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單片機(jī)匯編語(yǔ)言溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序仿真-智能儀器儀表綜合實(shí)訓(xùn)

[復(fù)制鏈接]
ID:312573 發(fā)表于 2018-5-7 09:53 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
這是一個(gè)51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，包括proteu仿真程序、代碼和文檔。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）
0.png 0.png

目錄
一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)第 1 頁(yè)
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案第 1 頁(yè)                                                                                 
溫度信號(hào)采集電路選擇和數(shù)據(jù)處理第 3 頁(yè)
軟件設(shè)計(jì)第 3 頁(yè)
二、單元電路設(shè)計(jì)第 5 頁(yè)
溫度信號(hào)采集電路第 5 頁(yè)
步進(jìn)電機(jī)電路 第 5 頁(yè)
液晶顯示模塊 第 6 頁(yè)
晶振復(fù)位電路第 7 頁(yè)   
三、總結(jié)體會(huì)第 7 頁(yè)
四、參考文獻(xiàn)第 8 頁(yè)
附錄：程序清單第 8 頁(yè)

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)(一) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)框圖如下所示：
圖1  系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖





總電路圖如下：

圖2  系統(tǒng)總電路圖
簡(jiǎn)單功能說(shuō)明：
一個(gè)顯示實(shí)時(shí)溫度的小系統(tǒng)，可以自行設(shè)定高溫報(bào)警和低溫報(bào)警值，實(shí)現(xiàn)溫度控制電機(jī)帶動(dòng)外圍器件功能。本系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)處理后顯示到液晶屏上，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，溫度值精確度為0.1。

簡(jiǎn)單操作方法：
系統(tǒng)上電后液晶顯示實(shí)時(shí)溫度，通過(guò)按鍵可以設(shè)定高低溫限定值：
A.按下K1，顯示系統(tǒng)的高低溫限定值；
B.再按K1，進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，液晶屏光標(biāo)閃動(dòng)提示設(shè)定，此時(shí)設(shè)定高溫限值還是低溫限值可以在
  K1鍵轉(zhuǎn)換；
C.進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)后，K2鍵用于值加1，K3鍵用于值減1；
D．設(shè)定完后，按鍵K4確認(rèn)后退出，返回顯示實(shí)時(shí)溫度！
(二) 溫度信號(hào)采集電路選擇和數(shù)據(jù)處理
方案：采用溫度傳感器DS18B20
美國(guó)DALLAS公司的產(chǎn)品可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度信號(hào)的采集，有很多優(yōu)點(diǎn)：如直接輸出數(shù)字信號(hào)，故省去了后繼的信號(hào)放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，外圍電路簡(jiǎn)單，成本低;單總線接口，只有一根信號(hào)線作為單總線與MCU連接，且每一只都有自己唯一的64位系列號(hào)存儲(chǔ)在其內(nèi)部的ROM存儲(chǔ)器中，故在一根信號(hào)線上可以掛接多個(gè)DS18820,便于多點(diǎn)測(cè)量且易于擴(kuò)展.
DS18B20的測(cè)溫范圍較大，集成度較高，故選用此方案。
DS18B20內(nèi)部1，2位寄存器存放實(shí)時(shí)溫度值，本系統(tǒng)對(duì)以上兩寄存器數(shù)據(jù)處理后精度為0.1；DS18B20第3，4位寄存器分別存放高溫限值和低溫限值，并且DS18B20內(nèi)部還有EEPROM，因此通過(guò)第3，4寄存器與EEPROM的數(shù)據(jù)交換就能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定后的值進(jìn)行貯存。
(三) 軟件設(shè)計(jì)
本實(shí)驗(yàn)中我選用Keil編程平臺(tái).
主程序流程圖:

圖3 主程序流程圖


二、單元電路設(shè)計(jì)(一) 溫度信號(hào)采集電路
圖4 溫度信號(hào)采集電路
(二) 步進(jìn)電機(jī)電路
圖5 步進(jìn)電機(jī)電路

(三) 液晶顯示模塊
圖6液晶顯示模塊
(四) 晶振復(fù)位電路
圖7 晶振復(fù)位電路

三、總結(jié)體會(huì)

