单片机的温度控制系统设计 毕业设计.doc

学生毕业设计（论文）报告系 别： 电子与工电气工程学院 专 业： 应用电子技术 班 号： 应电 3 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 设计（论文）题目：基于单片机的温度控制系统设计指 导 教 师： 设 计 地 点： 起 迄 日 期： 2010.5.4-2010.7.3 毕业设计（论文）任务书专业 应用电子技术 班级 应电083 姓名 一、课题名称：基于单片机的温度控制系统设计 二、主要技术指标：1 测量范围为-60°C150°C，测量精度小于1°C，控制精度小于0.2°C。 2 DS18B20 -55°C+125°C，测温分辨率可达0.0625°C 3 LCM1602 由32 个字符点阵块组成，每个字符点阵块由5×7 或5×10 个点阵组 4 AT24C02B 含256×8 位存储空间，具有工作电压宽(2.55.5 V)、擦写次数多(大于10000 次)、写入速度快(小于10ms) 三、工作内容和要求：本温度控制系统主要包括单片机控制模块，温度采集模块，温度显示模块，温度上下限调整模块，电机驱动模块和外部存储模块等六大部分。该温度控制系统的核心是单片机控制模块，它采用的是Atmel公司的AT89C51，该单片机能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度数据来控制加热器或致冷器的启停，从而把温度控制在设定的范围之内。在温控开关被激活的情况下，当温度低于设定的下限时，单片机启动加热器加热，同时点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，单片机启动致冷器降温，同时点亮红色发光二极管。所有温度数据均通过液晶显示器LCM1602 显示出来。为了防止单片机掉电引起的数据丢失，温度上下限的设定值存储在AT24C02B 中。 四、主要参考文献：1 周润景，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 ,2006.P321P326 2 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，2007P268-273 3 Microchip 24C01B/02B 8 位PIC®单片机产品手册ED/OL， 4 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，2007，1-2：146-148。 学 生（签名） 2010 年 5 月 7 日 指 导 教师（签名） 2010 年 5 月 10 日 教研室主任（签名） 2010 年 5 月 10 日 系 主 任（签名） 2010 年 5 月 12 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机的温度控制系统设计一、 选题的背景和意义：随着科学技术的不断发展, 各企业对温度检测技术提出了更高的要求, 希望利用新的检测方法, 制造出适应性更强、精度更高、性能更稳定、并具有智能功能的新一代温度检测仪表。单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用，温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量，而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。因此本系统采用AT89C51 设计了温度实时测量及控制系统，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。另外, 此测控系统以及相关产品的研发, 既有利于推动工控技术的发展, 又能带来可观的经济效益和社会效益。二、课题研究的主要内容：1提出符合设计要求的温度控制系统方案，并阐述了其工作原理。2完成各模块电路的设计包括单片机控制模块、温度采集模块、控制电路模块、外部存储模块、温度上下限设置模块、温度数据采集模块。3软件部分设计包括LCM1602显示程序、按键扫描及处理程序、温度采集程序、温度越界判决程序、AT24C02B 读写程序。4 运用PROTEUS软件进行仿真。 二、 主要研究（设计）方法论述： 方案一：测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。方案二：考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容2010.5.042010.5.07数据检索，收集国内外最新的相关资料；2010.5.082010.5.10结合国内外的研究现状，分析该研究的实际意义，撰写开题报告；2010.5.112010.6.24参考收集好的资料撰写论文的具体内容；2010.6.252010.6.29对写好的论文进行审核，并进行修改补充；2010.6.302010.7.03准备答辩。五、指导教师意见： 该选题符合所学专业研究方向，研究途径可行，计划安排合理，同意开题。 