实验十六温度自动控制系统数码管显示文档格式.docx
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单片机引脚分配如图16-2所示：
数码管显示
图16－2硬件示意图
硬件电路图如图48-3所示，使用端口输出PWM波形，该波形加到单向可控硅上控制温度加热元件。
温度测量使用端口，使用DS18B20器件，显示使用和口。
按键控制功能与实验26相同.
图48－3电路连接图
（2）软件流程设计
该闭环系统采用的直接反馈的方法，根据温度传感器测量出来温度与我们希望的温度相比较，根据比较结果，不断改变占空比。
如测量的温度小于期望的温度值，就增加PWM波形的占空比，如果大于期望的温度值，就减少PWM波形的占空比……，最终达到一定的平衡状态。
软件系统基本流程如左图所示：
#include<
>
sbitdata1=P1^0;
sbitclk=P1^1;
sbitplus=P2^0;
sbitsubs=P2^1;
sbitstop=P2^2;
sbitoutput=P3^4;
sbitDQ=P3^3;
unsignedcharflag,flag_1=0;
unsignedcharhigh_time,low_time,count=0;
//占空比调节参数
unsignedcharset_temper=40;
//设定温度
unsignedchartemper;
//测量的温度
unsignedchari;
unsignedcharj=0;
/***********************************************************
延时子程序,延时时间以12M晶振为准,延时时间为30us×
time
***********************************************************/
voiddelay（unsignedchartime）
{
unsignedcharm,n;
for（n=0;
n<
time;
n++）
for（m=0;
m<
2;
m++）{}
}
写一位数据子程序
voidwrite_bit（unsignedcharbitval）
EA=0;
DQ=0;
//拉低DQ以开始一个写时序
if（bitval==1）
_nop_（）;
DQ=1;
//如要写1，则将总线置高
delay（5）;
//延时90us供DA18B20采样
//释放DQ总线
写一字节数据子程序
voidwrite_byte（unsignedcharval）
unsignedchari;
unsignedchartemp;
//TR0=0;
for（i=0;
i<
8;
i++）//写一字节数据，一次写一位
temp=val>
i;
//移位操作，将本次要写的位移到最低位
temp=temp&
1;
write_bit（temp）;
//向总线写该位
delay（7）;
//延时120us后
//TR0=1;
EA=1;
读一位数据子程序
unsignedcharread_bit（）
unsignedchari,value_bit;
//拉低DQ，开始读时序
//释放总线
i++）{}//8usdelay
value_bit=DQ;
return（value_bit）;
读一字节数据子程序
unsignedcharread_byte（）
unsignedchari,value=0;
i++）
if（read_bit（））//读一字节数据，一个时序中读一次，并作移位处理
value|=0x01<
<
delay（4）;
//延时80us以完成此次都时序，之后再读下一数据
return（value）;
复位子程序
unsignedcharreset（）
unsignedcharpresence;
//拉低DQ总线开始复位
delay（30）;
//保持低电平480us
//释放总线
delay（3）;
//等待芯片应答信号75us
presence=DQ;
//获取应答信号
delay（28）;
//延时以完成整个时序
return（presence）;
//返回应答信号，有芯片应答返回0,无芯片则返回1
获取温度子程序
voidget_temper（）
unsignedchari,j;
do
i=reset（）;
//复位
}while（i!