本次設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)將自己所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的良機(jī)，通過(guò)了兩個(gè)周的設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多非常有價(jià)值的東西，懂得了如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)際程序的設(shè)計(jì)；掌握的單片機(jī)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的思路與方案確定；學(xué)會(huì)了更有效的查找自己所需的資料；同時(shí)也意識(shí)到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性；掌握了硬件與程序設(shè)計(jì)的一般步驟和方法。這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作的是非常有幫助的。

設(shè)計(jì)是我們將來(lái)必需的技能，這次設(shè)計(jì)剛好給我們提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，從到圖書(shū)館和網(wǎng)上查找資料到對(duì)硬件與程序模塊的設(shè)計(jì)對(duì)各模塊的調(diào)試再到最后整體設(shè)計(jì)調(diào)試，都對(duì)我所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了檢驗(yàn)，增強(qiáng)了自信心。

    通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步溫習(xí)和鞏固了課本的理論知識(shí)，對(duì)單片機(jī)各接口與外部電路之間的連接關(guān)系有了更加深刻的理解。同時(shí)掌握了Proteus和keil軟件的基本應(yīng)用。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力。雖然設(shè)計(jì)時(shí)有時(shí)一個(gè)問(wèn)題需要我們花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，很煩很累但當(dāng)我們通過(guò)查找資料解決了之后心里很開(kāi)心很有成就感。同時(shí)也使我明白了要將理論運(yùn)用于實(shí)踐還是一種非常重要的能力，要想牢固的掌握所學(xué)的知識(shí)我們必須將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，用理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，用實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證理論，增強(qiáng)對(duì)理論的理解。不斷地充實(shí)自己的理論，提高自己的動(dòng)手能力。最終完成了整個(gè)設(shè)計(jì)之后，使我更加堅(jiān)信只要我們努力和采用正確的方法，沒(méi)有什么事是我們解決不了的。   

最后，我在這里衷心地感謝所有教給我知識(shí)和在設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭睦蠋焸兒屯瑢W(xué)們，是他們給我們的知識(shí)才使我們得以順利完成此次設(shè)計(jì)。



單片機(jī)匯編語(yǔ)言源程序如下:
  1. ;-------------------------------------------------
  2. ; 簡(jiǎn)單功能說(shuō)明：一個(gè)顯示實(shí)時(shí)溫度的小系統(tǒng)，可以自行設(shè)
  3. ; 定高溫報(bào)警和低溫報(bào)警值，實(shí)現(xiàn)溫度控制電機(jī)帶動(dòng)外圍器
  4. ; 件功能。
  5. ;
  6. ;-------------------------------------------------
  7.         DQ        EQU        P1.7        ;DS18B20控制口
  8.         RS          EQU         P2.4
  9.             RW          EQU         P2.5
  10.             E           EQU         P2.6
  11.             LCD         EQU         P0
  12.         FLAG        EQU        30H        
  13.              GEWEI        EQU        29H
  14.         SHI        EQU        28H
  15.         XIAOSHU        EQU        27H
  16.         TEMP_TL        EQU        20H  ;低溫限值
  17.         TEMP_TH        EQU        21H  ;高溫限值
  18.         TEMPH        EQU        22H  ;溫度高字節(jié)
  19.         TEMPL        EQU        23H  ;溫度低字節(jié)
  20.         TEMP        EQU        24H
  21.         K1        EQU        P3.0
  22.          K2        EQU        P3.1
  23.         K3        EQU        P3.2
  24.         K4        EQU        P3.3
  25. ;===============================================

  27. MAIN:        MOV        TEMP_TH,#25
  28.         MOV        TEMP_TL,#01
  29.         ACALL         INIT_LCD        ;初始化液晶
  30.         ACALL        WR_THL                ;寫(xiě)入高溫限值和低溫限值寄存器
  31.         ACALL        WR_PROM
  32.         ACALL        RE_PROM         ;從EEPROM中返回高溫限值和低溫限值
  33.         ACALL        RESET                 ;初始化1820
  34.         JB        FLAG,LOOP        
  35.         ACALL        ERROR                ;報(bào)錯(cuò)
  36.                
  37. LOOP:        ACALL        READ_T                ;1820讀取溫度
  38.         ACALL        DISP_TEMP        ;液晶顯示實(shí)時(shí)溫度
  39.         ACALL        KEYSCAN                ;鍵盤(pán)設(shè)定高溫限值和低溫限值
  40.         ACALL        TEMP_COMP
  41.         JMP        LOOP