指导教师签名： 宋艳 2010 年 5 月 10 日六、系部意见： 系主任签名： 2010 年 5 月 11 日目录摘要Abstract第1章 前言1第2章 系统总体设计22.1 功能说明22.2 系统总体设计2第3章 温度系统的硬件设计33.1 单片机控制模块33.2 温度数据采集43.2.1 DS18B20的简介43.2.2 DS18B20的工作原理43.4 显示模块63.5 外部存储模块63.6 温度上下限设置模块63.7 控制电路模块6第4章 系统软件设计与PROTEUS 仿真74.1 系统软件设计74.1.1 主程序74.1.2 温度采集程序94.1.3 LCM 1602 显示程序104.1.4 键盘扫描及处理程序104.2 PROTEUS 仿真12第5章 系统的调试与测试135.1 系统调试135.1.1 硬件电路故障及解决方法135.1.2 硬件调试方法135.2 系统的测试分析14第6章 结束语15答谢辞16参考文献17摘 要单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用，温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量，然而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。本温度控制系统主要包括单片机控制模块，温度采集模块，温度显示模块，温度上下限调整模块，电机驱动模块和外部存储模块等六大部分。该温度控制系统的核心是单片机控制模块，它采用的是Atmel公司的AT89C51，该单片机能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度数据来控制加热器或致冷器的启停，从而把温度控制在设定的范围之内。关键词：单片机；温度控制系统；温度传感器；显示器 AbstractThe single chip microcomputer is required extensively in measurement and control systems，and the temperature need to be surveyed，controlled and maintained by a system frequently。But the temperature is an analog，can not exchange information with the single chip directly。In principle，it is not difficult to transform the simulated temperature into the digital quantity，if adopting Proper technique。But gets the electric circuit more complex，the lost is more expensive，and other questions can be met。So it is very important for research of single chip temperature control。The temperature control system mainly consists of MCU control module，the temperature acquisition module，the temperature display module，the temperature on the threshold adjustment module，motor driver module and the external memory unit with six sections。The temperature control system is the microcontroller control module，which uses the Atmel Corporation AT89C51，the MCU can be collected according to the temperature sensor DS18B20 temperature data to control the start and stop heating or cooling device to set the temperature control within the set。Key word: Single-chip Microcomputer；the temperature control system；temperature sensor；digital display 第1章 前言温度在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业等部分中，都是最基本的检测参数之一。特别是化学工业自动化系统中，一般温度检测占全部检测点的50%以上，可见温度检测的重要性所在。随着科学技术的不断发展，各企业对温度检测技术提出了更高的要求，希望利用新的检测方法，制造出适应性更强、精度更高、性能更稳定、并具有智能功能的新一代温度检测仪表。