課程設(shè)計(jì)-溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1、<p>　　題目 主從式溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng) </p><p><b>　　任務(wù)與要求</b></p><p>　　主從式溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)與控制系統(tǒng)</p><p>　　摘要：本文以AT89S52單片機(jī)為主控器構(gòu)成一個(gè)多功能的主從式溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)與控制系統(tǒng)。在文中詳盡分析所設(shè)計(jì)電路的原理、所編寫單片機(jī)程序及部分主要電路

2、元件功能，結(jié)合實(shí)際焊接調(diào)試的問題和解決方案，給出我們完整的課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)、DS13B02、PC串口通信、溫度監(jiān)測(cè)</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在各工業(yè)生產(chǎn)部門經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的需要，而用微機(jī)構(gòu)成溫度控制系統(tǒng)有很大的實(shí)用意義。微機(jī)測(cè)溫、控溫便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過

3、程的自動(dòng)化，具有操作簡單、精度高、可靠性好、測(cè)量范圍廣等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離巡回檢測(cè)、安全報(bào)警、溫度顯示與打印、信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通訊等功能。</p><p>　　1．主從式溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及主要功能部分</p><p>　　本溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)與控制系統(tǒng)的整體電路圖如圖一示，以AT89S52單片機(jī)為主控器，借助DS18B20一線總線數(shù)字式傳感器的功能，采用四位數(shù)碼管來顯示實(shí)時(shí)溫度。當(dāng)時(shí)是溫

4、度高于設(shè)置值時(shí)，蜂鳴器將會(huì)發(fā)出警報(bào)。</p><p>　　圖一、監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)整體電路圖</p><p>　　1.1 AT89S52單片機(jī)</p><p>　　采用AT89S52單片機(jī)來對(duì)電路實(shí)施控制是十分高效的。通過對(duì)程序的編寫，可以隨時(shí)根據(jù)實(shí)際需要改變電子鐘的功能，使其具有可拓展性。</p><p>　　AT89S52單片機(jī)是一種低功

5、耗高性能的CMOS8位微控制器，內(nèi)置8KB可在線編程閃存。在本課程設(shè)計(jì)中使用到的AT89S52主要特性如下：</p><p>　　1）8K字節(jié)可擦寫1000次的在線可編程ISP 閃存</p><p>　　2）全靜態(tài)工作：0Hz ～ 24MHz</p><p>　　3）256字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　4）32條可編程I/O線</

6、p><p>　　5）3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　6）8個(gè)中斷源</b></p><p>　　7）通過中斷終止掉電方式</p><p><b>　　8）看門狗定時(shí)器</b></p><p>　　圖二、AT89S52引腳圖</p><p&

7、gt;　　1.2 DS18B20一線總線數(shù)字式傳感器</p><p>　　DS18B20“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器是DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器， DS18B20支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范圍內(nèi),精度為±0.5°C。DS1822的精度較差為± 2°C ?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”

8、的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V~5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。</p><p>　　DS18B20可以程序設(shè)定9~12位的分辨率，精度為±0.5°C?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20

9、的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價(jià)格比也非常出色！ DS1822與 DS18B20軟件兼容，是DS18B20的簡化版本。省略了存儲(chǔ)用戶定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為±2°C，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)

10、。</p><p>　　1.2.1 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如圖三示:</p><p>　　圖三、DS18B20的管腳排列</p><p>　　DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電

11、源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。</p><p>　　光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根

12、總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。</p><p>　　DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。</p><p>　　圖四、12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)</p><p>　　這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，

13、二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。 </p><p>　　例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH，-55℃的數(shù)字輸出為FC90H。</p><p>

14、;　　圖五、各溫度對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出</p><p>　　1.2.2 DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器</p><p>　　DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 </p><p>　　暫存存儲(chǔ)器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是

15、溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。</p><p>　　該字節(jié)各位的意義如下：</p><p>　　TM R1 R0 1 1 1 1 1 </p><p>　　低五位一直都是1，TM

16、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，用戶不要去改動(dòng)。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位）</p><p><b>　　圖六、分辨率設(shè)置表</b></p><p>　　根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要

