基于单片机温室大棚温度监控系统的设计.doc

基于单片机温室大棚温度监控系统的设计摘要：本系统以 AT89C51 单片机为控制核心，利用温度传感器 AD590对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制，实现温室温度的自动控制。本系统以单片机小系统模块,温度采集模块，加热模块，降温模块，按键以及显示模块六个部分组成。可以通过按键设定温室的温度值，采集的温度和设定的温度通过 LED 数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度值打时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。通过该系统对蔬菜大棚内的温度进行有效可靠地检测与控制。从而保证大棚内的作物在最佳温度条下生长，提高质量和产量。.关键词：单片机温室大棚温度控制Abstract:the system to AT89C51 SCM as control core,real-timedata acquisitionand control using the temperature sensor AD590temperature of the greenhouse,realize the automatic control of thegreenhouse temperature.The system is composed of single chipmicroprocessorsystemmodule,thetemperatureacquisitionmodule,a heating module,temperature module,keyboard anddisplaymodulesixparts.Youcansetthekeygreenhousetemperature value,the collection of temperature andset temperature by LED digital tube display.When the settemperature value than the acquisition of temperature is high,through heating,in order to reach the set value;otherwise,open thecooling fan,to achieve cooling effect.Through the system,effective,reliabledetectionandcontrolofthegreenhousetemperature.In order to ensurethe greenhouse crop at the optimumtemperature of growth,improve quality andyield.Keywords:single chip microcomputer,greenhouse,temperaturecontrol目录目录ABSTRACT第一章第一章绪论绪论1.1 课题的背景和意义.11.2 单片机的前景与未来.11.3 温度测控技术的应用3第第二二章章温度传感器的介绍温度传感器的介绍2.1 传感器原理及前景简介.82.2 温度一体化传感器的发展和应用.92.3 温度传感器 AD590.102.3.1 AD590 简介.112.3.2 AD590 的应用.12第三章第三章硬件设计硬件设计3.1 设计目的.133.2 设计思路.133.3 基于 AT89C51 的单片机小系统.143.4 温度采集模块.153.5 显示模块.163.6 键盘扫描.173.7 WP 型温室加热器.183.8降温模块.18第四章第四章软件部分设计软件部分设计4.1软件设计软件设计4.1.1 主程序.4.1.2定时器 TO 中断.4.1.3现实模块.4.1.4按键扫描.4.1.5源程序.致谢致谢.35参考文献参考文献.36第一章第一章绪论绪论1.1 选题背景和意义选题背景和意义现在的精密测量和精密加工中，环境因素是影响精度的主要因素之一，其中的温度是环境的主要指标。当前，已经开发了很多的温度测量系统，一些高精度温度传感器的精度可达到0.01，然而价格非常昂贵一般只作为高分辨力的精度测量和用作测温仪器的标准。而对于生产应用中的较低精度温度测量系统，现有的系统多采用了与计算机直接结合的工作模式，增加了系统的成本。