)間，每次中斷進(jìn)入后，兩個(gè)變量自動(dòng)加1，當(dāng)兩個(gè)變量分別滿足一定值的時(shí)候，改變使能端的值，使能端實(shí)現(xiàn)高低電平。其中定時(shí)中斷程序流程圖如圖（3—2）：</p><p><b>　　4安裝與調(diào)試</b></p><p><b>　　4.1安裝調(diào)試過程</b>&

39、lt;/p><p><b>　　4.1.1軟件調(diào)試</b></p><p>　　軟件調(diào)試的過程主要是先分模塊測(cè)試再統(tǒng)一調(diào)試。利用Keil軟件和實(shí)物電路對(duì)模塊程序進(jìn)行調(diào)試。先分別對(duì)各個(gè)程序進(jìn)行編譯，如先測(cè)試時(shí)間顯示的子程序進(jìn)行測(cè)試，看能否使單片機(jī)輸出正確的控制信號(hào)。在各個(gè)模塊都測(cè)試正常的情況下，將所有模塊程序集合成一個(gè)程序。</p><p><

40、b>　　4.1.2硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件電路可分為信號(hào)采集放大電路、單片機(jī)模塊、顯示電路、驅(qū)動(dòng)加熱器電路，四個(gè)部分進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　信號(hào)采集放大電路：首先檢查電路板是否有線路短路或者斷路以及各個(gè)元器件是否正確安裝到電路板上。然后上電檢測(cè)放大后的信號(hào)是不是自己要的信號(hào)。</p><p>　　單片機(jī)模塊：主要檢測(cè)復(fù)位電

41、路和時(shí)鐘電路。給單片機(jī)上電后，利用示波器檢測(cè)晶振是否起振，在起振后，測(cè)試復(fù)位電路是否能夠使單片機(jī)進(jìn)行正常復(fù)位。</p><p>　　顯示電路：用萬用表檢測(cè)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的三極管，給單片機(jī)上電，三極管的基極拉低，看三極管能否工作起來。再把數(shù)碼管的數(shù)據(jù)口拉低，看數(shù)碼管有否顯示。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)加熱器電路：檢查一下是否有短路或斷路現(xiàn)象。</p><p><b&

42、gt;　　4.2故障分析</b></p><p>　　首先，我們對(duì)編好程序先進(jìn)行軟件上的調(diào)試，在確認(rèn)程序沒有錯(cuò)誤后，我們通過軟件把程序下載到60S2芯片里，然后進(jìn)行硬件上的調(diào)試。</p><p>　　調(diào)試的過程中，需要認(rèn)真觀察看那邊是否不足；在溫度的顯示頁面上，溫度在不斷的跳變，且跳變的范圍很大；對(duì)此對(duì)硬件調(diào)試，算出采集回來回來的放大的信號(hào)的公共公式；將算出的公式帶入到程序當(dāng)去

43、。再一次的編譯下載。</p><p>　　再次觀察現(xiàn)象，并對(duì)此判斷是否能正常工作。并對(duì)其他功能進(jìn)行檢測(cè)，一模塊、一模快的故障分析。</p><p>　　最后，在把整體全部結(jié)合起來，調(diào)試，判斷調(diào)溫、調(diào)時(shí)功能能否實(shí)現(xiàn)，能否正常顯示；切頁能否工作等，一一的式。</p><p>　　最后，通過單步調(diào)試以及整體調(diào)試，使得設(shè)計(jì)溫控系統(tǒng)能夠達(dá)到基本要求，并且溫度跳變大大減小?？傮w

44、來說，調(diào)試過程中碰到的問題很多，有顯示、以及設(shè)計(jì)的電路等問題，但都能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這些問題并且針對(duì)這些問題進(jìn)行探討和修正。所以，此次課程設(shè)計(jì)對(duì)我在今后的學(xué)習(xí)具有深遠(yuǎn)的影響。</p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)在同學(xué)及老師的指導(dǎo)下，完成了課題的基本功能。此設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了利用單片機(jī)60S2為核心，信號(hào)采樣放大、顯示、驅(qū)動(dòng)加熱器等電路，實(shí)現(xiàn)了時(shí)

