毕业设计论文_基于单片机最小系统下多点测温系统设计

毕业设计论文_基于单片机最小系统下多点测温系统设计内容摘要：

E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 S 5 1C12 2 PC22 2 PY11 1 .0 5 9 2 MC31 0 6R1 8 .2 KV CC( +5 V )S1S W S P S T M O MS2S W S P S T M O MS3S W S P S T M O MS4S W S P S T M O MS5S W S P S T M O MS6S W S P S T M O MS7S W S P S T M O MS8S W S P S T M O MS9S W S P S T M O MS 1 0S W S P S T M O MS 1 1S W S P S T M O MS 1 2S W S P S T M O MS 1 3S W S P S T M O MS 1 4S W S P S T M O MS 1 5S W S P S T M O MS 1 6S W S P S T M O MR61KR71KR81KR91K 图 键盘硬件电路图 显示电路的设计 液晶显示器是一种将液晶显示器件 ,连接器件 ,集成电路 ,PCB 线路板 ,背光源 ,结构器件装配在一起的组件。 根据显示内容和方式的不同可以分为 ,数显 LCD,点阵字符 LCD,点阵图形LCD 在此设计中我们采用点阵字符 LCD，这里采用常用的 2 行 16 个字的 1602液晶模块。 1602 采用标准的 14 脚接口，其中 : 第 1 脚： VSS 为地电源第 2 脚： VDD 接 5V 正电源 第 3 脚： V0 为液晶显示器对比度调整 端，接正电源时对比度最弱，接地电皖西学院本科毕业论文（设计） 第 11 页 源时对比度最高，对比度过高时会产生 “ 鬼影 ” ，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当 RS 和 RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 RW为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 RW 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 为 8 位双向数据线。 第 15～ 16 脚：空脚。 与单片机的连接如图 所示。 CS 11CS 22G ND3V C C4V05RS6R / W7E8DB 09DB 110DB 211DB 312DB 413DB 514DB 615DB 716RS T17 V o u t18L C D 1L CD 1 2 0 6R P 11 0 KR1R2P 2 0 ~P 2 7 图 液晶显示电路图 皖西学院本科毕业论文（设计） 第 12 页 软件部分的设计（程序见附录 2） 各模块程序设计 软件部分主要有主程序、温度读取子程序 、温度显示子程序和键盘扫描子程序 [18]。 各部分软件协同工作以完成温度的采集和控制的任务。 本系统各部分软件由汇编语言完成，由主程序调用各功能子程序，完成温度的采集、传输、处理和显示。 主程序流程图如图 所示。 图 主程序流程图 按键扫描十分重要，它将确定采集的温度信号（数码管显示的温度值）是哪一路的。 在按键扫描中我们主要要克服的一个问题就是按键的抖动影响。 一般去除抖动影响的方法有软、硬件两种，在这里我们主要用软件方法：在检测到有键按下时，执行一 个 10ms左右的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持，则确认为该键处于闭合状态，开始 初始化 调用按键扫描子程序 调用温度读取子程序 温度显示 八路采集完了。 结束 开始 初始化开始初始化 开始调用按键扫描子程序初始化开始调用按键扫描子程序 初始化开始调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始温度显示调用温度读取子程序 调用按键扫描子程序初始化开始温度显示调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始温度显示 调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始温度显示调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始温度显示调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始八路采集完了。 温度显示调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始八路采集完了。 温度显示调用温度读取子程序调用按键扫描子程序初始化开始结束 八路采集完了。 调用温度读取子程序调用按键扫描子程序温度显示结束八路采集完了。 