17、對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。</p><p>　　1.2.3 DS1820使用中注意事項(xiàng) </p><p>　　DS1820雖然具有測(cè)溫系

18、統(tǒng)簡單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： </p><p>　　(1)較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級(jí)語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DS1820操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。</p><

19、p>　　(2)在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。</p><p>　　(3)連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長度超過50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總

20、線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS1820進(jìn)行長距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。</p><p>　　(4)在DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS1820接觸不

21、好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。</p><p>　　測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。</p><p>　　1.3MAX232芯片</p><p>　　MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-

22、232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。</p><p>　　MAX232芯片的引腳介紹如圖七所示。</p><p>　　圖七、MAX232引腳圖</p><p>　　第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。 </p><p>

23、;　　第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 </p><p>　　其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 　　 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OU

24、T送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。 </p><p>　　第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。</p><p>　　MAX232芯片的主要有以下特點(diǎn)</p><p>　　1）符合所有的RS-232C技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　

25、　2）只需要單一 +5V電源供電 </p><p>　　3）片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和-10V電壓V+、V- </p><p>　　4）功耗低，典型供電電流5mA </p><p>　　5）內(nèi)部集成2個(gè)RS-232C驅(qū)動(dòng)器 </p><p>　　6）內(nèi)部集成2個(gè)RS-232C接收器 </p><

26、;p>　　7）高集成度，片外最低只需4個(gè)電容即可工作。</p><p>　　圖八、MAX232引腳接法原理圖</p><p>　　1.4 四位數(shù)碼管顯示</p><p>　　該溫度計(jì)的顯示采用四位共陰動(dòng)態(tài)數(shù)碼管來動(dòng)態(tài)顯示。最高一位用來顯示“+”或者“-”攝氏溫度，中間兩位用來顯示當(dāng)前的溫度數(shù)值的“十位”和“個(gè)位”，最后一位用來顯示當(dāng)前的溫度數(shù)值的“小數(shù)點(diǎn)后一位

27、”。如下圖十一所示（顯示的是“+32.8攝氏度”）。</p><p>　　圖九、數(shù)碼管顯示（環(huán)境溫度為32.8℃）</p><p><b>　　1.5 蜂鳴器發(fā)聲</b></p><p>　　蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)采用壓電式蜂鳴器。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩

28、器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.5~15V直流工作電壓），多諧振蕩器起振，輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。</p><p>　　圖十、蜂鳴器發(fā)聲電路</p><p>　　由于驅(qū)動(dòng)蜂鳴器需要較大的電流，而

29、單片機(jī)89S52芯片所提供的電流并不足以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以要通大電流三極管來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。如圖十三所示，蜂鳴器一端接地，一端通過三極管接高電平。利用AT89S52單片機(jī)芯片輸出的信號(hào)，通過三極管來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。</p><p><b>　　2 單片機(jī)主程序</b></p><p>　　圖十一、單片機(jī)主程序流程圖</p><p>　　2.1程序運(yùn)行流程

30、說明</p><p>　　當(dāng)給電路供電時(shí)首先是對(duì)單片機(jī)的串口通信以及定時(shí)器的初始化，以便程序能正確運(yùn)行。隨后程序開始調(diào)用溫度獲取函數(shù)，從溫度傳感器中獲取當(dāng)前溫度。然后對(duì)當(dāng)前溫度進(jìn)行判斷，以便當(dāng)當(dāng)前的環(huán)境溫度超過溫度所設(shè)置的范圍時(shí)，能夠及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。監(jiān)測(cè)溫度完后便將當(dāng)前的溫度值送入到主機(jī)中，同時(shí)將其顯示到數(shù)碼管中，將溫度直觀化，方便人們對(duì)溫度的觀察與處理。</p><p>　　如果需要更

31、改溫度的的上下限值，可以通過主機(jī)進(jìn)行設(shè)置。首先，先向從機(jī)發(fā)送“S”待主機(jī)出現(xiàn)提示后，根據(jù)提示輸入所需要設(shè)置的溫度值，點(diǎn)擊發(fā)送后，設(shè)置就完成了。輸入的數(shù)值必須用兩位數(shù)字來表示。（如：設(shè)置溫度為1度時(shí)，則需輸入“01”。）</p><p><b>　　2.2程序模塊說明</b></p><p>　　本單片機(jī)程序由溫度獲取模塊（DS18B20Drive.c）；數(shù)碼管顯示模塊