鉴于目前的情况，我们提出以价格低廉的单片机作为控制核心，以多个温度传感器作为测量元件，构成了低成本的智能温度测量系统。在该系统中，根据测量空间或设备的实际需要，由多路温度传感器对关键温度点进行测量，由安装于仪器内的单片机对各路数据进行循环检测、存储，实现温度的智能测量。该系统具有与计算机的通讯功能，在长时间数据采集完成后，可以将数据在传送到计算机进行相关的研究分析。因此，该系统即具有现有的计算机控制的智能测量功能，又节省硬件成本。另外，我们所设计的智能温度测量系统外形尺寸小，即可用于实验室环境温度的测量，又可用于仪器、大型设备等的内部环境测量。1.2 单片机的前景与未来单片机的前景与未来单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜数，应有尽有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：（1）低功耗低功耗 CMOS 化化随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而 CHMOS 则具备了高速和低功耗的特点。（2）微型单片化微型单片化现在常规的单片机普遍都是将 CPU、RAM、ROM、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将 LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。（3）主流与多品种共存主流与多品种共存现在单片机的品种繁多，各具特色，但仍以 80C51 为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有 PHILIPS 公司的产品，ATMEL 公司的产品和中国台湾的系列单片机。而 Microchip 公司的PIC 精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的 HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增。此外还有 MOTOROLA 公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。以前没有单片机时，只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们 只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成 本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。所以，学习单片机在我国是有着广阔前景的。1.3 温度测控技术的应用温度测控技术的应用温度自动测控系统借助于温度传感器，测量大楼内的温度数据，并对大楼实现温度控制。系统采用以可编程序控制器为核心，配置以各类温度传感器，外围接口电路，由可编程序控制器检测个传感器的信号，完成实时数据采集，开关量处理，超限报警信号检测与输出等，并根据采集的信号来控制前端设备的运转。可编程序控制器是一种工业环境下应用的智能控制器件。可用于执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术操作等指令，并通过数字或模拟的输入输出方式控制各种类型的仪器设备。可编程序控制器还具有通信，联网等功能，它的应用范围大致介于继电器控制装置与过程控制的计算机之间，它也可在一个大型的集散控制系统中，作为前端控制装置，在上位机的统一调度下工作。测量温度时，温度传感器把温度信号转变为电量，为与可编程序控制器连接，测量的电信号应转化为工业标准信号 0-5V 或 4-20mA。当有多个传感器时，传感器信号之间最好不要共地，否则可编程序控制器的模拟量模块可能会工作不正常。输出信号通过中间继电器控制强电信号，驱动空调运转，系统自动根据测量的温度值，确定是否开启或关闭空调。例如，当温度度大于设定值 30 度时，开启空调，直至温度接近设定值 20 度时，切断电源。为保证系统具有良好的测量精度，并能准确地对空调进行控制，必须在前端测量信号转换时具有较好的线性。第第二二章章温度传感器的介绍温度传感器的介绍2.1传感器原理及前景简介传感器原理及前景简介传感器是能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成。传感器有很多种类，包括电阻应变式传感器，压阻式传感器，热电阻传感器，温度传感器，光敏传感器等。