件设计主程序设计初始化数据测试仿真结果本章小结结论致谢参考文献附录附录附录附录哈尔滨理工大学学士学位论文第章绪论课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力冶金化工建材机械食品石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在。静态控制精度为。本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字智能化方面有广泛的用途。国内外现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本美国德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以点位控制及常规的控制器为主，它们只能适应般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了些国家企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。单片机是指个集成在块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在块小芯片上，但是它具有个完整计算机所需要的大部分部件内存内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音图像网络复杂的输入输出系统集成在块芯片上。单片机也被称为微控制器，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有的专用处理器发展而来。最早的设计理念是哈尔滨理工大学学士学位论文通过将大量外围设备和集成在个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。的是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是位或位的。其中最成功的是的，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在上发展出了系列单片机系统。基于这系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着系列特别是后来的系列的广泛应用，位单片机迅速取代位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起年代提高了数百倍。目前，高端的位单片机主频已经超过，性能直追年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至美元，最高端的型号也只有美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的和操作系统。课题的设计目的巩固加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。培养针对课题需要，选择和查阅有关手册图表及文献资料的自学能力，提高组成系统编程调试的动手能力。通过对课题设计方案的分析选择比较熟悉单片机用系统开发研制的过程，软硬件设计的方法内容及步骤。课题的主要工作本课题的研究重点是设计种基于单片机的数字温度计控制系统。利用数字温度传感器，此传感器课读取被测量温度值，进行转换。主要工作如下温度测试基本范围。精度误差小于。液晶显示。可以设定温度的上下限报警功能。实现报警提示。本文研究内容数字温度计采用温个绝对地址目标模块或文件包含不可重定位的代码和数据。所有的代码和数据被安置在固定的存储器单元中。此绝对地址目标文件可以用来写入或其它存储器件。由调试器使用来模拟和调试。由仿真器用来测试程序。调试器源代码级调试器是个理想地快速，可靠的程序调试器。此调试器包含个高速模拟器，能够让你模拟整个系统，包括片上外围器件和外部硬件。当你从器件库中选择器件时，这个器件的特性将自动配置。调试器为你在实际目标板上测试你的程序提供了几种方法安装目标监控器到你的目标系统并且通过接口下载你的程序。利用高级的接口，把调试器绑定到你的目标系统。调试器支持用进行目标板调试。此监控程序驻留在你的目标板的存储器里，它利用串口和调试器进行通信。利用，调试器可以对你的目标硬件实行源代码级的调试。哈尔滨理工大学学士学位论文实时操作系统实时操作系统是个针对系列的多任务核。实时内核从本质上简化了对实时事件反应速度要求高的复杂应用系统的设计，编程和调试。实时内核是完全集成到编译器中的，从而方便使用。任务描述表和操作系统的连接由连接器定位器自动控制。优化的语言交叉编译器交叉编译器是个基于标准的针对系列的编译器，生成的可执行代码快速紧凑，在运行效率和速度上可以和汇编程序得到的代码相媲美。和汇编语言相比，用语言这样的高级语言有很多优势，比如对处理器的指令集不必了解，的基本结构可以了解，但不是必须的。寄存器的分配以及各种变量和数据的寻址都由编译器完成。程序拥有了正式的结构由语言带来的，并且能被分成多个单独的子函数。这使整个应用系统的结构变得清晰，同时让源代码变得可重复使用。选择特定的操作符来操作变量的能力提高了源代码的可读性。可以运用和人的思维很接近的词汇和算法表达式。编写程序和调试程序的时间得到很大程度的缩短。运行连接库包含些标准的子程序，如格式化输出，数字转换，浮点运算。由于程序的模块结构技术，使得现有的程序段可以很容易的包含到新的程序中去。标准的语言是种丰常方便的，获得广泛应用的，在绝大部分系统中都能够很容易得到的语言。因此，如果需要，现有的程序可以很快地移植到其他的处理器上，节省投资。代码优化是个杰出的优化编译器，它通过很多步骤以确保产生的代码是最有效率的最小和或最快。编译器通过分析初步的代码产生最终的最有效率的代码序列，以此来保证你的语言程序占用最少空间的同时运行的快而有效。编译器提供个优化级别。每个高级的优化级别都包括比它低的所有优化级别的优化内容。以下列出的是目前编译器提供的所有优化级别的内容常量折叠在表达式及寻址过程中出现的常量被综合为个单个的常量。跳转优化采用反转跳转或直接指向最终目的的跳转，从而提升了程序的效率。哑码消除永远不可能执行到的代码将自动从程序中剔除。哈尔滨理工大学学士学位论文寄存器变量只要可能，局部变量和函数参数被放在寄存器中，不需要为这些变量再分配存储器空间。通过寄存器传递参数最多三个参数通过寄存器传递。消除全局公用的子表达式只要可能，程序中多次出现的相同的子表达式或地址计算表达式将只计算次。合并相同代码利用跳转指令，相同的代码块被合并。重复使用入口代码需要多次使用的共同代码被移到子程序的前面以缩减代码长度。公共块子程序需要重复使用的多条指令被提取组成子程序。指令被重新安排以最大化个共用子程序的长度。哈尔滨理工大学学士学位论文附录系统整体电路哈尔滨理工大学学士学位论文附录全部程序清单利用个温度表解决温度显示乱码定义总线液晶显示模块,哈尔滨理工大学学士学位论文温度采集模块延时函数初始化复位稍做延时单片机将拉低精确延时大于拉高总线稍做延时后如果则初始化成功则初始化失败读个字节哈尔滨理工大学学士学位论文给脉冲信号给脉冲信号写个字节读取温度跳过读序号列号的操作启动温度转换跳过读序号列号的操作读取温度寄存器连续读两个字节数据读低位读高位哈尔滨理工大学学士学位论文两字节合成个整型变量。得到真实十进制温度值，因为可以精确到度，所以读回数据的最低位代表的是度放大十倍，这样做的目的将小数点后第位也转换为可显示数字，同时进行个四舍五入操作。定义的时候用宏定义就会出错这里的,必须用无符号整数来表示，用字符型则显示哈尔滨理工大学学士学位论文哈尔滨理工大学学士学位论文基于单片机的数字温度计设计摘要随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉热处理炉反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度压力流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用种相对比较简单的方式来测量。我们采用美国半导体公司继之后推出的种改进型智能温度传感器作为检测元件，温度范围为,最高分辨率可达。可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。本文介绍种基于单片机的种温度测量及报警电路,该电路采用作为温度监测元件，测量范围，使用模块显示，能设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器的原理，单片机功能和应用。该电路设计新颖功能强大结构简单。关键词温度测量哈尔滨理工大学学士学位论文哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要第章绪论课题背景及研究意义国内