32、（NixieTubeDrive.c）；</p><p>　　串口通信模塊（RS232SerialPort.c）；溫度監(jiān)測(cè)模塊（TemperatureChec.c）；主程序（main.c）五大部分組成。</p><p>　　以下部分程序?yàn)閱纹瑱C(jī)的主程序：</p><p>　　#include <reg52.H></p><p>　　

33、#include <intrins.h></p><p>　　#include "TypeDe.h"</p><p>　　sbit BEEP = P3^4 ; 設(shè)置P3.4引腳為蜂鳴器的控制引腳</p><p>　　bitUGFlag ;</p><p>　　uint8 US

34、E_C = 0 ;</p><p>　　void initT0( void ) ;</p><p>　　extern bitBFlag ;</p><p>　　extern bitWFlag ;</p><p>　　extern float Temp_V ;</p><p>　　extern

35、sint8 max_temp , min_temp ;</p><p>　　void main( void )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　InitSerialP ( ) ; 初始化串口</p><p>　　initT0 ( ) ;

36、 初始化T0定時(shí)器</p><p>　　max_temp = 85 ; 設(shè)置初始默認(rèn)溫度上限值為85℃</p><p>　　min_temp = 0 ; 設(shè)置初始默認(rèn)溫度下限值為0℃</p><p>　　while ( 1 )</p><p><b>　　{</b>&l

37、t;/p><p>　　Temp_Chek ( ) ; 監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度值是否超過溫度設(shè)置范圍</p><p>　　if( BFlag & WFlag )</p><p>　　BEEP = 1 ; 超過溫度設(shè)置的上限值，蜂鳴器一直響</p><p>　　else if ( BFlag &

38、!WFlag ) 低于溫度設(shè)置的下限值，蜂鳴器間斷的響</p><p>　　BEEP = ~BEEP ;</p><p>　　else BEEP = 0 ; 環(huán)境溫度在設(shè)置范圍內(nèi)，蜂鳴器不鳴響</p><p>　　PC_Display( ) ; 將當(dāng)前溫度值發(fā)送到主機(jī)PC</p><p>　　

39、UGFlag = 0 ; </p><p>　　while( !UGFlag )</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint8i;</b></p><p>　　TemperatureUpdate( ) ; 重新獲取當(dāng)前環(huán)境溫度值&

40、lt;/p><p>　　for( i = 0 ; i<20 ; i++ )</p><p>　　LED_display( ) ; 數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度值</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b

41、>　　}</b></p><p>　　/*開啟定時(shí)器 每秒更新一次溫度*/</p><p>　　void initT0( void )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD|=0x01; //設(shè)置定時(shí)器T0為模式1</p><

42、p>　　TH0 = 0x4c ;//定時(shí)50ms</p><p>　　TL0 = 0x00 ;//</p><p>　　EA=1; //開總中斷</p><p>　　ET0=1; //允許定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 中斷</p><p>　　TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 中

43、斷</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void Send_Temp_to_PC( void ) interrupt 2</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0 = 0x4c ;</p><p>　　TL0 = 0x00

44、;</p><p>　　if (++USE_C == 40) //每隔1秒更新一次當(dāng)前溫度值并發(fā)到PC</p><p><b>　　{</b></p><p>　　UGFlag = 1 ;</p><p>　　USE_C = 0 ;</p><p><b>　　}</b&g

45、t;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4 電路運(yùn)行效果</b></p><p>　　4.1從機(jī)運(yùn)行效果圖</p><p>　　此圖為從機(jī)（溫度獲取端）的運(yùn)行效果圖，圖中數(shù)碼管顯示的環(huán)境溫度為29.1℃。</p><p>　　圖十二 從機(jī)運(yùn)行

46、效果圖</p><p>　　4.2主機(jī)端顯示效果圖</p><p>　　此圖為主機(jī)端（PC平臺(tái)）與從機(jī)通信后顯示的實(shí)時(shí)溫度情況。</p><p>　　圖十三 主機(jī)端直觀顯示效果圖</p><p>　　3 實(shí)際中遇到的問題與解決措施</p><p>　　1）由于實(shí)現(xiàn)該溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)功能的程序比較長，期間要經(jīng)常調(diào)用相關(guān)的子程