传感器的前景可以从以下几方面来看：采用新原理，开发新型传感器；大力开发物性型传感器；传感器的集成化；传感器的多功能化；传感器的智能化(Smart Sensor)。2.2温度一体化传感器的发展和应用温度一体化传感器的发展和应用温度一体化的传感器，适应于多种环境的温度测量。采用专用温度补偿电路和线性化处理电路。这种传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快，测量范围宽，目前已广泛应用。适用于通讯机房，办公室，厂矿，车间，仓库，医院，档案馆，博物馆，暖通空调，楼宇自控等环境的温度测量。温度一体的传感器节省资源，便于温度的测量和对湿度补偿，同时为保证结果真实可靠。2.3 温度传感器温度传感器 AD5902.3.1 AD590 简介AD590 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。可广泛应用于各种冰箱、空调器、粮仓、冰库、工业仪器配套和各种温度的测量和控制等领域。特点特点：1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：mA/K 式中：流过器件（AD590）的电流，单位为 mA；T热力学温度，单位为 K。2、AD590 的测温范围为-55 150。3、AD590 的电源电压范围为 4V30V。电源电压可在4V6V 范围变化，电流变化 1mA，相当于温度变化 1K。AD590 可以承受 44V 正向电压和 20V 反向电压，因而器件反接也不会被损坏。4、输出电阻为 710MW。5、精度高。AD590 共有 I、J、K、L、M 五档，其中 M 档精度最高，在-55 150范围内，非线性误差为0.3。AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于 AD590 精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。2.3.2 AD590 的应用1.AD590的工作原理的工作原理在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和530V 的直流电源相连，并在输出端串接一个1k的恒值电阻，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此时电阻两端将会有1mVK 的电压信号。其基本电路如图3所示。图3是利用UBE特性的集成PN结传感器的感温部分核心电路。其中 T1、T2起恒流作用，可用于使左右两支路的集电极电流 I1和 I2相等；T3、T4是感温用的晶体管，两个管的材质和工艺完全相同，但 T3实质上是由 n 个晶体管并联而成，因而其结面积是 T4的 n 倍。T3和 T4的发射结电压 UBE3和 UBE4经反极性串联后加在电阻 R 上，所以 R 上端电压为UBE。因此，电流 I1为：I1UBER（KTq）（lnn）R对于 AD590，n8，这样，电路的总电流将与热力学温度 T 成正比，将此电流引至负载电阻 RL 上便可得到与 T 成正比的输出电压。由于利用了恒流特性，所以输出信号不受电源电压和导线电阻的影响。图3中的电阻 R 是在硅板上形成的薄膜电阻，该电阻已用激光修正了其电阻值，因而在基准温度下可得到1AK 的 I 值。图4所示是 AD590的内部电路，图中的 T1T4相当于图3中的T1、T2，而 T9，T11相当于图3中的 T3、T4。R5、R6是薄膜工艺制成的低温度系数电阻，供出厂前调整之用。T7、T8，T10为对称的Wilson 电路，用来提高阻抗。T5、T12和 T10为启动电路，其中 T5为恒定偏置二极管。T6可用来防止电源反接时损坏电路，同时也可使左右两支路对称。R1，R2为发射极反馈电阻，可用于进一步提高阻抗。T1T4是为热效应而设计的连接方式。而 C1和 R4则可用来防止寄生振荡。该电路的设计使得 T9，T10，T11三者的发射极电流相等，并同为整个电路总电流 I 的13。T9和 T11 的发射结面积比为8：1，T10和 T11的发射结面积相等。T9和 T11的发射结电压互相反极性串联后加在电阻 R5和 R6上，因此可以写出：UBE（R62 R5）I3R6上只有 T9的发射极电流，而 R5上除了来自 T10的发射极电流外，还有来自 T11的发射极电流，所以 R5上的压降是 R5的23。