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1、 . . . 第五章 焊接与调试5.1 电路的焊接首先，在焊接的过程中，要不断地检查是否有焊接的，或者有短路的。当焊接好一个模块要仔细检查一下该模块的焊接是否正确再通电。在这次的焊接过程中，我首先是将电源的部分焊接，因为一个系统的正常工作不能缺少电源的。当我焊接好了电源之后，我检查一下是否有焊接错误的，没有错误了之后，接通电源，闭合开关，发现灯没亮；这样一来，我就首先判断开关和地是否有5伏的电压？用万用表一测，果真有5伏的电压；证明有电通过，提出疑问，这样会不会是是发光二极管的虚焊或者发光二极管坏了。用万用表的二极管那个档位去测发光二极管，发现二极管不亮，这就证明二极管是坏的。这次的调试的教训
2、是：有些器件在焊接前最好先用万用表检测一下它是否好的，这样就省去调试的很多功夫了。当焊接好了电源后，经调试电源没有问题后，就要焊接单片机的底座了。首先要在大脑里面有个整体的器件布局，以便更好的焊接。焊接好单片机的底座后，就要焊接上排阻，这是比较重要的一步，因为单片机的P0口是漏极开路的，需要接上上拉电阻。焊接好了上拉电阻之后，就要焊接晶振电路了。晶振电路的要点是线路要尽量短而且是要直，以避免其他信号的干扰。之后就到了复位电路的焊接，复位电路的焊接是在单片机的第9管脚，这个在焊接的时候要注意看清楚管脚的位置。然后就是微动开关的脚的连接情况，因为微动开关是有两个腿部是连在一起的。注意电容的正负，不
3、要把极性电容搞反了焊接。最后，就是到了1602液晶的焊接了，由于考虑到1602液晶的循环利用，我采用的是用排针和排针座的组合来使用1602的液晶屏。这个液晶屏的焊接要注意的是安排位置，因为液晶屏焊接好了后，它会盖住了部分的器件，这个要考虑它的布局。焊接的时候要小心，每个的管脚很容易搞错的。经过一番焊接后，就要先插上液晶屏看看有没有虚焊。接上液晶屏，通电后，液晶屏发光了，然后根据个人的爱好，调节适合自己观看的背光亮度，之后就基本确定电路是良好的了。5.2 电路的调试软件是在硬件没有问题的基础上才有意义的，所以保证硬件电路没错之后才能够编写代码。如果硬件出问题，没检查出硬件的错误并且修改的话，编写
4、好的即使正确的代码都不会让系统有正确的结果的。本次的软件的设计要基于1602液晶屏的资料来编写代码。通过资料，知道液晶屏的寄存器的控制，和液晶屏的工作的时间等级。软件的编写时根据1602的命令和数据区分的写入，通过选通命令，写入显示的指针之后，然后再写入要显示的容。这里写入命令和数据的时候要注意一个问题：不论命令还是数据，都要有延时程序等待数据和命令稳定后再选通1602的允许信号（第6管脚），不然会造成数据或命令写不进去。当然，本次设计可以不用延时程序，因为单片机工作的时间等级是us级，而1602液晶工作的时间等级是ns级的，比单片机高一个等级，所以这样的话就可以省去延时程序。不过为了培养良好
5、的程序习惯，我还是加上了一个简短的延时程序。经过程序的编写，然后编译后，有错误的改错误，当没有错误之后，生成的HEX文件就可以通过在线下载软件下载到单片机去了。最后看到液晶屏显示了要求的字符后，这样，本次的设计都完成了。第六章 布线原则1. 按电路图的走向顺序排列各级电路元器件，尽量缩短接线，以减少分布参数对电路的影响，排线因尽量避免形成闭合回路2. 集成电路外接元器件尽可能安排在对应管脚附近，缩短连线的距离，输入信号与输出信号的引线应当尽可能分开一些，引线间要有一定得距离，避免相互搅合或交叉。1绪 论温度控制，在工业自动化控制中占有非常重要的地位。单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了
6、一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了工控机，小型机、甚至是巨型机处理机等，当然这些处理机有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的存，大量的数据存储器。但随之而来的是巨额的成本。在很多的小型系统中，处理机的成本占系统成本的比例高达20%，而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的
7、单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。 温度控制，在工业自动化控制中占有非常重要的地位，如在钢铁冶炼过程中要对出炉的钢铁进行热处理，才能达到性能指标，塑料的定型过程中也要保持一定的温度。随着科学技术的迅猛发展，各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性与自适应能力的要求越来越高，被控对象或过程的非线性、时变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、各种不确定性以与现场测试手段不完善等，使难以按数学方法建立被控对象的精确模型的情况。 随着电子技术以与应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以与高性能方面取得了很大的进展。伴