47、序，并出現(xiàn)了不少問題。后來我們結(jié)合程序流程圖，對(duì)相關(guān)程序部分進(jìn)行分析，找出錯(cuò)誤的地方并使用PROTUES軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的電路和程序進(jìn)行模擬，這有助于我們對(duì)所編寫的程序?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)分析。</p><p>　　2）而在實(shí)際焊接電路的過程中，我們采用的策略的分模塊焊接，每焊接好一個(gè)模塊就用儀器檢查焊接是否正確，這樣可以有效地減少出錯(cuò)的可能。特別是在整體電路焊接好，插上芯片之后，發(fā)現(xiàn)無法實(shí)現(xiàn)其邏輯功能。在這種情況下，我們還是分

48、模塊檢測(cè)，對(duì)癥下藥，分析哪里處現(xiàn)問題，是電路問題還是元器件的問題。這樣做可以有效地提高我們解決問題的效率。</p><p>　　3）在調(diào)試好程序和實(shí)際電路后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼顯示管的顯示比較暗。這是單片機(jī)輸出電流比較小的原因。所以我們?cè)跀?shù)碼管的輸入端通過三極管來連接高電平，拉高相關(guān)輸入電流，使得數(shù)碼管的亮度變亮。</p><p><b>　　4 結(jié)束語</b></p&g

49、t;<p>　　在這次的課程設(shè)計(jì)中，我們結(jié)合了所學(xué)的單片機(jī)和電路知識(shí)，設(shè)計(jì)出滿足課程設(shè)計(jì)要求的溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)與控制系統(tǒng)。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的過程中，我們四組員四人查閱了很多文獻(xiàn)，了解了AT89S52、MAX232芯片、DS18B20溫度傳感器的功能。拓展了我們的視野。通過本次的課程設(shè)計(jì)，加深了我們對(duì)單片機(jī)的理解，使得我們更加熟悉單片機(jī)的程序編寫。特別是通過程序的調(diào)試，我們發(fā)現(xiàn)了很多程序編寫的壞習(xí)慣，例如使用中斷服務(wù)程序時(shí)沒有保護(hù)

50、好相關(guān)可能被改變的數(shù)據(jù)。</p><p>　　我們所設(shè)計(jì)的溫度監(jiān)測(cè)警報(bào)與控制系統(tǒng)原理簡單，所用到的軟器件較少，而且是使用AT89S52單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制功能，使得其相關(guān)功能或參數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行修改。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]胡少宏.主從式溫度測(cè)量控制系統(tǒng).網(wǎng)絡(luò)與通訊.1997(7).</p&

51、gt;<p>　　[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分.高考教育出版社.2002.</p><p>　　[3] 李朝青.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（第三版）.北京航空航天大學(xué)出版社.2009.7 </p><p>　　教師評(píng)語：

52、 </p><p>　　教師簽名： </p><p>　　批改日期： </p><p>　　附件：（完整單片機(jī)程序）</p><p><b>　　所有的子程序</b></p><p>　　void Delay

53、10Us_f( uint8 DT ) ;</p><p>　　uint8 Ds18b20Init_f( void );</p><p>　　void Ds18b20Write_Byte( uint8 Cmd );</p><p>　　uint8 Ds18b20Read_Byte( void );</p><p>　　u

54、int16 Ds18b20ReadTemp_f( void );</p><p>　　void TemperatureUpdate( void );</p><p>　　void LED_delay( uint8 i ) ;</p><p>　　void LED_display() ;</p><p>　　void InitS

55、erialP( void ) ;</p><p>　　void SendByte_SP( uint8 sbuf_Data );</p><p>　　uint8 GetByte_SP( void ) ;</p><p>　　void Send_Data_SP( uint8 *send_data , data_length ) ;</p><p

56、>　　void deal_Temp( void ) ;</p><p>　　void ser_int ( void ) ;</p><p>　　void PC_Dis_Temp( void );</p><p>　　void PC_Display( void ) ;</p><p>　　void Temp_Warn( void