根据上式不难看出，要想改变UBE，可以在调整 R5后再调整R6，而增大 R5的效果和减小 R6是一样的，其结果都会使UBE 减小，不过，改变 R5对UBE 的影响更为显著，因为它前面的系数较大。实际上就是利用激光修正 R5以进行粗调，修正 R6以实现细调，最终使其在250之下使总电流 I 达到1AK。2.测温电路的设计测温电路的设计在设计测温电路时，首先应将电流转换成电压。由于 AD590为电流输出元件，它的温度每升高1K，电流就增加1A。当 AD590的电流通过一个 10k的电阻时，这个电阻上的压降为10mV，即转换成10mVK，为了使此电阻精确（01），可用一个96k的电阻与一个1k电位器串联，然后通过调节电位器来获得精确的10k。图5所示是一个电流电压和绝对摄氏温标的转换电路，其中运算放大器 A1被接成电压跟随器形式，以增加信号的输入阻抗。而运放A2的作用是把绝对温标转换成摄氏温标，给 A2的同相输入端输入一个恒定的电压（如1235V），然后将此电压放大到273V。这样，A1与 A2输出端之间的电压即为转换成的摄氏温标。将 AD590放入0的冰水混合溶液中，A1同相输入端的电压应为273V，同样使 A2的输出电压也为273V，因此 A1与 A2两输出端之间的电压：2732730V 即对应于0。32 AD 转换和显示电路的设计转换和显示电路的设计设计 AD 转换和显示电路具有两种方案。分述如下：（1）用 AD 转换器 MC14433实现首先将 AD590的输出电流转换成电压，由于此信号为模拟信号，因此，要进行数码显示，还需将此信号转换成数字信号。采用MC14433的转换电路如图6所示。此电路的作用是通过 AD 转换器MC14433将模拟信号转换成数字信号，以控制显示电路。其中MC14511为译码锁存驱动电路，它的输入为 BCD 码，输出为七段译码。LED 数码显示由 MC14433的位选信号 DS1DS4通过达林顿阵列 MC1413来驱动，并由 MC14433的 DS1、Q2端来控制“”、“”温度的显示。当 DS11，Q21时，显示为正；Q20时，显示为负。图6 A/D 转换和数码显示电路框图（2）用 ICL7106来实现采用 ICL7106的 AD 转换及 LCD 显示电路框图如图7所示。其中，ICL7106是3位半显示的 AD 转换电路，它内含液晶显示驱动电路，可用来进行 AD 转换和 LCD 显示驱动。第四章第四章 硬件设计硬件设计4.14.1 设计目标设计目标本系统要控制的对象为这样一个规模的温室。温室结构的参数为：屋脊高 5.2m，檐高 3m，单跨度 6.5m，长为 20m，地面面积为 130平方米。要实现的目标是，使薄膜温室的温度保持在 2030之间，在这个区域内温度值是可设定的。4.24.2 设计思路设计思路系统原理框图如图 1 所示。本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、WP 型温室加热器、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。通过按键设定温度值，设定的温度值和采集的温度值都可以通过 LED 数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。该系统对温度的控制范围在 2030，温度控制的误差小于等于 0.5。通过使用该系统，对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制,保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。图 1 系统原理框图该系统分为六个模块，分别是单片机小系统模块、温度采集模块、显示模块、键盘扫描模块、加热模块和降温模块。4.34.3 基于基于 AT89C51AT89C51 的单片机小系统的单片机小系统本系统采用 Atmel 公司所生产的 AT89C51 单片机。AT89C51 单片温度采集键盘扫描显示WP 型温室加热器AT89C51 控制系统降温模块机小系统如图 2 所示：图 2 单片机小系统这个小系统由时钟脉冲和复位电路组成，AT89C51 内部已具备振荡电路，只要在接地引脚上面的两个引脚（即 19、18 脚）连接简单的石英晶体即可。AT89C51 的时钟频率为 12MHz。AT89C51 的复位引脚为第 9 脚，当此引脚连接高电平超过 2 个机器周期（一个机器周期为 6 个时钟脉冲），即可产生复位的动作。以 12MHz 的时钟脉冲为例，每个时钟脉冲 1s,两个机器周期为 12s,因此，在第 9 脚上连接一个 12s 以上的高电平脉冲，即可产生复位的动作。