45、間、日歷等正常工作功能，同時(shí)在對(duì)程序進(jìn)一步整理修改之后，使溫度正常顯示，并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行設(shè)溫。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，我從中學(xué)到很多，收獲很多。通過了這個(gè)課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)更加深一步了解不少，體會(huì)到60S2單片機(jī)的強(qiáng)大功能。整個(gè)設(shè)計(jì)從方案確定、查閱資料、電路原理圖的確定、制作電路板、程序設(shè)計(jì)以及電路的調(diào)試等步驟，每一個(gè)過程都讓我學(xué)了很多，讓我體會(huì)到完成每一項(xiàng)步驟都是需要自己認(rèn)真全力的投入其中，這

46、樣才可以完成任務(wù)，時(shí)間才不會(huì)白花。</p><p>　　雖然此次的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成了很多功能，但是由于自己的知識(shí)有限，此次設(shè)計(jì)中也存在著一些很大的問題。例如，信號(hào)采集放大電路中的減法器的電路搭錯(cuò)了，使得硬件電路都無法出來，花了我好長(zhǎng)的一段時(shí)間在調(diào)整這個(gè)。以后需要切記此次的教訓(xùn)，需細(xì)心才行。</p><p><b>　　6使用元器件清單</b></p><

47、;p>　　此次設(shè)計(jì)所示用的元器件如下表格所示：</p><p>　　表格 9-1 元件使用清單</p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐仁貴, 單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社,2000</p><p>　　[2]馬西秦, 自

48、動(dòng)檢測(cè)技術(shù)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社,2000</p><p>　　[3]邵裕森, 過程控制及儀表[M] 上海交通大學(xué)出版社,2000</p><p>　　[3]黃 堅(jiān), 自動(dòng)控制原理及應(yīng)用[M] 高等教育出版社,2000</p><p><b>　　社,2008.</b&g

49、t;</p><p>　　[4]宏晶科技的資料及程序</p><p>　　[5]黃繼昌.電子元器件應(yīng)用手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社,2007.</p><p>　　[6]何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1990.</p><p>　　[7]王慶有,等.光電傳感器應(yīng)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2008.</p&g

50、t;<p>　　[8]康華光,等.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1998.</p><p><b>　　程序</b></p><p>　　/*****************Copyright (c)******************</p><p>　　/**********************主程序*****

51、*************/</p><p>　　/**********************************************/</p><p>　　#include "MiRts51.h"</p><p>　　#include "Seg.h"</p><p>　　#include &

52、quot;Key.h"</p><p>　　#include "StcAD.h"</p><p>　　#include "StcPWM.h"</p><p>　　#include "DS1302.h"</p><p>　　void Func_2ms()</p>

53、<p><b>　　{</b></p><p>　　Seg_Scan();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Func_20ms()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Key_Pa

54、geAdd();</p><p>　　Key_PageCut();</p><p>　　Key_PageInto();</p><p>　　Key_PageBack();</p><p>　　Into_Done();</p><p>　　Back_Done();</p><p><b>

55、;　　}</b></p><p>　　void Func_200ms()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　AD_Result();</p><p>　　PWM_Out();</p><p><b>　　}</b></p>

56、<p>　　void Func_400ms()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Add_Done();</p><p>　　Cut_Done();</p><p>　　Rd_Ds1302();</p><p>　　Seg_Flick();</p>

57、<p><b>　　}</b></p><p>　　//-----------------------</p><p>　　void Sys_Init()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　MiRts51_Init();</p><p>

58、　　StcAD_Init();</p><p>　　Init_PWM();</p><p>　　Ds1302_Init();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p>&l

59、t;p>　　Sys_Init();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　MiRts51_Sys();</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

60、gt;　　}</b></p><p>　　/**************************/</p><p>　　/**********子程序**********/</p><p>　　/**************************/</p><p>　　/**////////////////////////////

