毕业设计（论文）-基于单片机的智能温控仪的硬件设计.doc

淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第 25 页 共 25页第一章 绪论1.1引言 近十几年来，单片机在生产过程控制、自动检测、数据采集与处理、科技计算、商业管理和办公室自动化等方面获得了广泛的应用。单片机具有体积小、重量轻、耗能省、价格低、可靠性高和通用灵活等优点，因此也广泛应用于卫星定向、汽车火花控制、交通管理和微波炉等专用控制上。随着单片机的迅速发展，已渗透到诸多学科和领域，由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生厂家相继推出了各种类型的单片机。在单片机家族的众多成员中，mcs-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。目前可用于mcs-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以较为方便的利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。本系统用pid控制算法实现温度控制，可以使系统的精度达到1，准确度和稳定性都可以令人满意。本系统以单回路控制为例，极易扩展成多回路控制1。本设计实现的任务是单片机对温度进行检测，经a/d转换芯片得到相应的数字量，送到计算机进行pid运算调节，得到恒定的温度值。因为要实现两种工作方式（即内给定和外给定），因而还涉及到与计算机通讯方面的设计。1.2 课题研究背景 温控仪表发展快速，使它集成了许多自动控制功能，众多温控仪表的发展来看,智能温控仪表的发展前景看好。其主要表现在它的“智能性” 。它的工作原理其实是比较智能而简单化的，它是通过一块智能芯片加上外部信号输入和输出功能相结合而形成的一个测试整体，它的工作原理像电脑一样，是通过一块处理芯片，像电脑中的cpu，但又没有cpu功能强大，再加上信号输入，信号放大，数模转换，控制输出等几个部份组成。而信号的转换主要是通过单片机来完成的。智能温控器(亦称数字温控器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ate)的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温控器系列产品的应用,诸如:用于面包房发酵时的温度控制、用于工业锅炉的温度控制等。智能温控器内部都包含温度传感器、a/d转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(cpu)、随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。进入21世纪后，智能温控器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温控器和网络温控器、研制单片机测温控温系统等高科技的方向迅速发展。1.3 课题研究重点 本课题重点是如何把单片机技术、温控技术这两者完美的结合,同时还要看到这两门技术各自的发展趋势,在设计的过程当中力求用到各自的新技术，力求从速度、准确度和稳定性上均达到要求;另一方面，根据课题研究内容做出硬件电路原理图和pcb板图，同时协作软件对系统进行功能仿真。第二章 系统的硬件设计2.1温度测控系统总体结构简介本系统用pid控制算法实现温度控制，可以使系统的精度达到1准确度和稳定性都可以令人满意。本系统采用单回路控制，系统可分为五个模块：输入模块、通信模块、控制模块、人机接口模块和输出模块。温度结构框图如下图所示6：图2.1 温度控制结构框图该系统的硬件部分包括温度采集模块、数据转换模块、单片机控制模块、驱动电路模块、数码管显示模块，温度控制模块等。图2.2 系统框图具体工作过程是：系统输入由ad590温度传感器采集的温度信号，再由模数转换器adc0832将该信号转换后输入到单片机，再由单片机将其与给定温度对比，发出相应控制信号，控制模块是利用继电器来切断电源，以免温度继续上升，并且用三个数码管同步显示温度，系统框图如图2.2所示。2.2 输入模块的设计2.2.1温度检测及放大电路模块设计本设计以单片机为核心，采用的ad590是一种低温传感器。它的主要特性如下：1、ad590的测温范围为-55+150。2、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。3、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。图2.3为电平转换模拟电路的结果，测量温度从0100，转换电压范围在13.5v之间，在此电压范围之内可以确保测量的精度，减少误差。图2.3温度转换电路模拟结果温度传感器获得温度的值，经温度检测及变换电路来调节电压的大小，经过电压变换以及反向滤波电路使之输出的模拟电压能够直接可以输入到adc0832中。温度检测及变换电路如图2.4所示。ad590将检测到的信号通过可调电阻以电压形式接至精密运放lm234的反向输入端。ad590的正极接+5v电压，设通过2接口和电阻r27的电流分别为i1和i2则ad590的电流表达式为i=i0+i1，电压增益a1，只要在0度以下调整r27使i0等于ad590在该温度下的工作电流值（此时i1=0，i=i0），i0就为恒定值。图2.4电平转换电路的设计2.2.2 a/d转换模块设计由于输入信号为一个模拟信号，故需要经过a/d转换才能进入计算机。1）a/d转换器的输出方式ad转换器芯片一般有二种数据输出方式：提供数据三态输出控制和不提供数据三态输出控制。 对于提供数据三态输出的ad转换芯片，可以直接连接cpu的数据总线，由读信号和地址译码信号控制三态门。在ad转换结束后，cpu通过执行一条输入指令，产生读信号，就可以将数据从ad转换器中取出。如果ad转换器的数据输出端没有三态门或者三态门无法控制，则ad转换器的数据输出不能直接连到cpu的数据总线，而是必须通过io通道或者附加的三态门电路实现ad转换器与cpu的连接。 