对于上电复位，复位引脚上串接了一个电容，当复位引脚接+5V 电压时，电容相当于短路，经过一段时间（在这段时间内完成复位）后，电容处于充电状态，相当于断开。还有一种是手动复位,它的接法是在 AT89C51 复位引脚所串连的电容上并联接一个按钮开关。当按钮没按下时，电容处于充电状态；当按钮按下时，电容对复位引脚放电，从而在这个引脚上产生高电平，达到复位的目的。4.44.4 温度采集模块温度采集模块本系统的温度采集和转换电路原理图如图 3 所示，它的工作过程为：系统通过 AD590 采集外界的温度参数，并通过三个放大器的作用将温度转化为电流模拟量；此模拟量通过 ADC0804 的转化变成数字量，以便单片机辨认接收。图 3 AD590 温度传感器工作的系统结构电路图根据电路图，说明各个器件的功能如下：OPA1：以 0为标准，调节可变电阻 R10 使其输出电压为 2.73 伏特。OPA2：减 2.73 伏特，并反相。OPA3：放大 5 倍并反相。例如：AD590 输出电压为 1.5 伏特，则其温度为：1.5/5（OPA3）+2.732（OPA2）=3.302 伏特；3.302/10K=303.2 微安培；303.2-273.2=30 微安培30。温度值OPA1OPA2OPA3ADC VINADC 输出值02.732V0V0V0V00H102.832V-0.1V0.5V0.5V19H202.932V-0.2V1V1V32H303.032V-0.3V1.5V1.5V4BH403.132V-0.4V2V2V64H503.232V-0.5V2.5V2.5V7DH603.332V-0.6V3V3V96H703.432V-0.7V3.5V3.5VAFH803.53-0.8V4V4VC8H2V903.632V-0.9V4.5V4.5VE1H1003.732V-1V5V5VFAH表 1 各温度与 3 个 OPA 及 ADC0804 的输入与输出关系图 4 ADC0804如图 4，A/D 转换器就是模拟/数字转换器，是将输入的模拟信号转换成数字信号。信号输入端的信号可以是传感器或是转换器的输出，而 ADC 输出的数字信号可以提供给微处理器，以便更广泛地应用。ADC0804 电压输入与数字输出关系如下表 2 所示：十六进制二进制码二与满刻度的比率相对电压值 VREF=2.56 伏高四位字节低四位字节高四位字节电压低四位字节电压F111115/1615/2564.8000.300E111014/1614/2564.4800.280D110113/1613/2564.0600.260C110012/1612/2563.8400.240B101111/1611/2563.5200.220A101010/1610/2563.2000.200910019/169/2562.8800.180810008/168/2562.5600.160701117/167/2562.2400.140601106/166/2561.9200.120501015/165/2561.6000.100401004/164/2561.2800.080300113/163/2560.9600.060200102/162/2560.6400.040100011/161/2560.3200.0200000000表 2 ADC0804 电压输入与数字输出关系例如：VIN=3V，由上表可知 2.880+0.120=3V，为 10010110B=96H。AD590 产生的电流与绝对温度成正比，它可接收的工作电压为 4V30V，检测的温度范围为-55+150，它有非常好的线性输出性能，温度每增加 1，其电流增加 1 微安培。当摄氏温度为 0时，AD590的电流为273.2微安培，经10千欧姆电阻后其电压为2.732伏特。余者依上述方法类推。利用 AD590 以及接口电路把温度转换成模拟电压，经由 ADC0804转换成数字信号后传送给 AT89C51 处理。温度采集和 AD590 温度传感器工作的系统结构电路图为图 3。4.54.5 显示模块显示模块译码 IC 及温度显示的电路图如图 5 所示。显示部分的工作原理是，它将温度转换的数字量，即温度值，经由 AT89C51 的 P1 口由两个译码 IC 输出并分别送入两个七段数码管显示，这两个 LED 都是共阳极的。图 5 译码 IC 及温度显示BCD 码转换成 7 段 LED 数码管的译码驱动 IC，如图 6 所示，首推7447 系列，包括 7446、7449、74LS49。