61、////////////////////</p><p><b>　　定時(shí)中斷子程序</b></p><p>　　////////////////////////////////////////////////**/</p><p>　　#include <REG51.H></p><p>　　#define

62、 UnChar unsigned char</p><p>　　#define TSys_Unit 2000</p><p>　　#define Time0_TF0 1</p><p>　　UnCharT2ms ,T20ms ,T200ms ;</p><p>　　bitT2ms_Bit,T20ms_Bit,T200m

63、s_Bit,T400ms_Bit;</p><p>　　void MiRts51_Init()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p>　　

64、TMOD|=0X01;</p><p>　　TH0=(65536-TSys_Unit)/256;</p><p>　　TL0=(65536-TSys_Unit)%256;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

65、;　　void MiRts51_Clock() interrupt Time0_TF0</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-TSys_Unit)/256;</p><p>　　TL0=(65536-TSys_Unit)%256;</p><p>　　T2ms_Bit=1;&l

66、t;/p><p><b>　　++T2ms;</b></p><p>　　if(T2ms>=10)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　T2ms=0;</b></p><p>　　T20ms_Bit=1;</p&g

67、t;<p><b>　　++T20ms;</b></p><p>　　if(T20ms>=10)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　T20ms=0;</b></p><p>　　T200ms_Bit=1;</p>

68、<p><b>　　++T200ms;</b></p><p>　　if(T200ms>=2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　T200ms=0;</b></p><p>　　T400ms_Bit=1;</p>

69、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　extern void Func_2ms();</p>

70、<p>　　extern void Func_20ms();</p><p>　　extern void Func_200ms();</p><p>　　extern void Func_400ms();</p><p>　　void MiRts51_Sys()</p><p><b>　　{</b></

71、p><p>　　if(T2ms_Bit==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T2ms_Bit=0;</p><p>　　Func_2ms();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(T20ms_B

72、it==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T20ms_Bit=0;</p><p>　　Func_20ms();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(T200ms_Bit==1)</p><p&

73、gt;<b>　　{</b></p><p>　　T200ms_Bit=0;</p><p>　　Func_200ms();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(T400ms_Bit==1)</p><p><b>　　{</b&

74、gt;</p><p>　　T400ms_Bit=0;</p><p>　　Func_400ms();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************************/</p>

75、;<p>　　//////////////顯示信號(hào)//////////////////</p><p>　　/*************************/</p><p>　　#include <REG51.h></p><p>　　#define UnChar unsigned char</p><p>　

76、　#define UnInt unsigned int</p><p>　　#define Data_Port P0</p><p>　　#define Addr_Port P2</p><p>　　UnChar idata Seg_Buf[8]; //idata：?jiǎn)纹瑱C(jī)間接訪問的片內(nèi)RAM區(qū)，允許訪問全部片內(nèi)RAM </p><p>　

77、　UnChar Seg_Column=0;</p><p>　　bit Seg_Bit;</p><p>　　//extern的應(yīng)用，例如：原定義：unsigned char idata abc; 引用：extern idata abc;</p><p>　　extern char Page_Num;//“頁面顯示” 從外文件庫調(diào)用Page_N

78、um</p><p>　　extern UnInt Last_Result;</p><p>　　extern bit Flick_Bit;</p><p>　　extern UnChar Into_Count; //計(jì)數(shù)按鍵按下的次數(shù)</p><p>　　extern char Temp_Ten,Temp_One,Temp_Dot;&l

79、t;/p><p>　　extern UnChar idata Real_Time[7];</p><p>　　UnChar code Seg_Num[] ={~0x3f,~0x06,~0x5b,~0x4f,~0x66,~0x6d,~0x7d,~0x07,~0x7f,~0x6f,~0x40};</p><p>　　//,~0x77,~0x7c,~0x39,~0x5e,~0

80、x79,~0x71};//a-f</p><p>　　UnChar codeSeg_Sign[]={~0x40,~0x63,~0x39};// -, °, C </p><p>　　UnChar code Seg_Addr[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};</p><p