8、随着科学技术的发展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。2总体设计方案2.1 温度控制的总体设计和思路在这个系统中我们从性能与设计成本考虑,我们选择AT89S52芯片。AT89S52的广泛使用，使单片机的价格大大下降。目前，89S52的市场零售价已经低于8255、8279、8253、8250等专用接口芯片中的任何一种；而89S52的功能实际上远远超过以上芯片。因此，如把89S52作为接口芯片使用，在经济上是合算的。在温度传感器的选择上我们
9、采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理与控制。本制作的最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。采用温度芯片DS18B20测量温度，体现了作品芯片化这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。对于温度的调节系统，我们才用的只是简单的升温和
10、降温方法，当温度低于我们设定的最低温度值时，则单片机系统则会通过一个高电平的脉冲电流直接送给继电器，使连接在继电器上的电阻丝通电产生热量来提高温度。如果当温度高于我们设定的最高温度值时，则单片机会通过另一个口发出一个高电平的脉冲电流送个继电器，使连在继电器上的一个风扇启动，来降低温度。在次过程中，我们通过单片机将传感器所测量出来的温度通过数码管显示出来。这样就能只管的观察到即时的温度情况，以便更好的验证系统的性能。2.2 温度控制方框图单片机温度控制系统采用的装置有单片机、温度传感器和温度调节设备组成起结构如图2.1硬件结构图所示。数据显示温度采集AT89S52单片机温度控制键盘图2.1温度控
11、制系统硬件结构图3 单片机AT89S52的结构和原理3.1 AT89S52单片机的结构AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16
12、 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片晶振与时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。图3.1 AT89S52引脚图AT89S52的结构如图3.1所示。由于它的广泛使用使得市面价格较8155、8255、8279要低，所以说用它是很经济的.该芯片具有如下功能：有1个专用的键盘/显示接口；有1个全双工异步串行通信接口；有2个16位定时/计数器。这样，1个89S5
13、2，承担了3个专用接口芯片的工作；不仅使成本大大下降，而且优化了硬件结构和软件设计，给用户带来许多方便。89S52有40个引脚，有32个输入端口（I/O），有2个读写口线，可以反复插除。所以可以降低成本。3.2 AT89S52单片机主要特征(1)兼容MCS-51指令系统(2)32个可编程I/O口线(3)3个16位可编程定时/计数器(4)全双工UART串行中断口线(5)8个中断源(6)中断唤醒省电模式(7)看门狗（WDT）电路(8)灵活的ISP字节和分页编程(9)4k可反复擦写(1000次）ISP Flash ROM(10)4.5-5.5V工作电压(11)时钟频率0-33MHz(12)128x8
14、bit部RAM(13)低功耗空闲和省电模式(14)3级加密位(15)软件设置空闲和省电功能(16)双数据寄存器指针(17)全双工UART串行通道3.3 AT89S52单片机管脚说明VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口
15、管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 引脚号第二功能P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5 MOSI（在系统编程用）P1.6 MISO（在系统编程用）P1.7 SCK（在系统编程用）P2口：P2口为一个部上拉电阻的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，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。P2口当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。P3 口：P3 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）