其中的 7446 及 7447 输出低电平驱动的显示码，用以推动共阳极 7 段 LED 数码管；而 7448 及74LS49 输出高电平驱动显示码，用以推动共阴极 7 段 LED 数码管，7446、7447 与 7448 的引脚相同（双并排 16pins）。图 6 译码 IC 7447D、C、B、A：BCD 码输入引脚。a、b、c、g：7 段数码管输出引脚。LT：本引脚为测试引脚，当接高电平时，所连接的 7 段 LED 数码管全亮。正常显示下应接低电平。RBI：本引脚为涟波淹没输入引脚，正常显示下应接低电平。BI 和 RBO：本引脚为淹没输入或涟波淹没输出引脚，正常显示下应接低电平。7 段 LED 数码管是利用 7 个 LED 组合而成的显示设备，可以显示0 到 9 共 10 个数字。当要显示多个数码管，可分别驱动每个数码管；当要利用人类的视觉暂留现象，则可以采用快速扫描的方式，只要一组驱动电路即可达到显示多个数码管的目的。一般来说，7 段 LED 数码管可分为共阳极和共阴极两种，共阳极就是把所有 LED 的阳极连接到共同的接点 com，而每个 LED 的阴极分别为 a、b、c、d、e、f、g 及 dp（小数点）；同样的，共阴极就是把所有 LED 的阴极连接到共同的接点 com，而每个 LED 的阳极分别为 a、b、c、d、e、f、g 及 dp（小数点）。4.64.6 键盘扫描键盘扫描图 7 键盘扫描电路图 7 是键盘扫描的电路图，其中 74922 是键盘扫描 IC。键盘扫描电路的原理是，将键盘接在一个键盘扫描 IC 74922 上，当在键盘上按下键时，相关的键码将通过 74922 的 A、B、C、D 口线传递给 AT89C51单片机。键盘采用电话式键盘，结构如图 8 所示。键盘是接在键盘扫描 IC74922（上图 6 所示）上面的，键盘的输入通过 74922 的 X1X3 和Y1Y4 输入。X1X2X3图 8 电话式键盘鉴于键盘扫描 IC 为 4*4 形式，以下键盘编码每行后面都有 0FFH，以配合硬件使用。按键123456对应编码01H02H03H04H05H06H按键789*0#对应编码07H08H09H0AH00HOBH表 3 键盘编码键盘扫描 IC74922 的工作过程：X1X3 接键盘的行，Y1Y4接键盘的列，按键信息由这几个口输入，由 A、B、C、D 四个口输出到 P3 口的低四位，再通过 P1 口经过译码 IC 显示在 LED 上。键盘扫描芯片不断查询是否有按键输入，当查询到有按键时，DA 置 1，同时123456789*0#Y1Y2Y3Y4执行相应的程序，比较温度是否超出上、下限，进而决定是加热还是降温。4.74.7 WPWP 型温室加热器型温室加热器如图 7 所示，在 AT89C51 的 P2.1 口上接一个继电器，将加热器接在此继电器上。需要提高温度时，单片机控制 P2.1 口，使之置 1，进而控制加热器加热。4.84.8 降温模块降温模块如图 7 所示，在 AT89C51 的 P2.2 口上接一个继电器,将降温风扇接在此继电器上。需要降温时，单片机控制 P2.2 口，使之置 1，进而控制降温风扇降温。第五章第五章软件设计软件设计5.15.1 软件设计软件设计本系统的工作流程是，操作人员可以从键盘上输入要设定的温度值。当此温度值与当前温度不同时，单片机控制系统采取调节的动作。当设定温度大于测定温度时，则使加热器工作；当设定温度小于测定温度时，则开启降温风扇。此程序流程包括 4 个部分。第一部分是主程序，它描述的是程序的总体结构；第二部分是定时器 T0 的描述，它的功能是将实际温度和设定的温度比较，再作出相应的动作；第三部分是键盘扫描部分；第四部分是显示部分，用于显示温度值。5.1.15.1.1 主程序主程序图 9 主程序YNYN开始系统初始化A/D 转换判断有无按键？A/D 转换完成否？显示按键程序本温度度控制系统的总体设计思路见图 9 的主程序流程图，系统采用温度传感器 AD590 采集温度数据，再由 ADC0804 模数转换器将温度转化为单片机可以处理的数据。本系统将温度总体控制在 20到 30之间，并且可以通过键盘输入要设定的温度值，并通过 7 段数码管显示出来。在整个系统的运行期间，有一个定时器 T0 中断每隔 20ms 扫描一次，用于当前温度与设定温度的比较，然后发出加温或降温的命令。