57、 ) ;</p><p>　　void Temp_Chek ( void ) ;</p><p>　　/**********************************************************************</p><p>　　**************************************************

58、*********************</p><p>　　程序名： 芯片DS18B20驅(qū)動(dòng)程序 </p><p><b>　　自身函數(shù)：</b></p><p>　　void Delay10Us_f( uint16 Count ) </p><p>　　uint8 Ds18b20Init_f(

59、void )</p><p>　　void Ds18b20Write_Byte( uint8 Cmd )</p><p>　　uint8 Ds18b20Read_Byte( void )</p><p>　　uint16 Ds18b20ReadTemp_f( void )</p><p>　　void Tempera

60、tureUpdate( void )</p><p><b>　　全局變量：</b></p><p>　　uint16 idata TempDat 以十進(jìn)制形式保存所獲得溫度值</p><p>　　uint8 idata Temperature[ 4 ]保存溫度值的數(shù)組.依次存放正負(fù)標(biāo)志,溫度值十位,個(gè)位

61、,和小數(shù)位</p><p>　　引用的外部函數(shù)或變量：</p><p><b>　　無</b></p><p><b>　　功能： </b></p><p>　　對(duì) DS18B20 進(jìn)行初始化</p><p>　　對(duì) DS18B20 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的操作。</p>

62、<p>　　實(shí)現(xiàn)溫度的獲取。 </p><p>　　***********************************************************************</p><p>　　***********************************************************************/</p

63、><p>　　/* 以下為 DS18B20 的驅(qū)動(dòng)程序 */</p><p>　　#include <reg52.H></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include "TypeDe.h"</p><p&

64、gt;　　/*定義芯片DS18B20的數(shù)據(jù)輸入輸出管腳*/</p><p>　　sbit Io_DS18B20_DQ = P3^6 ;</p><p>　　#define DS18B20_DQ_HIGH Io_DS18B20_DQ = 1 </p><p>　　#define DS18B20_DQ_LOWIo_DS18B20_DQ = 0 <

65、/p><p>　　#define DS18B20_DQ_READ Io_DS18B20_DQ </p><p>　　/* 函數(shù)聲明 */</p><p>　　void Delay10Us_f( uint8 DT ) ;</p><p>　　uint8 Ds18b20Init_f( void );</p&

66、gt;<p>　　void Ds18b20Write_Byte( uint8 Cmd );</p><p>　　uint8 Ds18b20Read_Byte( void );</p><p>　　uint16 Ds18b20ReadTemp_f( void );</p><p>　　void TemperatureUpdate( vo

67、id );</p><p>　　float Temp_V ;/*聲明以十進(jìn)制形式保存溫度值的變量 TempDat */</p><p>　　uint8 Temperature[ 4 ]; /*聲明保存溫度值的數(shù)組.依次存放正負(fù)標(biāo)志,溫度值十位,個(gè)位,和小</p><p><b>　　數(shù)位*/</b></

68、p><p>　　/*函數(shù)名：Delay_10us*/</p><p>　　/*輸入：uint16 Count（延時(shí)的時(shí)間大?。?/</p><p>　　/*輸出： 無*/</p><p>　　/*功能：延時(shí)10uS函數(shù)*/</p><p>　　void Delay

69、10Us_f( uint8 DT ) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　while( --DT>0 );</p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*函數(shù)名：Ds18b20Init_f*/</p><p&g

70、t;　　/*輸入：無*/</p><p>　　/*輸出： uint8 Flag（復(fù)位成功與否標(biāo)志）*/</p><p>　　/*功能：初始化芯片DS18B20*/</p><p>　　uint8 Ds18b20Init_f( void ) </p><p><b>　　{ </b>

71、;</p><p>　　bit Flag ; </p><p>　　DS18B20_DQ_HIGH ; /*稍作延時(shí)*/ </p><p>　　NOP ; </p><p>　　DS18B20_DQ_LOW ; //總線拉低 </p><p>　　Delay10U

72、s_f(50) ; //延時(shí)大于480us </p><p><b>　　NOP ;</b></p><p>　　DS18B20_DQ_HIGH ; //總線釋放 </p><p>　　Delay10Us_f(10) ; //等待DS18B02復(fù)位</p><p>　　Fl