81、>　　void Scan_Clean() //賦初值函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Data_Port=0xff;</p><p>　　Addr_Port=0xff;</p><p><b>　　}</b></p><p><

82、;b>　　//執(zhí)行段選信號(hào)</b></p><p>　　UnChar Scan_Data(UnChar Num_Show,UnChar Dot_Show)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　bit Num_Bit,Dot_Bit;</p><p>　　Num_Bit=(bit)

83、((Num_Show>>Seg_Column)&0x01);</p><p>　　Dot_Bit=(bit)((Dot_Show>>Seg_Column)&0x01);</p><p>　　if(Num_Bit==1&&Dot_Bit==0)</p><p><b>　　{</b><

84、/p><p>　　Data_Port=Seg_Buf[Seg_Column];</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Num_Bit==1&&Dot_Bit==1)</p><p>

85、;<b>　　{</b></p><p>　　Data_Port=Seg_Buf[Seg_Column]&0x7f;</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Num_Bit==0&

86、&Dot_Bit==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Data_Port=~0x00;</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Nu

87、m_Bit==0&&Dot_Bit==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Data_Port=~0x80;</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><

88、;p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Scan_Addr()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Addr_Port=Seg_Addr[Seg_Column];</

89、p><p>　　++Seg_Column;</p><p>　　if(Seg_Column>=8)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Seg_Column=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><

90、;b>　　}</b></p><p>　　void Page0()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　UnInt Temp_Tmp,Tmp_Use;</p><p>　　Tmp_Use=(((3716+9*Last_Result)/21+9)/0.88-27.5)*1.17;

91、 //溫度采集計(jì)算公式</p><p>　　//Tmp_Use=(10+(Last_Result-600)/42)*10;</p><p>　　Temp_Tmp=Tmp_Use/100;</p><p>　　Seg_Buf[0]=Seg_Num[Temp_Tmp];</p><p>　　Temp_Tmp=Tmp_Use%100/10;&l

92、t;/p><p>　　Seg_Buf[1]=Seg_Num[Temp_Tmp]&0x7f; //顯示小數(shù)點(diǎn)</p><p>　　Temp_Tmp=Tmp_Use%10;</p><p>　　Seg_Buf[2]=Seg_Num[Temp_Tmp];</p><p>　　Seg_Buf[3]=Seg_Sign[1];

93、 //顯示溫度單位</p><p>　　Seg_Buf[4]=Seg_Num[Temp_Ten];</p><p>　　Seg_Buf[5]=Seg_Num[Temp_One]&0x7f; //溫度直接顯示</p><p>　　Seg_Buf[6]=Seg_Num[Temp_Dot];</p><p>　　S

94、eg_Buf[7]=Seg_Sign[1]; //顯示溫度單位</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//-------------------------------------</p><p>　　void Page1()//時(shí)分秒</p><p><b>　　{</b>&

95、lt;/p><p>　　UnChar Page1_Tmp;</p><p>　　Page1_Tmp=Real_Time[2]%100/10;</p><p>　　Seg_Buf[0]=Seg_Num[Page1_Tmp]; //顯示時(shí)的 十位</p><p>　　Page1_Tmp=Real_Time[2]%10;</p><

96、p>　　Seg_Buf[1]=Seg_Num[Page1_Tmp]; //顯示時(shí)的 個(gè)位</p><p>　　Seg_Buf[2]=Seg_Sign[0];//顯示一干 </p><p>　　Page1_Tmp=Real_Time[1]%100/10;</p><p>　　Seg_Buf[3]=Seg_Num[Page1_Tmp];//顯示分的 十位 &

97、lt;/p><p>　　Page1_Tmp=Real_Time[1]%10;</p><p>　　Seg_Buf[4]=Seg_Num[Page1_Tmp];//顯示分的 個(gè)位 </p><p>　　Seg_Buf[5]=Seg_Sign[0];//顯示一干</p><p>　　Page1_Tmp=Real_Time[0]%100/10;