程序代码如下：ORG00HJMPSTARTORG0BHJMPTIM0START:MOVTMOD,#01HMOVTH0,#60MOVTL0,#76SETBTR0MOVIE,#82HMOVR4,#09HMOVR0,#30HCLEAR:MOVR0,#00HDJNZR4,CLEARMOVA,#00HMOVDPTR,#TABLE1MOVCA,A+DPTRMOV34H,AMOVA,#01HMOVDPTR,#TABLE1MOVC A,A+DPTRMOV35H,AMOV36H,#0FFHSTART0:MOVXR0,AWAIT:JBP3.4,KEYINJBP2.0,ADCJMPWAITADC:MOVXA,R0MOV37H,ACLRCSUBBA,36HJCTDOWNTUP:MOVA,37HCLRCSUBBA,34HJNC POFFJMPLOOPPON:CLRP2.1JMPSTART0POFF:SETBP2.1JMPLOOPTDOWN:MOVA,37HCLRCSUBBA,35HJCPONJMPLOOPLOOP:MOV36H,37HCLRAMOVR4,#0FFHDJNZR4,$CALLL1MOV21H,#10HNOVR1,#30HDISP1:CALLDISPDJNZ21H,DISP1JMPSTART05.1.25.1.2 定时器定时器 T0T0 中断中断图 10 定时器 T0 中断子程序定时器 T0 中断的工作流程如图 10 所示。当定时器 T0 发生中断时，就将按键输入的设定的温度值与当前的温度值比较。当输入的温NNNYYY定位装入初值比较的十位相同？比较的个位相同？开启降温风扇返回加热器工作设定温度测定温度？加热器停止工作度值大于当前测定的温度值，单片机就控制加热器加热；当设定的温度值小于当前测定的温度值，就开启降温风扇。程序代码如下：TIM0:PUSHACCPUSHPSWMOVTH0,#60MOVTL0,#76MOVA,33HCJNEA,31H,TMOVA,32HCJNEA,30H,TJMPOFFT:JCOFFCLRP2.1RETURN:POPPSWPOPACCRETIOFF:SETBP2.1JMPRETURNDELAY:MOVR7,#06D1:MOVR6,#248DJNZR6,$DJNZR7,D1RET5.1.35.1.3 显示模块显示模块显示子程序流程图如图 11 所示:（说明：30H 用于暂时存放要显示温度的高四位，31H 用于暂时存放要显示温度的低四位，38H 用于存放最终要显示在 7 段数码管上的温度值；D1、D2 分别表示两个 7段数码管的存储地址。）取（30H）高四位为 D1取（31H）低四位为 D2返回将（38H）的值送 P1将（30H）、（31H）合成为（38H）延时DISP图 11 显示子程序系统提供温度的显示功能，将温度用两个 7 段数码管显示出来。程序如下：DISP:MOVA,R1ANLA,#0F0HSWAPAMOV38H,AINCR1MOVA,R1ANLA,#0FHSWAPAORLA,38HMOVP1,ACALLDELAYRET5.1.45.1.4 按键扫描按键扫描将键盘接在一个键盘扫描 IC 74922 上，所按键将被此芯片处理后传送给单片机处理。工作流程如图 9 所示。如果要设定新的温度值，操作流程为：按“*”要设定的温度值按“*”，这样就完成了温度的设定。程序代码如下：KEYIN:JBP3.4,$MOVA,P3ANLA,#0FHMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRXRLA,#0AHJNZSTART0JBP3.4,KEYIN1MOVR1,#32HCALLDISPMOVR5,4FHD4:MOVR7,#0FFHD3:MOVR6,#0FFHD2:JBP3.4,KEYIN1DJNZR6,D2DJNZR7,D3DJNZR5,D4JMPSTART0KEYIN1:JBP3.4,$MOVA,P3ANLA,#0FHMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOV20H,AXRLA,#0AHJZX1MOVA,20HXRLA,#0BHJZWAIT1MOVA,20HXCHA,32HXCHA,33H5.1.55.1.5 源程序源程序程序要完成的功能是将总体温度控制在 2030之间，在这个范围内，可以设定任一温度值，并使之达到恒温效果；如果超出这个范围，则程序自动控制继电器工作使温度稳定在这个范围之间。