  43. ;=============啟動(dòng)1820讀取溫度====================

  45. READ_T:        SETB        DQ
  46.         ACALL        RESET
  47.         JB        FLAG,READ_T1
  48.         RET
  49. READ_T1:
  50.         MOV        A,#0CCH
  51.         ACALL        WR_1820
  52.         MOV        A,#44H
  53.         ACALL        WR_1820
  54.         ACALL        RESET
  55.         MOV        A,#0CCH
  56.         ACALL        WR_1820
  57.         MOV        A,#0BEH
  58.         ACALL        WR_1820
  59.         ACALL        READ_1820
  60.         RET

  62. ;=========把高溫和低溫限值寫(xiě)入寄存器=================

  64. WR_THL:        JB        FLAG,WR_HL
  65.         RET
  66. WR_HL:        ACALL        RESET
  67.         MOV        A,#0CCH
  68.         ACALL        WR_1820
  69.         MOV        A,#4EH
  70.         ACALL        WR_1820
  71.         MOV        A,TEMP_TH
  72.         ACALL        WR_1820
  73.         MOV        A,TEMP_TL
  74.         ACALL        WR_1820
  75.         RET

  77. ;==========把高溫和低溫限值寫(xiě)入EEPROM=================

  79. WR_PROM:ACALL        RESET
  80.         MOV        A,#0CCH
  81.         ACALL        WR_1820
  82.         MOV        A,#48H
  83.         ACALL        WR_1820
  84.         RET

  86. ;========把EEPROM的值返回到高溫和低溫限值寄存器========
  87. RE_PROM:
  88.         ACALL        RESET
  89.         MOV        A,#0CCH
  90.         ACALL        WR_1820
  91.         MOV        A,#0B8H
  92.         ACALL        WR_1820
  93.         RET
  94. ;===========初始化1820==================================

  96. RESET:        SETB         DQ
  97.         NOP
  98.         CLR        DQ
  99.         MOV        R5,#250
  100.         DJNZ        R5,$

  102.         SETB        DQ            
  103.         NOP
  104.         
  105.         MOV        R5,#25H
  106. RESET1:        JNB        DQ,FLAG1
  107.         DJNZ        R5,RESET1
  108.         JMP        NDQ


  111. FLAG1:        SETB        FLAG
  112.         MOV        R5,#100
  113.         DJNZ        R5,$
  114.         SETB        DQ
  115.         MOV        R5,#100
  116.         DJNZ        R5,$
  117.         JMP        RETU

  119. NDQ:        CLR        FLAG
  120.         ACALL        ERROR
  121. RETU:        SETB        DQ
  122.         RET

  124. ;=============1820寫(xiě)字節(jié)========================

  126. WR_1820:
  127.         MOV        R6,#8
  128.         CLR        C
  129.         
  130. WR1:        CLR        DQ
  131.         MOV        R5,#7
  132.         DJNZ        R5,$
  133.         RRC        A
  134.         MOV        DQ,C
  135.         MOV        R5,#25
  136.         DJNZ        R5,$
  137.         SETB        DQ
  138.         NOP
  139.         NOP
  140.         DJNZ        R6,WR1
  141.         SETB        DQ
  142.         RET
  143. ;==============讀取1820數(shù)據(jù)======================

  145. READ_1820:
  146.         MOV        R2,#4
  147.         MOV        R1,#TEMPL
  148.         
  149. RE1:        MOV        R6,#8
  150. RE2:        SETB        DQ
  151.         NOP
  152.         CLR        DQ
  153.         CLR        C
  154.         NOP
  155.         NOP

  157.         SETB        DQ
  158.         MOV        R5,#9
  159.         DJNZ        R5,$

  161.         MOV        C,DQ
  162.         MOV        R5,#24
  163.         DJNZ        R5,$
  164.         RRC        A

  166.         DJNZ        R6,RE2
  167.         MOV        @R1,A
  168.         DEC        R1
  169.         DJNZ        R2,RE1
  170.         RET
  171. ;===========轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)=============================