目前，温度的自动控制系统大多采用的电子式控制方式，主要存在以下两个明显缺点：采用的元器件比较落后，导致电路较为复杂，使用的逻辑元器件也较多, 增加了备件管理和维护工作的难度；由于系统整体比较复杂，同时模拟仪表的实现功能的限制，因此这些温度控制器都采用了最简单的控制规律，不能提供很好的控制性能。综合以上的各种不利因素，我认为，此类控制系统己经无法满足日益提高的控制性能需求，必须采用新的控制方式。鉴于此，我提出了基于单片机控制的温度控制方法。我们知道, 单片微处理器具有高精确度、高灵敏度、高响应速度，以及耗能少、机构小、可以连续测量、自动控制、安全可靠等优点，非常适合嵌入式控制。同时，其逻辑控制运算是由软件来进行的，可以容易的实现各种控制规则, 甚至是比较复杂的控制算法的实现，而且不受外界的工作环境的影响，因此基于单片机的温度测量及控制变得越来越重要。本设计采用单片机AT89C51设计了温度实时测量及控制系统，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。另外，此测控系统以及相关产品的研发，既有利于推动工控技术的发展，又能带来可观的经济效益和社会效益。第2章 系统总体设计2.1 功能说明单片机AT89C51能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度数据来控制加热器或致冷器的启停，从而把温度控制在设定的范围之内。在温控开关被激活的情况下，当温度低于设定的下限时，单片机启动加热器加热，同时点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，单片机启动致冷器降温，同时点亮红色发光二极管。所有温度数据均通过液晶显示器LCM1602 显示出来。为了防止单片机掉电引起的数据丢失，温度上下限的设定值存储在AT24C02B中。从而实现了以单片机为核心的温度控制系统。2.2 系统总体设计系统主要包括单片机控制模块，温度采集模块，温度显示模块，温度上下限调整模块，电机驱动模块和外部存储模块等六大部分。系统总体框架如图2-1所示。其中控制模块是整 个设计方案的核心，它控制了温度的采集、处理与显示、温度上温度下限值的设定与温度越限时电机的启动。温度采集模块是通过感受外界温度传给单片机，由单片机控制在温度显示模块显示出来。外部存储模块是存储设置的温度上下限初值，以及存储当时的温度值以防系统断电时数值丢失。温度采集模块温度显示模块单片机控制模块电机驱动模块外部存储模块温度上下限调整模块图2-1 系统总体框架第3章 温度系统的硬件设计3.1 单片机控制模块控制模块是整个设计方案的核心，它控制了温度的采集、处理与显示、温度上下限值的设定与温度越限时电机的启动。 选用AT89C51作为控制器件。它是美国ATMEL公司生产的8 位Flash ROM 单片机。其最突出的优点是片内ROM为Flash ROM，可方便地擦写1000 次以上，价格低廉,而且其指令丰富，编译工具多，仿真环境好。因此被广泛地应用于各种控制领域。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能、8位的单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。一、 主要特性² 8031 CPU与MCS-51兼容² 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环) ² 全静态工作：0Hz-24KHz ² 三级程序存储器保密锁定² 128*8位内部RAM² 32条可编程I/O线² 两个16位定时器/计数器  6个中断源² 可编程串行通道² 低功耗的闲置和掉电模式² 片内振荡器和时钟电路二、 管脚说明a) VCC：供电电压。     b) GND：接地。      c) P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8 TTL门电流。当P1口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。d) P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。e) P2口：P2口为一个内部具有上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。当P2口用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。f) P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：l P3.4 T0（记时器0外部输入）l P3.5 T1（记时器1外部输入）l P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）l P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）l P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。