如果ad转换器输出的数据位数与cpu数据总线位数不相同时，则要通过硬件连接与指令执行相配合，才能读取到有效数据。以8位cpu为例，如果ad转换器的数据输出也是8位，则直接相连接。如果ad转换器的数据输出端小于8位，则与cpu数据总线的部分线相连，在cpu执行输出指令时要提取相对应的数据位。如果ad转换器的数据输出位是大于8位的，接口电路要提供二个不同口地址控制的数据输入端口，分两次将高字节和低字节数据读入cpu内部。2）各种a/d转换器的特点计数式ad转换器：特点是价格低，但速度慢，特别是输入模拟电压比较高时，转换速度更慢。双积分式ad转换器：优点是精度高、抗干扰能力强，缺点是速度慢。逐次逼近式ad转换器：特点是速度快，分辨率高，但抗干扰能力较弱，是一种常用的数据转换方式。3）adc0832芯片简介： adc0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道a/d转换芯片。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前己经有很高的普及率。adc0832具有以下特点:8位分辨率双通道a/d转换输入输出电平与ttl/cmos相兼容 5v电源供电时输入电压在0-5v之间 工作频率为250khz，转换时间为32s 一般功耗仅为15mw 8p, 14p-dip(双列直插)、picc多种封装商用级芯片温度为0-70，工业级芯片温度为-40 -85芯片接口说明:/cs 片选使能，低电平芯片使能。ch0 模拟输入通道0。ch1 模拟输入通道1。gnd 芯片参考0电位(地)。d0 数据信号输入，选择通道控制。d1 数据信号输出，转换数据输出。clk 芯片时钟输入。vcc 电源输入及参考电压输入(复用)。 adc0832为8位分辨率a/d转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在05v之间。芯片转换时间仅为32 s，据有双数据输出.可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过di数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。单片机对adc0832的控制过程:正常情况下adc0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是/cs, clk, do, di。但由于do端与di端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以在电路设计时将do和di并联在一根数据线上使用。图2.5 89c55配置adc0832硬件接口电路当adc0832未工作时其/cs输入端应为高电平，此时芯片禁用，clk和do/di的电平可任意。当要进行a/d转换时，须先将/cs使能端置于低电平并且保持低电平自到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端clk输入时钟脉冲，do/di端则使用di端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前di端必须是高电平，表示启始信号。在第2, 3个脉冲下沉之前di端应输入2位数据用于选择通道功能。在本系统中由于只需要一路信号的转换，所以通道0和通道1并联在一起。vcc用5v电压源供电，同时也是a/d转换的参考电压。它与单片机连接电路如图2.5所示：2.3 控制模块的设计2.3.1 单片机控制模块此模块是设计的核心部分，由一片at89c55微处理器、以及其内部方式时钟电路及手动复位开关，还有工作方式选择开关构成。89c55单片机内置的pid算法，是核心的部分。at89c55是一带有20k字节闪速可编程可擦除只读存储器的低压、高性能8位cmos微型计算机。它采用atmel的高密非易失存储技术制造并和工业标准80c51、80c52指令集兼容。通过在单块芯片上组合通用的cpu和闪速存储器，at89c55成为强劲的微型计算机，它对许多嵌入式控制应用提供一种高度灵活和成本低的解决方法。at89c55提供以下标准功能：20k字节闪速存储器，256字节ram，32根i/o引线，3个16位定时器/计数器，一个六向量两级结构，一个精密模拟比较器以及片内振荡器和时钟电路。此外，at89c55是用可降到0频率的静态逻辑操作设计的并支持两种可选的软件节电工作方式。空闲方式停止cpu工作但允许ram，定时器/计数器，串行口和中断系统继续工作。掉电方式保存ram内容但振荡器停止工作并禁止所有其他部件的工作直到下一个硬件复位。引脚功能说明vcc：电源电压gnd：:地p0口是一组8位漏极开路型双向i/0口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个ttl逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在flash编程时，p0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。p1口：p1是一个带内部上拉电阻的8位双向i/o口，p1的输出缓冲级叫一驱动(吸收或输出电流)4个ttl逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻时把端口拉到高电平，此时叫可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。p2口：p2是一个带有内部上拉电阳的8位双向i/o口，p2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个ttl逻辑门电路。对端口p2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阳，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。p3口：p3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向i/o口。