程序中各寄存器说明如下：30H、31H：所测得的实际温度32H、33H：键盘设定的温度34H：系统的上限温度值（30）35H：系统的下限温度值（20）36H：旧温度值的存放地址源程序如下:ORG00HJMPSTARTORG0BHJMPTIM0START:MOVTMOD,#01HMOVTH0,#60MOVTL0,#76SETBTR0MOVIE,#82HMOVR4,#09HMOVR0,#30HCLEAR:MOVR0,#00HDJNZR4,CLEARMOVA,#00HMOVDPTR,#TABLE1MOVCA,A+DPTRMOV34H,AMOVA,#01HMOVDPTR,#TABLE1MOVC A,A+DPTRMOV35H,AMOV36H,#0FFHSTART0:MOVXR0,AWAIT:JBP3.4,KEYINJBP2.0,ADCJMPWAITADC:MOVXA,R0MOV37H,ACLRCSUBBA,36HJCTDOWNTUP:MOVA,37HCLRCSUBBA,34HJNC POFFJMPLOOPPON:CLRP2.1JMPSTART0POFF:SETBP2.1JMPLOOPTDOWN:MOVA,37HCLRCSUBBA,35HJCPONJMPLOOPLOOP:MOV36H,37HCLRAMOVR4,#0FFHDJNZR4,$CALLL1MOV21H,#10HNOVR1,#30HDISP1:CALLDISPDJNZ21H,DISP1JMPSTART0L1:CLRCMOV30H,#00HMOV31H,#00HMOVR3,#08HNEXT:RLCAMOVR2,AMOVA,30HADDCA,30HDAAMOV30H,AMOVA,31HADDCA,31HDAAMOV31H,AMOVA,R2DJNZR3,NEXTL2:MOVA,30HADDA,30HDAAMOV30H,AMOVA,31HADDCA,31HDAAMOV31H,ARETKEYIN:JBP3.4,$MOVA,P3ANLA,#0FHMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRXRLA,#0AHJNZSTART0JBP3.4,KEYIN1MOVR1,#32HCALLDISPMOVR5,4FHD4:MOVR7,#0FFHD3:MOVR6,#0FFHD2:JBP3.4,KEYIN1DJNZR6,D2DJNZR7,D3DJNZR5,D4JMPSTART0KEYIN1:JBP3.4,$MOVA,P3ANLA,#0FHMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOV20H,AXRLA,#0AHJZX1MOVA,20HXRLA,#0BHJZWAIT1MOVA,20HXCHA,32HXCHA,33HWAIT1:MOVR1,#32HCALLDISPJBP3.4,KEYIN1JMPWAIT1X1:JMPSTART0DISP:MOVA,R1ANLA,#0F0HSWAPAMOV38H,AINCR1MOVA,R1ANLA,#0FHSWAPAORLA,38HMOVP1,ACALLDELAYRETTIM0:PUSHACCPUSHPSWMOVTH0,#60MOVTL0,#76MOVA,33HCJNEA,31H,TMOVA,32HCJNEA,30H,TJMPOFFT:JCOFFCLRP2.1RETURN:POPPSWPOPACCRETIOFF:SETBP2.1JMPRETURNDELAY:MOVR7,#06D1:MOVR6,#248DJNZR6,$DJNZR7,D1RETTABLE:DB01H,02H,03H,0FFHDB04H,05H,06H,0FFHDB07H,08H,09H,0FFHDB0AH,00H,0BH,0FFHTABLE1:DB4BHDB32HEND(六)系统电路图本系统的工作流程是，操作人员可以从键盘上输入要设定的温度值。当此温度值与当前温度不同时，单片机控制系统采取调节的动作。当设定温度大于测定温度时，则使加热器工作；当设定温度小于测定温度时，则开启降温风扇。此程序流程包括 4 个部分。第一部分是主程序，它描述的是程序的总体结构；第二部分是定时器 T0 的描述，它的功能是将实际温度和设定的温度比较，再作出相应的动作；第三部分是键盘扫描部分；第四部分是显示部分，用于显示温度值。致谢本文是在 XXX 老师的悉心指导下完成的。“悉心”二字，绝非可有可无。因为，从选题到今天成文，X 老师给予了我很大帮助，付出了大量的心血。可以说，没有 X 老师的指导，就没有今天的顺利成文。在师从 X 老师做毕业设计的这段时间里，我感到学到很多东西。X 老师治学严谨、做事认真，大到结构，小至标点，一一从严要求，决不允许敷衍；X 老师为人真诚、待人热情，从选题至成文，说来惭愧，应该说是在 X 老师的推动下，才得