普羅透斯軟件調(diào)試實(shí)現(xiàn)的數(shù)字指針溫度計(jì)

本文主要描述了一種用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)字指針溫度計(jì)的調(diào)試方法。MCS51微控制器用作指針溫度計(jì)的數(shù)字信號(hào)處理器。溫度采集傳感器是達(dá)拉斯的Ds1820單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器。溫度計(jì)的溫度值通過(guò)四個(gè)數(shù)碼管顯示，并可通過(guò)千分表指示。以下信息僅供參考 本文主要描述了一種用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)字指針溫度計(jì)的調(diào)試方法。MCS51微控制器用作指針溫度計(jì)的數(shù)字信號(hào)處理器。其中，溫度采集傳感器是達(dá)拉斯的Ds1820單總線(xiàn)型數(shù)字溫度傳感器。溫度計(jì)的溫度值通過(guò)四個(gè)數(shù)碼管顯示，并可同時(shí)通過(guò)千分表指示 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)包括溫度采集模塊、單片機(jī)系統(tǒng)和溫度顯示模塊，其中表盤(pán)指針的控制是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 在設(shè)計(jì)數(shù)字電路的角位移控制時(shí)，通常選擇步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，步進(jìn)角度是固定的。同時(shí)，對(duì)于角位移控制，會(huì)出現(xiàn)控制角作用位置不夠的問(wèn)題。選擇伺服電機(jī)即舵機(jī)時(shí)，其控制原理是通過(guò)MCS51單片機(jī)產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)占空比來(lái)改變舵機(jī)搖臂的旋轉(zhuǎn)位置，從而達(dá)到控制伺服電機(jī)的目的。醉后，溫度值顯示在表盤(pán)上。 系統(tǒng)硬件電路的示意圖如圖1所示。 1.舵機(jī)的工作原理系統(tǒng)中指針的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)舵機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了使指針在表盤(pán)上進(jìn)行初始指示，用四個(gè)獨(dú)立的鍵在指針刻盤(pán)上實(shí)現(xiàn)粗調(diào)和微調(diào)。 轉(zhuǎn)向器是一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)系統(tǒng)。其內(nèi)部硬件電路、微型電機(jī)和減速器封裝在一個(gè)部件中。物理圖如圖2所示。輸出軸可以是90°；~ 90 °;旋轉(zhuǎn)到范圍內(nèi)的任何角度 舵機(jī)包括三根導(dǎo)線(xiàn)，即控制信號(hào)線(xiàn)、電源線(xiàn)和地線(xiàn)。轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)的反饋元件是一個(gè)與輸出軸同軸的精密電位計(jì)。通過(guò)電位器的反饋信號(hào)獲得舵機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，然后將相應(yīng)的電壓值反饋給控制芯片。zui后，將反饋輸出軸位置與控制導(dǎo)線(xiàn)設(shè)定的位置進(jìn)行比較，得到輸出軸位置的偏差，從而驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)旋轉(zhuǎn)，并將輸出軸旋轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)的控制角度 轉(zhuǎn)向器的控制信號(hào)是一系列周期為18 ~ 20毫秒的脈寬調(diào)制波，轉(zhuǎn)向器輸出軸旋轉(zhuǎn)的角度位置與脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比成線(xiàn)性關(guān)系。當(dāng)控制信號(hào)的高電平寬度為0.5毫秒時(shí)，轉(zhuǎn)向器輸出軸位置為-90°；；當(dāng)信號(hào)高電平寬度為2.5毫秒時(shí)，輸出軸位置為+90°； 軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)包括DSl820編程、模擬脈寬調(diào)制輸出、單片機(jī)溫度值、按鍵掃描、數(shù)碼管顯示等。 1.DS1820的讀寫(xiě)采用單總線(xiàn)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。DS1820應(yīng)在讀取和寫(xiě)入操作之前復(fù)位。同時(shí)，必須嚴(yán)格遵守DS 1820的讀寫(xiě)時(shí)序，盡可能簡(jiǎn)化中斷程序，以減少對(duì)DS 1820讀寫(xiě)時(shí)序的影響，提高溫度采集的準(zhǔn)確性。 ds1820的讀寫(xiě)子程序如下:2 .脈寬調(diào)制輸出利用MCS51單片機(jī)的定時(shí)器中斷產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。每次產(chǎn)生中斷時(shí)，脈寬調(diào)制輸出邏輯電平反轉(zhuǎn)一次，脈寬調(diào)制控制信號(hào)的輸出周期為20毫秒 定時(shí)器中斷服務(wù)程序如下:int_m是中斷計(jì)數(shù)的中間變量 3.按鍵掃描程序本文用4個(gè)獨(dú)立的按鍵完成指針盤(pán)的粗調(diào)和微調(diào)。關(guān)鍵掃描程序如下:Proteus軟件調(diào)試Proteus軟件可以對(duì)常用的單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，具有全速、單步、斷點(diǎn)設(shè)置等調(diào)試功能。它可以觀(guān)察各種變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)。同時(shí)支持第三方軟件的編譯和調(diào)試環(huán)境 Proteus軟件中系統(tǒng)的調(diào)試界面如圖3所示，其中邏輯分析儀用于測(cè)量當(dāng)前狀態(tài)等。，并支持第三方軟件編譯和調(diào)試環(huán)境。 Proteus軟件中系統(tǒng)的調(diào)試界面如圖3所示，其中邏輯分析儀用于測(cè)量單片機(jī)產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)，通道A3為測(cè)量脈寬調(diào)制信號(hào)的基準(zhǔn)，通道A5為單片機(jī)產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)，示波器用于觀(guān)察產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)。 Proteus6.9軟件調(diào)試的某一調(diào)試狀態(tài)的界面圖如圖4所示，指針刻盤(pán)在27℃和43.1℃時(shí)的顯示效果圖分別如圖5和6所示。

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