调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束 八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示 结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温 度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 初始化开始调用按键扫描子程序调用温度读取子程序温度显示结束八路采集完了。 皖西学院本科毕业论文（设计） 第 13 页 从而去除了抖动影响。 其流程图如图 所示。 图 键盘扫描流程图 系统的调试 调试部分是本设计的又一重点部分，如何按设计要求的实现实物制作，不仅是本设计的重要要求，而且也是本设计最终的目标。 实现设计的目标，是关系到本设计的最重要的一步。 调试步骤，第一，检查硬件电路的连接，是否正确，做出进一步确定，当发现硬件确 实是正确无误，通电测试硬件。 第二，当完成了第一步之后，可以把编译成二进制代码的程序灌进单片机，进行通电调试，观察显示是否符合设计的皖西学院本科毕业论文（设计） 第 14 页 要求，验证采集来的信号是不是与现实的数据对应，如果不符合要求，修改程序，使之达到要求。 第三，当显示达到要求之后，要把制作实物，作进一步的固定，防止线路的震动影响系统的稳定性。 调试过程中，发现数码管的显示有问题，这主要是程序问题，通过多次修改源程序可以达到设计要求的效果。 其他方面都很好，不过，经过设计发现 DS18B20的一个缺陷： 当单总线上所挂 DS1820 超过 8 个时，就需要解决微 处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。 本设计测 8 点温度，只需要 8 个 DS18B20，所以不需要担心总线驱动这一问题。 经过多次调试最终可以实现对温度的读取显示，并且当温度值超过设定值时会报警。 5 全文总结 经济效益分析 本系统的设计，是为了保证某特定环境温度维持在设定的范围内，以保证工作系统在稳定的状态下工作。 本系统的设计成本很低，总成本不超过 50 元人民币。 如果采用大批量生产的话，生产成本会更低。 在市场上的温度自动控制系统的价格在百元人民币以上。 对于本系统的使用者来说，本 系统能够很稳定的控制温度而且稳定性很高。 只要配上适当的温度传感器，这个系统便还可以实现很多领域的温度自动控制。 这对于提高系统的利用率，避免重复设计有很大的帮助的。 在本系统的作用下，可以为工作系统提供一个良好的环境，使产品的数量和质量有很大的提高。 使得产品的生产成本降低，从而使系统的使用者获得的利润提高了。 通过分析表明：本系统是一个性价比比较好的系统，不论对于生产者还是使用者来说，它都可以带来好的经济效益。 皖西学院本科毕业论文（设计） 第 15 页 社会效益分析 本设计是以 AT89S51 为核心，利用软硬件相结合的自动控制的典型例子。 在单片机 自动控制已经广泛的应用于人们的生产和生活的今天，传统用模拟电路来控制温度的做法，已经逐渐被淘汰。 这个系统的实现，改变了传统的温度控制方法，为温度的控制开辟了一条新的道路。 根据我国的科技和工业水平，这个系统的设计是符合工业生产的需要。 实现我国的工业化，自动控制是其中的一个重要目标，自动控制系统正广泛的应用于工业生产和人们的日常生活。 本系统的设计成功知识实现自动控制的“冰山一角”，但它为以后更加智能化、人性化的自动控制系统的设计，作了铺垫。 因此这种系统的设计具有比较好的社会效益。 经过四个多月的方案论证、系统的 硬件和软件的设计、系统的调试。 查阅了大量的关于传感器、单片机及其接口电路、以及控制方面的理论。 经过了一番特殊的体验后，经历了失败的痛苦，也尝到了成功的喜悦。 第一次靠用所学的专业知识来解决问题。 检查了自己的知识水平，使我对自己有一个全新的认识。 通过这次毕业设计，不仅锻炼自己分析问题、处理问题的能力，还提高了自己的动手能力。 这些培养和锻炼对于我们这些即将走向工作岗位的大学生来说，是很重要的。 这次毕业设计基本的完成了任务书的要求，实现了温度的控制。 通过测试表明系统的设计是正确的，可行的。 但是由于设计者的设计经验 和知识水平有限，系统还存在许多不足和缺陷。 皖西学院本科毕业论文（设计） 第 16 页 致谢 在本次毕业设计中，不仅自己付出了很多心血，也得到了很多老师和同学的支持，为我创造了很多有利条件，在这里，我要特别感谢我的导师张斌老师，在毕业设计的开始，张老师给了我很多帮助，指导我了解了很多单片机的相关知识，并在当我设计遇到困难时，及时的给予帮助和鼓励，同时，对我其他学科的鼓励也渗透在毕业设计的同时，给了我莫大的信心，为我顺利完成毕业设计起到了非常重要的作用。 同时。 我还要感谢实习组及实验室的所有老师，为我的毕业设计提供了非常便利的条件。 最 后还要感谢帮助我的同学，在我遇到困难时给予我耐心的帮助。 再次对在本次毕业设计中给予过我帮助的老师和同学至上我最真挚的谢意。 皖西学院本科毕业论文（设计） 第 17 页 参考文献 [1].陈光东，赵性初，《单片机微型计算机原理与接口技术》武汉：华中理工大学出版社 [2].先锋工作室，《单片机程序设计实例》 [J].北京：清华大学出版社， 2020 [3].李朝清 .《单片机原理及接口技术》 [J]. 北京：航空航天大学出版社， 1997 [4].范寿康等编著，《单片微型计算机的应用开发技术》 [J]. 北京：人民邮电出版社， 1998 [5].李珍，付植桐编著 .《单片机原理与应用技术 [M]》 [。