3.2温度数据采集单片机的接口信号是数字信号。要想用单片机获取温度这类非电信号的信息,必须使用温度传感器,将温度信息转换为电流或电压输出。如果转换后的电流或电压输出是模拟信号,还必须进行A/D转换,以满足单片机接口的需要。传统的温度检测大多以热敏电阻作为温度传感器。但是,热敏电阻的可靠性较差、测量温度准确率低,而且还必须经专门的接口电路转换成数字信号后才能由单片机进行处理。20世纪90年代中期出现了智能温度传感器(亦称数字温度传感器)。智能温度传感器的内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路,其特点是能直接输出数字化的温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。其中由DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20就是一种应用相当广泛的单总线数字温度传感器, DS18B20 测温范围为-55°C+125°C，测温分辨率可达0.0625°C，被测温度用符号扩展的16 位补码形式串行输出。CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。3.2.1 DS18B20的简介DS18B20 内部有一个9 字节的高速存储器用于存储温度值。其中前两个字节是测得的温度数据，第1 字节的内容是温度的低八位，第2 字节是温度的高八位，第3 和第4 字节是温度上限 TH 与温度下限 TL 的易失性拷贝，第5 字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新，第6、7、8 这三个字节用于内部计算，第9个字节是冗余检验字节，可用来保证通信的正确性。当温度转换命令发出后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在此存储器的第1 和第2 个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，其中高5 位是符号位，中间7 位是整数位，最低4 位是小数位。DS18B20 最大的特点是单总线数据传输方式，因此对读写的数据位有着严格的时序要求。时序包括：初始化时序、读时序、写时序。每一次命令和数据的传输都是从单片机启动写时序开始，如果要求DS18B20 回送数据，在进行写命令后，单片机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。3.2.2 DS18B20的工作原理DS18B20的测温原理如图3-1所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55°C所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55°C 所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3-1的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）发ROM功能命令发存储器操作命令处理数据。各种操作的时序图与DS1820相同。预置计数比较器预置减法计数器1低温度系数振荡器减到0高温度系数振荡器斜率累加器温度寄存器减法计数器2减到0停止增加图3-1 DS18B20内部测温电路框图DS18B20 性能特点如下：Ø 独特的单线接口，仅需1 个I/O 口引脚即可通信，无需变换其它电路，直接输出被测温度值的数字信号；Ø 多点能力使分布式温度检测应用得以简化；Ø 不需要外部元件；Ø 既可用数据线供电，也可采用外部电源供电；Ø 零待机功耗，不需备份电源；Ø 测量范围为55+125°C，固有测温分辨率为0.5°C；Ø 通过编程可实现912 位的数字读数方式；Ø 温度数字量转换时间200ms(典型值)；Ø 用户可定义非易失性的温度告警设置；Ø 警告搜索命令能识别和寻址温度在编定的极限之外的器件(温度警告情况)；Ø 应用范围包括恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计或任何热敏系统。3.4显示模块显示模块采用型号LCM1602的显示器。它是2 行×16 个字符的字符型LCD 显示器，它由32 个字符点阵块组成，每个字符点阵块由5×7 或5×10 个点阵组成，可以显示ASCII 码表中的所有可视的字符。它内置了字符产生器ROM (Character Generator ROM,CGROM)、 字符产生器RAM (Character Generator RAM, CGRAM)和显示数据RAM(Data Display RAM, DDRAM)。CGROM 中内置了192个常用字符的字模，CGRAM 包含8 个字节的RAM，可存放用户自定义的字符，DDRAM 就是用来寄存待显示的字符代码。