73、ag = DS18B20_DQ_READ ; //如果Flag為0,則復(fù)位成功,否則復(fù)位失敗 </p><p>　　Delay10Us_f(15) ;</p><p><b>　　NOP ;</b></p><p><b>　　NOP ;</b></p><p>　　DS18B20_DQ

74、_HIGH ;</p><p>　　return Flag ; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*函數(shù)名：Ds18b20Write_Byte( uint8 Cmd )*/</p><p>　　/*輸入：uint8 Cmd（需要寫入的命令）*/</p><

75、p>　　/*輸出： 無*/</p><p>　　/*功能：對(duì)芯片DS18B20進(jìn)行寫命令*/</p><p>　　void Ds18b20Write_Byte( uint8 Cmd ) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uint8 i ; </p

76、><p>　　for( i = 8 ; i > 0 ; i-- ) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　DS18B20_DQ_LOW ;//拉低總線,開始寫時(shí)序</p><p>　　Delay10Us_f( 2 ) ; </p><

77、p>　　DS18B20_DQ_READ = Cmd & 0x01 ; //控制字的最低位先送到總線 </p><p>　　Delay10Us_f( 4 ) ; //稍作延時(shí),讓DS18B20讀取總線上的數(shù)據(jù) </p><p><b>　　NOP ;</b></p><p><b>　　NO

78、P ;</b></p><p>　　DS18B20_DQ_HIGH ; //拉高總線,1bit寫周期結(jié)束 </p><p>　　Cmd >>= 1 ; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p&

79、gt;<p>　　/*函數(shù)名：Ds18b20Read_Byte*/</p><p>　　/*輸入：無*/</p><p>　　/*輸出：ReadValue（從DS18B20讀取的數(shù)據(jù)）*/</p><p>　　/*功能：從DS18B20中讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)*/</p><p>　　uin

80、t8 Ds18b20Read_Byte( void ) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uint8 ReadValue = 0 , i ; </p><p>　　for( i = 8 ; i > 0 ; i-- ) </p><p><b>　　{ </b>&l

81、t;/p><p>　　DS18B20_DQ_LOW ; </p><p>　　ReadValue >>= 1 ; </p><p>　　DS18B20_DQ_HIGH ;</p><p>　　if( DS18B20_DQ_READ == 1 ) </p><p>　　ReadValue |= 0x80 ;

82、</p><p>　　Delay10Us_f( 3 ) ; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　return ReadValue ; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*函數(shù)名：Ds18b20ReadTemp_f

83、*/</p><p>　　/*輸入：無 */</p><p>　　/*輸出： ReturnTemp（讀取的溫度值）*/</p><p>　　/*功能：讀取當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)(只保留一位小數(shù))*/</p><p>　　uint16 Ds18b20ReadTemp_f( void ) </p>

84、<p><b>　　{ </b></p><p>　　uint8 TempH, TempL ; </p><p>　　uint16 ReturnTemp ; </p><p>　　/* if( v_Ds18b20Init_() ) return ; //復(fù)位失敗,添加錯(cuò)誤處理的代碼 */ </p>

85、<p>　　Ds18b20Init_f() ; //復(fù)位DS18B20 </p><p>　　Ds18b20Write_Byte( 0xcc ) ; //跳過ROM </p><p>　　Ds18b20Write_Byte( 0x44 ) ; //啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 </p><p>　　Ds18b

86、20Init_f() ; </p><p>　　Ds18b20Write_Byte( 0xcc ) ; //跳過ROM </p><p>　　Ds18b20Write_Byte( 0xbe ) ; //讀取DS18B20內(nèi)部的寄存器內(nèi)容 </p><p>　　TempL = Ds18b20Read_Byte( ) ;

87、 //讀溫度值低位（內(nèi)部RAM的第0個(gè)字節(jié)） </p><p>　　TempH = Ds18b20Read_Byte( ) ; //讀溫度值高位（內(nèi)部RAM的第1個(gè)字節(jié)）</p><p>　　ReturnTemp = TempH ; </p><p>　　ReturnTemp <<= 8 ; </p><p&g