98、</p><p>　　Seg_Buf[6]=Seg_Num[Page1_Tmp];//顯示秒的 十位</p><p>　　Page1_Tmp=Real_Time[0]%10;</p><p>　　Seg_Buf[7]=Seg_Num[Page1_Tmp];//顯示秒的 個(gè)位</p><p><b>　　}</b>&l

99、t;/p><p>　　void Page2()//年月日</p><p><b>　　{</b></p><p>　　UnChar Page2_Tmp;</p><p>　　Seg_Buf[0]=Seg_Num[2]; //固定顯示值為2 千位</p><p>　　Seg_Buf[1]=Se

100、g_Num[0]; //固定顯示值為0 百位</p><p>　　Page2_Tmp=Real_Time[6]%100/10; </p><p>　　Seg_Buf[2]=Seg_Num[Page2_Tmp]; //顯示十位</p><p>　　Page2_Tmp=Real_Time[6]%10;</p><p>　　Se

101、g_Buf[3]=Seg_Num[Page2_Tmp]&0x7f; //顯示個(gè)位</p><p>　　Page2_Tmp=Real_Time[4]%100/10; </p><p>　　Seg_Buf[4]=Seg_Num[Page2_Tmp]; //顯示十位月</p><p>　　Page2_Tmp=Real_Time[4]%10;<

102、/p><p>　　Seg_Buf[5]=Seg_Num[Page2_Tmp]&0x7f; //顯示個(gè)位月</p><p>　　Page2_Tmp=Real_Time[3]%100/10;</p><p>　　Seg_Buf[6]=Seg_Num[Page2_Tmp]; //顯示十位日</p><p>　　Page2_Tmp=Re

103、al_Time[3]%10;</p><p>　　Seg_Buf[7]=Seg_Num[Page2_Tmp]; //顯示個(gè)位日</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void *Dir_Page[]={Page0,Page1,Page2};</p><p>　　void Page_Turn

104、()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　void (*Page_Tmp)();</p><p>　　Page_Tmp=Dir_Page[Page_Num]; </p><p>　　(*Page_Tmp)();</p><p><b>　　}<

105、;/b></p><p>　　void Seg_Scan()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Page_Turn(); </p><p>　　Scan_Clean(); //調(diào)用賦初值函數(shù)；</p><p>　　if(Seg_Bit==0)<

106、;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　Scan_Data(0xff,0x00);//送段選信號(hào)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b&

107、gt;</p><p>　　if(Page_Num==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Into_Count==1)</p><p>　　Scan_Data(0xef,0x20); //送段選信號(hào)</p><p>　　if(Into_Count==2)<

108、/p><p>　　Scan_Data(0xdf,0x20);//送段選信號(hào)</p><p>　　if(Into_Count==0)</p><p>　　Scan_Data(0xbf,0x20);//送段選信號(hào)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Page_Num==1)&

109、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Into_Count==1)</p><p>　　Scan_Data(0xfd,0x00);//送段選信號(hào)</p><p>　　if(Into_Count==2)</p><p>　　Scan_Data(0xef,0x00);//送

110、段選信號(hào)</p><p>　　if(Into_Count==0)</p><p>　　Scan_Data(0x7f,0x00);//送段選信號(hào)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Page_Num==2)</p><p><b>　　{</b>&

111、lt;/p><p>　　if(Into_Count==1) </p><p>　　Scan_Data(0xf7,0x28);//送段選信號(hào)</p><p>　　if(Into_Count==2)</p><p>　　Scan_Data(0xdf,0x28);//送段選信號(hào)</p><p>　　if(Into_Count==

112、0)</p><p>　　Scan_Data(0x7f,0x28);//送段選信號(hào)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　Scan_Addr(); //掃描段選信號(hào)</p><p><b>　　}<

113、/b></p><p>　　void Seg_Flick()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Flick_Bit==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Seg_Bit=0;</p><p

114、>　　Into_Count=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Seg_Bit=~Seg_Bit;</p><p><b>