3.5 外部存储模块外部存储模块采用美国ATMEL 公司生产的低功耗CMOS 型E2PROM 器件AT24C02B，它内含256×8 位存储空间，具有工作电压宽(2.55.5 V)、擦写次数多(大于10000 次)、写入速度快(小于10ms)、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点。它采用了I2C 总线规程，使主从机双向通信。主机通过SCL 引脚产生串行时钟信号并发出控制字，控制总线数据传送的开始、方向和停止。无论是主机还是从机，接收到一个字节后必须发出一个确认信号。AT24C02B 占用很少的资源和IO 线，并且支持在线编程，数据实时存取十分方便。3.6 温度上下限设置模块温度上下限设置模块包括四个按键：（1）模式切换键：进行模式之间的切换，模式包括设置温度上限模式、设置温度下限模式，每次按下该键就在这两种模式之间切换。（2）温度上下限增加键：增加温度上下限的值。（3）温度上下限减少键：减少温度上下限的值。（4）温控开关键：是温控与非温控之间的切换键。它用于设置是否进行温度控制即是否让越界的温度值触发加热器或致冷器的启动。3.7 控制电路模块该部分电路有光耦合元件4N25、继电器、三极管，若干电阻等构成。这部分电路的主要作用是光电隔离，即消除后级电机对前级单片机的影响。三极管使用的是9013，9013是NPN 型的，把其集电极接+5V 电压，射极接继电器。当单片机引脚给出低电位时，4N25内部的发光二极管亮，使其内部的三极管导通，继而通过第4 引脚上的10K 电阻分得电压。当4N25 给其基极提供足够的电压时9013 导通。继电器的常开开关闭合，电机上电工作。第4章 系统软件设计与PROTEUS 仿真4.1 系统软件设计主程序调用了5 个子程序，分别是LCD 显示程序、按键扫描及处理程序、温度采集程序、温度越界判决程序、AT24C02B 读写程序。LCM 1602 显示程序，用于温度等数据的实时显示；按键扫描及处理程序，实现按键识别、按键输入及相关处理；温度采集程序负责把DS18B20所采集的现场温度读入到指定的数组中；温度越界判决程序，对现场温度与设定的温度上下限进行比较，若温度越界，并且当温控开关处于开启状态时，启动加热器或致冷器工作； AT24C02B 读写程序，存储和调用设定的温度上下限值。4.1.1 主程序主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，及时调整温度值，温度测量每1s进行一次，这样可以在一秒之内测量一次被测温度，这样能及时了解温度以便调整。主程序如图4-1所示。开 始初始化DS18B20、P1、24c02B、lcm显示当前温度判断当前温度值超过设定温度上限启动制冷继电器降低温度红灯亮设定温度上、下限启动加热继电器升高温度是否低于设定温度下限是绿灯亮否图4-1 主程序总的流程图4.1.2 温度采集程序 温度采集程序负责把DS18B20所采集的现场温度读入到指定的数组中。温度采集程序如图4-2所示。应答脉冲开始初始化DS18B20发起skip room的命令发起Convert T的命令延时1s等待温度转换完成初始化DS18B20应答脉冲发起read scratchpad命令读取第一二字节即为温度数据结束是否是否 图4-2 温度读写流程图4.1.3 LCM 1602 显示程序 显示程序流程图用于温度等数据的实时显示。温度显示流程图如图4-3所示。开 始结 束串行口初始化往缓冲区送数查段码送显示 图4-3 显示流程图4.1.4 键盘扫描及处理程序 实现按键识别、按键输入及相关处理。通过按键控制温度的大小，人为地设置温度上下限。键盘扫描及处理程序流程图如图4-4所示。开始模式键按下？上限调整已激活？增加温度键按下？温度大于越界温度值？温度开关按下？P1.0=1？增加温度上限存入24C02B温度上限调整触发加热器调到制冷器停止减少温度键按下？下限调整已激活？下限调整已激活？上限调整已激活？增加温度下限存入24C02B减少温度上限存入24C02B减少温度下限存入24C02B制冷器调到触发加热器Y温度下限调整NNNNNNNNYYYYYYYYNNYY图4-4 键盘扫描流程图4.2 PROTEUS 仿真温度数据采集模块中温度传感器DS18B20 的DQ 端接P1.7；显示模块LCM1602的DB0DB7 数据端口接P0.0P0.7，数据命令选择端RS 接P2.0，读写选择端接P2.1，使能信号接P2.2；温度上下限调整模块包括模式切换、增加温度上下限值、减少温度上下限值、温控开关等四个功能，它们分别接P1.0P1.3；外部存储模块为AT24C02B，其SCK、SDA 分别接P2.3 与P2.4；电机控制电路与P3.6 和P3.7 相连；XTAL1、XTAL2 接振荡电路，RST 接复位电路，EA 接高电平，LCM1602 上的VO、RST 接电源+5V，GND 接地。根据上述连接电路，在Proteus 里面建立元器件连接关系。根据设计功能要求在Kill Vision3 环境下编写C语言程序，并编译连接生成十六进制的hex 文件，把此文件加载到单片机，就可以进行Proteus 仿真了。图4-5 是当温度低于所设定的下限值并且温控开关处于激活状态时，绿色二极管亮，同时加热器启动的仿真结果。