=0）;
//1为无反馈信号
i=0xcc;
//发送设备定位命令
write_byte（i）;
i=0x44;
//发送开始转换命令
delay（180）;
//延时
//0为无反馈信号C，再次复位
//设备定位
i=0xbe;
//读出缓冲区内容
j=read_byte（）;
//先读出低位
i=read_byte（）;
//后读出高位
i=（i<
4）&
0x7f;
//屏蔽最高位（一位符号位）
j=j>
4;
temper=i|j;
温度比较处理子程序
***********************************************************/
compare_temper（）
if（++flag_1==2）
if（set_temper>
temper）
if（high_time<
100）//温度未达到，但占空比已经100％，则不执行
high_time++;
low_time=100-high_time;
}
elseif（set_temper<
temper）
if（low_time<
100）//温度超过设定温度，但占空比已经为1％，则不执行
high_time--;
else
{}
flag_1=0;
/*****************************************************
T0中断服务子程序，用于控制电平的翻转,40us*100=4ms周期
******************************************************/
voidserve_T0（）interrupt1using1
if（++count<
=（high_time））
output=1;
elseif（count<
=100）
output=0;
count=0;
TH0=0x2f;
TL0=0xe0;
串行口中断服务程序，用于上位机通讯
******************************************************/
voidserve_sio（）interrupt4using2
RI=0;
//clearreceiveflag
i=SBUF;
if（i==2）
while（RI==0）{}//等待接收温度值
set_temper=SBUF;
//设定控制温度值
SBUF=0x02;
//发给主机02
while（TI==0）{}
TI=0;
elseif（i==3）//主机要求采样温度，发温度值
{
SBUF=temper;
voiddisp_1（unsignedchardisp_num1[6]）
{
unsignedcharn,a,k,m;
6;
k=disp_num1[n];
for（a=0;
a<
a++）
clk=0;
m=（disp_num1[n]&
1）;
disp_num1[n]>
=1;
if（m==1）
data1=1;
data1=0;
clk=1;
显示子程序
功能：
将占空比温度转化为单个字符，显示占空比和测得到的温度
voiddisplay（）
unsignedcharcodenumber[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xe6};
unsignedchardisp_num[6];
unsignedintk,k1;
k=high_time;
k=k%1000;
k1=k/100;
if（k1==0）
disp_num[0]=0;
disp_num[0]=0x60;
k=k%100;
disp_num[1]=number[k/10];
disp_num[2]=number[k%10];
disp_num[3]=0;
k=temper;
disp_num[4]=number[k/10];
disp_num[5]=number[k%10];
disp_1（disp_num）;
主程序
main（）
unsignedcharz;
unsignedchara,b,flag_2=1,count1=0;
unsignedcharphil[]={2,0xce,0x6e,0x60,0x1c,2};
;
TMOD=0x21;
//T1为8位重装定时器，T0为16位定时器
//50ms中断
TL0=0x40;
SCON=0x50;
//串口工作于方式1，允许接收，采用中断方式
PCON=0x00;
//波特率不加倍
TH1=0xfd;
//波特率为9600
TL1=0xfd;
PS=1;
//串口中断优先
//开总中断
EX1=0;
//关外部中断
ET0=1;
//开定时器0中断
//ET0=0;
ES=1;
//开串行口中断
TR0=1;
//定时器1开始计时
TR1=1;
high_time=50;
//初始化为占空比50%，周期为200ms
low_time=50;
while
（1）
if（plus==0）
5;
for（b=0;
b<
102;
b++）{}//消抖延时
set_temper++;
flag=0;
elseif（subs==0）
if（subs==0）
set_temper--;
elseif（stop==0）
if（stop==0）
//为停止键，跳出循环，只显示，没有控制
break;
get_temper（）;
b=temper;
if（flag_2=1）
a=b;
if（（fabs（a-b））>
5）
temper=a;
temper=b;
a=temper;
flag_2=0;
if（++count1>
50）
display（）;
count1=0;
compare_temper（）;
//温度比较和控制
TR0=0;
z=1;
//显示-phil-
disp_1（phil）;
b++）{}
五、实验步骤
1．编写项目方案，说明硬件设计方案和软件设计方案；
2．进行详细设计，画出电路原理图，并绘制程序流程图；
3．根据程序流程图，编写程序。
4．程序调试、除错。
5．按照实验要求，对每一项功能进行测试，如果有问题，返回第5步；
直到圆满完成所有功能要求。
六、实验报告
1．写出项目方案，包括硬件设计方案和软件设计方案。
2．给出电路原理图和程序流程图的设计。
3．提供程序清单，并加以注释。
4．在调试过程中发现了哪些问题？
你是怎么解决的？
5．总结项目开发的经验
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