  173. TURN:        MOV        XIAOSHU,TEMPL         ;保存TEMPL值，后面用于取低4位轉(zhuǎn)換小數(shù)部分
  174.         MOV        A,TEMPL
  175.         MOV        C,16                 ;22H的位尋址
  176.         RRC        A
  177.         MOV        C,17
  178.         RRC        A
  179.         MOV        C,18
  180.         RRC        A
  181.         MOV        C,19
  182.         RRC        A
  183.         MOV        TEMP,A
  184.         MOV        A,XIAOSHU
  185.         ANL        A,#00001111B
  186.         MOV        XIAOSHU,A

  188.             
  189.         RET
  190. ;========鍵盤(pán)掃描=============================

  192. KEYSCAN:
  193.         JB        K1,RETUN        ;按下K1,進(jìn)入鍵盤(pán)掃描
  194.         ACALL        DELAY20               
  195.         JNB        K1,$
  196.         ACALL        CLR_LCD                ;清屏
  197.         ACALL        DISP_THL        ;顯示高溫限值和低溫限值
  198.         ACALL        SET_HL                ;設(shè)定限值
  199.         ACALL        WR_THL                ;把高溫限值和低溫限值寫(xiě)入RAM
  200.         //.../ACALL        LED
  201.         ACALL  WR_PROM                ;限值復(fù)制到EEPROM中
  202. RETUN:        RET
  203. ;------------設(shè)定高低限值----------------------

  205. SET_HL:        //JNB        K4,EXIT
  206.         JB        K1,KEY4                  
  207.         ACALL        DELAY20
  208.         JNB        K1,$
  209.         CPL        20H.1                ;標(biāo)志位，標(biāo)志設(shè)定高溫限值或低溫限值
  210.         JB        20H.1,SET_H
  211.         JMP        SET_L
  212. ;-------------調(diào)高溫限值-------------------------        
  213. SET_H:        
  214.         ACALL        TH_SHAN                ;光標(biāo)閃，進(jìn)入設(shè)定
  215.         
  216. KEY2H:        JNB        K1,SET_L         ;高溫限值與低溫限值間設(shè)定轉(zhuǎn)換
  217.         JNB        K4,EXIT
  218.         JB        K2,KEY3H        ;按下K2，值加1

  220.         ACALL        DELAY20

  222.         JNB        K2,$
  223.              INC        TEMP_TH
  224.         MOV        A,TEMP_TH
  225.         CJNE        A,#99,A0
  226.         MOV        TEMP_TH,#00
  227. A0:        ACALL        DISP_THL     

  229. KEY3H:  
  230.         JB        K3,KEY2H         ;按下K3，值減1
  231.         ACALL        DELAY20
  232.         JNB        K3,$
  233.         DEC         TEMP_TH
  234.         MOV         A,TEMP_TH
  235.         CJNE        A,#0,A1
  236.         MOV        TEMP_TH,#99
  237. A1:        ACALL        DISP_THL
  238.         JMP        SET_H
  239. ;-------------調(diào)低溫限值------------------------------
  240. SET_L:        
  241.         ACALL        TL_SHAN
  242. KEY2L:        JNB        K1,SET_H        ;高溫限值與低溫限值間設(shè)定轉(zhuǎn)換
  243.         JNB        K4,EXIT
  244.         JB        K2,KEY3L        ;按下K2，值加1
  245.                
  246.         ACALL        DELAY20
  247.         JNB        K2,$
  248.         INC        TEMP_TL
  249.         MOV        A,TEMP_TL
  250.         CJNE        A,#99,A2
  251.         MOV        TEMP_TL,#00
  252. A2:        ACALL        DISP_THL   
  253. KEY3L:        JB        K3,KEY2L                 ;按下K3，值減1
  254.         ACALL        DELAY20
  255.         JNB        K3,$
  256.         DEC        TEMP_TL
  257.         MOV        A,TEMP_TL
  258.         CJNE        A,#0,A3
  259.         MOV        TEMP_TL,#99