图4-5 温度低于下限，绿灯二极管亮，加热器启动第5章 系统的调试与测试5.1 系统调试单片机应用系统的硬件和软件调试是交叉进行的，但通常是先排除样机中明显的硬件故障，尤其是电源故障，才能安全地和仿真器相连，进行综合调试。5.1.1硬件电路故障及解决方法1. 错线、开路、短路：由于设计错误和加工过程中的工艺性错误所造成的错线、开路、短路等故障。解决方法：在画原理图时仔细检查、校正即可解决。2. 元器件损坏：由于对元器件使用要求的不熟悉及制作调试过程中操作不当致使器件损坏。解决方法：在设计过程中要明确各元器件的工作条件，严格按照制作要求进行操作，损坏的元器件要及时更换，以免损坏其他元件或影响电路功能的实现。3. 电源故障：设计中存在电源故障，即上电后将造成元器件损坏、无法正常供电，电路不能正常工作。电源的故障包括：电压值不符和设计要求，电源引出线和插座不对应，各档电源之间的短路，变压器功率不足，内阻大，负载能力差等。解决方法：电源必须单独调试好以后才能加到系统的各个部件中。本设计中就出现电源故障经过一个稳压电路才使其正常工作。5.1.2硬件调试方法本设计调试过程中所用的调试方法有：静态测试、联仿真器在线调试等。一、静态测试在样机加电之前，首先用万用表等工具，根据硬件电器原理图和装配图仔细检查样机线路的正确性，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。应特别注意电源的走线，防止电源之间的短路和极性错误，并重点检查扩展系统总线（地址总线、数据总线和控制总线）是否存在相互间的短路或与其它信号线的短路。第二步是加电后检查各个插件上引脚的电位，仔细测量各点电位是否正常，尤其应注意单片机插座上的各点电位，若有高压，联机时将会损坏仿真器。第三步是在不加电情况下，除单片机以外，插上所有的元器件，最后用仿真适配器将样机的单片机插座和仿真器的仿真接口相连，为联机调试做准备。 二、联仿真器在线调试测试RAM存储器：用仿真器写命令将一批数据写入样机中扩展的RAM，然后用读命令读出其内容，若对任意单元读出和写入内容一致，则扩展RAM和单片机的连接没有逻辑错误。若读出写入内存不一致，则可能是地址数据线短路，试写入不同的数据观察读出结果，或缩小对RAM的读写范围，检查对RAM中其它区域的影响，这样可初步对地址数据线短路错误定位，再用万用表、示波器等进一步确诊。5.2 系统的测试分析通过实验测试和分析，发现虽然传感器的温度采集精度最高可得到0.06°C，但测试得到的数据最小间隔为0.03°C 。通过分析，当对浮点数求平均处理时，遇到同一时刻两个传感头采集的温度相差不大，使0.06°C 时求出平均温度变为 0.03 °C 为了解该数据是否真实，可采用一个高精度的数字温度计测试，发现读出的值与其基本一致，由此推断如果在同一时间增加采集温度的个数，则可以进一步提高温度的精度。对于实际室内的温度控制，可以再提出以下2点方法：1、增加传感器个数，对各个温度传感器采集的数据进行求算术平均，可得到较为准确的温度值。 2、对实际室内的温度控制，可采用功率较大的电炉，并且通过风扇对箱内温度进行充分搅和，降温设备可采用空气压缩机等制冷设备。 第6章 结束语 本文详细讲述了系统设计方案，并给出了相关程序流程。本设计应用性比较强，可以应用在仓库温度、大棚温度、机房温度等的监控。另外，如果把本设计方案扩展为多点温度控制，加上上位机，则可以实现远程温度监控系统，将具有更大的应用价值。本文的创新点在于详细设计了基于单片机AT89C51的温度监控系统，进行了Proteus仿真，所设计程序已经在硬件平台上成功运行.此系统可广泛用于温度在DS18B20 测温范围之内的场合，有良好的应用前景。当然在设计中也遇到了很多困难。首先就是单片机的选择，其作用要基本符合我的设计要求，然后就是其引脚的对接，由于我对单片机不是很了解，碰到许多难题。我仔细阅读了大量有关它的性能指标和其引脚的功能，终于解决了。其次就是传感器的运用，它起到眼睛的作用，收集数据并且转换成数字信号让单片机识别，并对作出相应的指令。解决这两大难题，我就感觉轻松多啦。此次自己独立的去深刻完成这份设计，拿着沉甸甸的纸张，顿时觉得好辛苦啊！在设计这份报告时，当时自己在学校诚联公司实训一个月，每天都要工作8个小时，达不到产量还要加班，晚上才有时间做这份设计，每天晚上都要忙到很晚，期末考试，就业面试双重压力，最终完成了此次设计，内心好激动，自己的努力没有白费，起码自己又学会了一门自学的课程，受益匪浅啊！虽然知道自己做出来的还是不理想，但我会在以后的道路上多看书，增加阅历，努力让自己的设计造福于人类。答谢辞毕业设计刚开始，拿着选定的题目不知如何入手。毕竟毕业设计不同于实验课，电路图都要自己设计。静下心来，仔细分析题目，再加上指导老师的说明与提示，心中才有了谱。将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破，最后再将其整合达到所需要的理想结果。在设计过程中，既有用过的芯片，又有没用过的，只能自己查表，分析功能。即学即用。最后调试阶段，哪怕一个小小的错误也会使结果出不来。只好一条线一条线地查，一个孔一个孔地测。结果终于出来了，又发现有的地方还应改进。如快慢节拍不是很明显，花型比较简单，