88、t;　　ReturnTemp |= TempL ; //溫度值放在變量ReturnTemp中 </p><p>　　return ReturnTemp ; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*函數(shù)名：TemperatureUpdate_f*/</p><p>　

89、　/*輸入：無*/</p><p>　　/*輸出： 無*/</p><p>　　/*功能：將讀取的溫度數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)化存放在數(shù)組Temperature(只保留了一位小數(shù)）*/</p><p>　　void TemperatureUpdate( void ) </p><p><b>　　{ </b>

90、;</p><p>　　uint16 TempDat ;</p><p>　　uint8 Tflag = 10 ; </p><p>　　float Temp ; </p><p>　　TempDat = Ds18b20ReadTemp_f() ; </p><p>　　if( TempDat & 0xf000

91、 ) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　Tflag = 11 ; </p><p>　　TempDat = ~TempDat + 1 ; </p><p><b>　　} </b></p><p>

92、;　　Temp = TempDat * 0.0625 ;</p><p>　　Temp_V = Temp ; </p><p>　　TempDat = Temp * 10 ; </p><p>　　Temperature[ 0 ] = Tflag ; //溫度正負(fù)標(biāo)志 </p>

93、<p>　　Temperature[ 1 ] = TempDat / 100 ; //溫度十位值 </p><p>　　Temperature[ 2 ] = TempDat % 100 / 10 ; //溫度個(gè)位值 </p><p>　　Temperature[ 3 ] = TempDat % 10 ;//溫度小數(shù)位 </p><

94、p><b>　　}</b></p><p>　　&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

95、&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

96、&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

97、&&&&&&&&&&&&</p><p>　　/**********************************************************************</p><p>　　*******************************************

98、****************************</p><p>　　程序名： 4位7段動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)程序</p><p><b>　　自身函數(shù)：</b></p><p>　　void LED_delay( uint8 i ) ;</p><p>　　void LED_display() ;<

99、;/p><p><b>　　全局變量：</b></p><p><b>　　無</b></p><p>　　引用的外部函數(shù)或變量：</p><p>　　extern idata Temperature[ 4 ];</p><p><b>　　功能： </b>

100、;</p><p>　　對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行初始化；</p><p>　　利用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)溫度的直觀顯示。 </p><p>　　***********************************************************************</p><p>　　***************************

101、********************************************/</p><p>　　#include <reg52.H></p><p>　　#include "TypeDe.h"</p><p>　　extern uint8Temperature[ 4 ]; //聲明Temperatu

102、re是外部數(shù)組</p><p>　　/* 函數(shù)聲明 */</p><p>　　void LED_delay( uint8 i ) ;</p><p>　　void LED_display() ;</p><p>　　/* 數(shù)組 Disp_Tab[] 存放的數(shù)據(jù)為 LED 顯示的字模, 共陰數(shù)碼管 0-9

103、 */ </p><p>　　uint8 code Disp_Tab[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf};</p><p>　　uint8 code Disp_bit[]={0x01,0x02,0x04,0x08};// 數(shù)組 Disp_bit[] 數(shù)碼管位選值 </p&

104、gt;<p>　　/*函數(shù)名：LED_delay*/</p><p>　　/*輸入：uint8 i*/</p><p>　　/*輸出： 無*/</p><p>　　/*功能：數(shù)碼管顯示延時(shí)*/</p><p>　　void LED_delay( uint8 i )</

105、p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint8 j;</b></p><p>　　for(i; i > 0; i--)</p><p>　　for(j = 200; j > 0; j--);</p><p><b>　　}<

106、/b></p><p>　　/*函數(shù)名：LED_display*/</p><p>　　/*輸入：uint8 LedOut[ 4 ]*/</p><p>　　/*輸出： 無*/</p><p>　　/*功能：將溫度輸出到數(shù)碼管*/</p><p>　　void LE

107、D_display()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint8 i ;</b></p><p>　　uint8 LedOut[ 4 ] ;</p><p>　　LedOut[ 0 ]=Disp_Tab[Temperature[ 0 ]]; //溫度正負(fù)

