基于单片机的温度控制系统课程设计报告书(编辑修改稿)

基于单片机的温度控制系统课程设计报告书(编辑修改稿)内容摘要：

设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路。 图 四位数码管有 8位控码和 4个段控码。 数码管分共阴极和共阳极。 而我们采用的是共阳极的数码管作为温度控制器的显示电路。 则需要将阳极接在电源上。 图 显示电路 温度检测控制模拟电路图 DS18B20 原件及其连线如图温度此传感器上显示的温度同步显示到液晶显示器上，并有加温，减温按钮。 图 AT24C02 (1)AT24C02是一个 2K位串行 CMOS E2PROM， 内部含有 256个 8位字节， CATALYST公司的先进 CMOS技术实质上减少了器件的功耗。 AT24C02有一个 8字节页写缓冲器。 该器件通过 IIC总线接口 进行操作，有一个专门的 写保护 功能。 (2)功能描述 AT24C02 支持 I2C，总线 数据传送 协议 I2C，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。 任何从 总线 接收数据的器件为接收器。 数据传送 是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。 主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于 A0、 A1和 A2可以组成 000~111八种情况，即通过器件地址输入端 A0、 A1和 A2可以实现将最多 8个 AT24C02器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择器件。 图 AT24c02 5. 温度上下限调节系统 通过按键控制键选着调节对象，通过上升下降调节值大小，控制开关，升温开关，降温开关，设置开关分别为， k1， k2， k3，开始显示的是当前温度， K1开关，用来控制进入温度上限，下限的调节界面。 按 k1，一次进入三个界面。 按 K2 为加 1 开关，按一下，加 1， k3 减 1开关，按一下，减 1。 图 上下限调节电路 7. 报警电路系统 通过 LED指示灯 的闪烁以及蜂鸣器的鸣叫实现报警，如果温度超过上限高温指示灯亮，蜂鸣器鸣叫，低于下限低温指示灯亮，蜂鸣器鸣叫。 图 报警电路 第三章 软件系统的设计 程序流程图 开 始S 5 1 寄 存 器 初 始 化1 8 b 2 0 存 在。 温 度 转 换 命 令读 取 温 度温 度 数 据 处 理温 度 显 示温 度 比 较报 警NY在设定区间内在 设 定 区 间 内 开 始总 线 置 1 并 延 时总 线 置 0 并 延 时 4 8 0 μ s总 线 置 1返 回 温度低于低温下限，低温报警 、 AT24C02存取数据流程图 温度传感器流程图 第四章 仿真与调试 软件电路故障与解决办法 ，目标测试系统没有按照规定的功能进行操作或什么结果也没有，可能是由于程序转移到意外之处或在某处死循环所造成的。 Cpu不响应中断或者是不响应某一个中断这种错误的现象是连续运行时不执行中断程序的操作。 当断点在中断入口或者中断服务程序中时碰不到断点。 错误可能由中断寄存器（ IE、 IP）的初值设置不当，使 CPU没有开放中断或者不许某个中断源请求，或者对 片内的定时器、串行口等特殊功能的寄存器和 I/O接口程序有错误，造成中断没有被激活。 又或者某一中断程序不是 RET指令作为返回主程序的指令， CPU虽然已经返回到主程序但内部中断状态寄存器没有被消除，从而不影响中断，或者外部中断源的硬件故障使得外部中断请求无效。 软件调试方法 软件调试所使用的方法有：计算程序的调试方法、 I/O处理程序的调试法、综合调试法等。 计算程序的调试方法： 计算程序的错误是一种静态的固定的错误，因此主要用单拍或者断点运行方法来调试。 根据计算程序的功能，事先准备好一组测试 数据。 调试时，用仿真器写命令。 将命令数据写入计算程序的缓冲单元，然后从计算程序开始运行到结束，运行结果与计算的正确数据做比较，如果对有的测试数据进行测试没有发现错误，则该计算程序调试成功。 如果发现结果不正确，改用单步运行的方法找出错误所在。 如果是计算错误，则需要修改重新设计程序，如果是局部的指令错误，修改局部程序就可以了。 如果是用于测试的数据没有全部覆盖实际计算的原始数据的类型，调试没有发现错误可能在系统运行中暴露出来。 I/O接口处理程序的调试： 对于 A/D转换器一类的 I/O接口处理程序是实时 处理程序，因此一般用全速断点运行方式或连续运行方法进行调试。 ： 在完成了各个程序模块的调试工作之后，就可以进行系统的综合调试。 综合调试采用全速运行或断点运行方式，这个阶段的主要工作是检测系统里面遗留的错误以及提高系统的动态性能和精度。 在综合调试阶段，应该注意系统的晶振频率工作，使系统全速运行目标程序，实现预定功能技术指标之后，就可以将软件固化，然后在运行固化的目标程序，成功后目标系统就可以脱机运行。 仿真后，部分显示成果： 图 调节温度上线 调节温度下线 图 . 显示当前温度 图 温度高于温度上限，高温报警灯亮，蜂鸣器鸣叫 图 温度低于低温下限，低温报警灯亮，蜂鸣器鸣叫 第五章 设计总结 这种温度报警器结构简单。 工作时，温度测量范围为 0～ 250186。 Ｃ。 当温度达到预定值时，立刻发 出报警信号，从而防止因温度升高或过低而带来的不必要的损失。 通过本次工程设计，又使我学到了许多书本上无法学到的知识 ,也使也深该体会到单片机技术应用领域的广泛，不仅使我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。 在做本次工程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。 为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。 我们是在做单片机工程设计，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际 的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。 其次，我学会了在网络上查找有关本设计的各硬件的资源，其中包括： AT89C51 单片机及其引脚说明、 ADC0808 引脚图及其引脚功能等，为本次工程设计提供了一定的资料。 经过这次的设计，为我们以后毕业设计的制作也奠定了一定的基础 第六章 参考文献 [1]谢辉主编 .单片机原理及应用 .化学工业出版社 .2020年 8月，第一版 [2]曹巧媛主编 .单片机原理及应用（第二版） .北京电子工业出版社， 2020 [3]何力民编 .单片机高级教程 .北京航空大 学出版社， 2020 [4]陈强等 .传感器技术与应用 .高等教育出版社， 2020 [5]王锦标，方崇智 .过程计算机控制 .清华大学出版社， 1997： 36~40 [6]胡寿松 .自动控制原理，北京：国防工业出版社， 2020： 103— 124 [7]刘伯春 .智能 PID调节器的设计及应用、电子自动化， 1995：（ 3）： 20~25 [8]周景润，张丽娜 .基于 proteus 的电路及单片机系统设计与仿真 [M].北京：航空航天大学出版社， 2020 [9]王忠飞，胥芳 .MCS— 51单片机原理及嵌入式系统应用 [M].西安：西安电子科技 大学出版社，2020 [10]赵娜，赵刚，于珍珠等 .基于 51单片机的温度测量系统 [J].微计算机信息， 2020， 1— 2 附录： 附录一。