115、;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***************************/</p><p>　　/////////////////按鍵子程序//////////////</p><p>　　/***************************/

116、</p><p>　　#include <REG51.H></p><p>　　#include "DS1302.h"</p><p>　　#define UnChar unsigned char</p><p>　　// sbit 位變量名=字節(jié)地址^位位置</p><p>　　sbi

117、t Key_Add=P1^4;</p><p>　　sbit Key_Cut=P1^5;</p><p>　　sbit Key_Into=P1^6;</p><p>　　sbit Key_Back=P1^7;</p><p>　　char Page_Num; //顯示頁面</p><p>　　char Temp_T

118、en=1,Temp_One=0,Temp_Dot=0;</p><p>　　UnChar Into_Count;</p><p>　　//--定義值是一個(gè)二進(jìn)制位，不是0就是1</p><p>　　bit Add_Bit,Cut_Bit,Into_Bit,Back_Bit;</p><p>　　bit Add_Later=0;</p&g

119、t;<p>　　bit Cut_Later=0;</p><p>　　bit Flick_Bit;</p><p>　　extern char idata Real_Time[7];//例如：原定義：unsigned char idata abc; 引用：extern idata abc;</p><p>　　extern UnChar code Ti

120、me_Wr[7];//秒，分，時(shí)，日，月，周，年</p><p>　　UnChar PWM_OutDone;</p><p>　　void Add_Done(); //添加完成函數(shù)</p><p>　　void Page0_Add(); //在第一頁內(nèi)執(zhí)行函數(shù)</p><p>　　void Page1_Add(); //在第二頁

121、內(nèi)執(zhí)行函數(shù)</p><p>　　void Page2_Add();//在第三頁內(nèi)執(zhí)行函數(shù)</p><p>　　void Cut_Done();</p><p>　　void Page0_Cut();</p><p>　　void Page1_Cut();</p><p>　　void Page2_Cut();<

122、;/p><p>　　void Into_Done();</p><p>　　void Back_Done();</p><p>　　UnChar Return_Temp();</p><p>　　void Key_PageAdd()</p><p><b>　　{</b></p><

123、;p>　　static bit Key_Affirm,Add_Once; //默認(rèn)值0</p><p>　　/*static表示靜態(tài)的,當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)這個(gè)變量就在內(nèi)存中開辟地址了.</p><p>　　當(dāng)這個(gè)變量在某函數(shù)內(nèi)定義時(shí),不象自動(dòng)變量那樣，當(dāng)調(diào)用時(shí)就存在，</p><p>　　退出函數(shù)時(shí)就消失。靜態(tài)局部變量始終存在著，也就是說它的生存期為整個(gè)源程序。

124、</p><p>　　對(duì)基本類型的靜態(tài)局部變量若在說明時(shí)未賦以初值，則系統(tǒng)自動(dòng)賦予0值。</p><p>　　而對(duì)自動(dòng)變量不賦初值，則其值是不定的,非靜態(tài)局部變量在函數(shù)關(guān)閉后重新打開時(shí)就會(huì)重置初始值,</p><p>　　而靜態(tài)變量的值和函數(shù)本身的調(diào)用無關(guān),始終存在.*/</p><p>　　if(Key_Add==0)//按下 P

125、1.4 對(duì)應(yīng)的按鍵</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Key_Affirm==1)//確認(rèn) 按鍵按下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Add_Bit=1;</p><p>　　if(Add_Once==0)

126、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Add_Once=1; //添加一次</p><p>　　Add_Done(); //添加完成</p><p>　　Add_Later=1; //添加后 要至1</p><p><b>　　}</b>

127、;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Key_Affirm=1; //等待按鍵按下</p><p><b>　　}</b&

128、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else//沒按下 P1.4 “切” 執(zhí)行這句</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Key_Affirm=0;</p><p>　　Add_Once=0;</p>

129、;<p>　　Add_Bit=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Add_Done()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Add

130、_Bit==1&&Add_Later==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Flick_Bit==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　++Page_Num; //頁面自增</p><p>