  261. A3:        ACALL        DISP_THL
  262.         JMP        SET_L
  263.         
  264. ;----------------------
  265. KEY4:        JNB        K4,EXIT                  ;K4用于退出設(shè)定
  266.         JMP        SET_HL
  267.         //JMP        SET_HL
  268. EXIT:        ACALL        DELAY20
  269.         JNB        K4,$
  270.          MOV           LCD,#00001100B           ;設(shè)置液晶光標(biāo)不顯示、不閃爍
  271.            ACALL         WR_COMM
  272.         ACALL        CLR_LCD
  273.         ACALL        DISP_TEMP        
  274.         RET        

  276. ;==============溫度比較======================================

  278. TEMP_COMP:
  279.         MOV        A,TEMP_TH
  280.         SUBB        A,TEMP
  281.         ACALL        DIANJI
  282.         MOV        A,TEMP
  283.         SUBB        A,TEMP_TL
  284.         ACALL        DIANJI
  285.         RET
  286. ;============================================
  287. /*MORE:        MOV        DPTR,#MORE0
  288.         MOV        LCD,#0CEH
  289.         ACALL        WR_COMM
  290.         ACALL        DISP0
  291.         RET
  292. MORE0:        DB        '>H',0H        
  293. */                        
  294. ;=============啟動(dòng)電機(jī)========================

  296. ;電機(jī)接口是P1低4位，因?yàn)镻1.7是溫度傳感器的控制口
  297. ;避免沖突，電機(jī)接口按位控制
  298. DIANJI:        JC        DIAN0
  299.         RET        
  300. DIAN0:        MOV        R0,#4
  301.         //ACALL        MORE
  302. DIAN1:        
  303.         SETB        P1.0
  304.         CLR        P1.1
  305.         CLR        P1.2
  306.         CLR        P1.3
  307.         ACALL        DELAY
  308.         CLR        P1.0
  309.         SETB        P1.1
  310.         ACALL        DELAY
  311.         CLR        P1.1
  312.         SETB        P1.2
  313.         ACALL        DELAY
  314.         CLR        P1.2
  315.         SETB        P1.3
  316.         ACALL        DELAY
  317.         //RL        A
  318.         DJNZ        R0,DIAN1
  319.         CLR        P1.0
  320.         CLR        P1.1
  321.         CLR        P1.2
  322.         CLR        P1.3
  323.         RET
  324. DELAY:        MOV        R5,#5
  325. DLY1:        MOV        R6,#10
  326. DLY2:        MOV        R7,#50
  327.         DJNZ        R7,$
  328.         DJNZ        R6,DLY2
  329.         DJNZ        R5,DLY1
  330.         RET
  331. ;============清屏=============================

  333. CLR_LCD:
  334.         MOV        LCD,#80H
  335.         ACALL        WR_COMM
  336.         MOV        R0,#16
  337. CLR1:        MOV        LCD,#' '
  338.         ACALL        WR_DATA
  339.         DJNZ        R0,CLR1

  341.         MOV        LCD,#0C0H
  342.         ACALL        WR_COMM
  343.         MOV        R0,#16
  344. CLR2:        MOV        LCD,#' '
  345.         ACALL        WR_DATA
  346.         DJNZ        R0,CLR2
  347.         RET
  348. ;===============報(bào)錯(cuò)============================

  350. ERROR:        MOV        LCD,#80H
  351.         ACALL        WR_COMM
  352.         MOV        DPTR,#ERORTAB
  353.         ACALL        DISP0
  354.         RET
  355. ……………………

  357. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼

仿真程序和文檔下載:
基于51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng).7z (252.45 KB, 下載次數(shù): 144)

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ID:262 發(fā)表于 2022-3-5 23:48 | 顯示全部樓層
木子236Y 發(fā)表于 2022-3-5 20:46
仿真時(shí)實(shí)時(shí)溫度不正確呀，一直定在了85

我用Proteus8.8版本打開(kāi)是正常的 你看圖
51hei.gif
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ID:349895 發(fā)表于 2018-6-12 08:13 | 顯示全部樓層
謝謝分享，
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無(wú)效樓層，該帖已經(jīng)被刪除
ID:853197 發(fā)表于 2022-3-5 20:46 來(lái)自觸屏版 | 顯示全部樓層
仿真時(shí)實(shí)時(shí)溫度不正確呀，一直定在了85
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