108、標(biāo)志 </p><p>　　LedOut[ 1 ]=Disp_Tab[Temperature[ 1 ]]; //溫度十位值</p><p>　　LedOut[ 2 ]=Disp_Tab[Temperature[ 2 ]]; //溫度個(gè)位值</p><p>　　LedOut[ 3 ]=Disp_Tab[Temperature[ 3 ]]; //

109、溫度小數(shù)位</p><p>　　for( i=0 ; i<4 ; i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0 = 0x00 ;</p><p>　　if( i == 2 )</p><p>　　LedOut[ i ] &= 0x7f ; </

110、p><p>　　P2 = LedOut[ i ] ;//使用查表法進(jìn)行段選</p><p>　　P0 = Disp_bit[ i ] ; //使用查表法進(jìn)行位選 </p><p>　　LED_delay( 5 ) ; //掃描間隔時(shí)間</p><p><b>　　}</b><

111、/p><p><b>　　}</b></p><p>　　&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&a

112、mp;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&a

113、mp;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&a

114、mp;&&&&&&&&&&&&&&</p><p>　　/**********************************************************************</p><p>　　******************************

115、*****************************************</p><p>　　程序名： RS232串口驅(qū)動(dòng)程序</p><p><b>　　自身函數(shù)：</b></p><p>　　void init_SerialP() ;</p><p>　　void SendByte_SP(u

116、int8 SByte) ;</p><p>　　uint8 GetByte_SP() ;</p><p>　　void Receive_TempDat() ;</p><p>　　void SendData_SerialP( uint8 *SData ) ;</p><p>　　void deal_Temp() ;</p>

117、<p><b>　　全局變量：</b></p><p><b>　　uint8</b></p><p>　　uint8 idataFlag ;</p><p>　　sint8idatamax_temp ;</p><p>　　sint8 idatamin_temp ;<

118、/p><p>　　引用的外部函數(shù)或變量：</p><p>　　void LED_display() ;</p><p><b>　　功能： </b></p><p><b>　　對(duì)串口進(jìn)行初始化；</b></p><p>　　設(shè)置波特率為 9600 b/s 。</p>

119、;<p>　　對(duì)串口通信的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)與 上位機(jī)（ PC ） 的交互式通信。 </p><p>　　***********************************************************************</p><p>　　**************************

120、*********************************************/</p><p>　　#include <REG52.H></p><p>　　#include "TypeDe.h"</p><p>　　extern uint8Temperature[ 4 ];</p><p>

121、　　extern bitWFlag ;</p><p>　　externuint8PCFlag ;</p><p>　　void InitSerialP( void ) ;</p><p>　　void SendByte_SP( uint8 sbuf_Data );</p><p>　　uint8 GetByte_SP( vo

122、id ) ;</p><p>　　void Send_Data_SP( uint8 *send_data , data_length ) ;</p><p>　　void deal_Temp( void ) ;</p><p>　　void ser_int ( void ) ;</p><p>　　void PC_Dis_Temp(

123、void );</p><p>　　void PC_Display( void ) ;</p><p>　　void Temp_Warn( void ) ;</p><p>　　bit SFlag ;</p><p>　　uint8PCFlag ;</p><p>　　extern sint8 max_te

124、mp , min_temp ;</p><p>　　uint8 tempT[ 4 ] ;</p><p>　　uint8 ReData , SenData ;</p><p>　　uint8TTemperature[ 4 ] ;</p><p>　　uint8code Temp_max_T[ ] = "\n\nPlea

125、se enter the Max-tempareture volue,range from -10 to +85: " ;</p><p>　　uint8code Temp_min_T[ ] = "\n\nPlease enter the Min-tempareture volue,range from -10 to +85: " ;</p><p&g

126、t;　　uint8 codeSet_Temp[ ] = "\n\nNew tempareture range: " ;</p><p>　　uint8codePC_Dis_T[ ] = " \n\nThe current tempareture is : ";</p><p>　　uint8codeWarnTH[] = "\n

127、\nWarnning!\nThe temparature is too higt!" ;</p><p>　　uint8codeWarnTL[] = "\n\nWarnning!\nThe temparature is too low!" ;</p><p>　　uint8codeerror[ ] = "\n\nWrong Commond!&