p3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个ttl逻辑门电路。对p3口写“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的p3口将用上拉电阻输出电流。p3口除了作为一般的i/o口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：表2.1 p3口第二引脚功能此外，p3口还接收一些用于flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。rst：复位输入。当振荡器工作时，rst引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ale/prog：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ale(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ale仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲。如有必要，可通过对特殊功能寄存器(sfr)区中的8eh单元的d0位置位可禁止ale操作。该位置位后，只有一条movx和movc指令才能将ale激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ale:禁止位无效。psen：程序储存允许(psen输出是外部程序存储器的读选通信号，当at89c55由外部程序存储器取指令(或数据)时，每个机器周期两次批psen有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次psen信号。 ea/vpp：外部访问允许。欲使cpu仅访问外部程序存储器(地址为ooooh-ffffh), ea断必须保持低电平(接地)。需注意的是：如果加密位lb1被编程，复位时内部会锁存ea端状态。如ea端为高电平(接vcc端)，cpu则执行内部程序存储器中的指令。flash存储器编程时，该引脚加上+12v的编程允许电源vpp，当然这必须是该器件是使用12v编程 电压vpp。图2.6 89c55的复位和振荡电路xtal1和 xtal2引脚分别为单片机内反向器的输入/输出端，其频率范围为1.212mhz。xtal2又是内部时钟发生器的输入端，这个内部反向器可与外部元件相连。当采用石英晶体振荡器时，c=3010pf；当采用陶瓷谐振荡器时，c=4010pf，如图2.6所示。2.3.2 继电器控制模块1.继电器的工作原理和特性 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。2.电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”继电器的继电特性继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开（如图1）。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即kf= xf /xx触点上输出的控制功率pc与线圈吸收的最小功率p0之比叫做继电器的控制系数，即kc=pc/p03.继电器在本系统中的应用本系统采用继电器来控制电阻丝的电源来实现温度的控制。连接图如下图所示。图2.7 继电器控制模块在正常情况下，继电器在单片机的控制下是处于吸合状态的，因此电阻丝是处于加热状态的，当加热到预定的温度后，温度过限，此时单片机会控制继电器断开，从而切断电阻丝的220v的加热电源；当温度降低到一定程度时，单片机又会控制继电器使之吸合，用于加热电阻丝，从而升高温度。这就是本系统的温度控制过程。2.4通信模块的设计当选定外给定方式时，就需要与计算机进行通讯。计算机将设定值传送到单片机进行控制。在这个模块为确保通讯成功，需要与计算机在软件上约定好通信协议。利用单片机的串行口可以进行单片机与单片机、单片机与apple微机、单片机与pc、xt/at系列微机等之间的串行异步通信。因为要与pc机通信，所以这里涉及到单片机和计算机之间的双机异步通信接口设计。图2.8串行通信模块设计由于8955串行口为全双工异步通信串行接口，为了增加通讯距离，减少通道及电源干扰，可采用rs-232c或rs-422、rs-485标准进行双机通讯，两通讯系统之间采用光电隔离技术，以减少通道及电源的干扰，提高通讯可靠性。本论文选用rs-232标准进行通讯。rs-232c是美国eia（电子工业联合会）与bell公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据端传输率在020000bit/s范围内的通讯。它最终是为远程通讯连接数据中端设备dte与数据通信设备dce而制定的。因此这个标准的制定未考虑到计算机系统的应用要求。但由于其推出时间较早，通用设备厂商都生产与rs-232c制式兼容的通信设备，因此，它作为一中标准在微机通讯接口中得到广泛应用，如pc机的com1，com2口。rs-232c标准对两个方面作了规定，即信号电平标准和控制信号线的定义。rs-232c采用负逻辑规定逻辑电平，信号电平和通常用的ttl电平不兼容。rs-232c将-5v -15v规定为“1”，+5v+15v规定为“0”。ttl标准和rs-232c标准之间的电平转换可以通过专用芯片完成，如max202 等，具体电路连接如图2.8所示。2.5人机接口模块的设计2.5.1键盘模块设计1）方案选择方案一：矩阵键盘，其按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路交叉处，每当按下一个键时，通过该键将行、列母线相通。若在行、列母线中把行母线逐行置0，那么列母线就用来做信号输入线。方案二：独立键盘，如图3.10所示。每个键都有一根信号线与单片机电路相连，所有按键都有一个公共地或公共正端，每个键相互独立互不影响。当按下一个键时，无论其它键是否被按下，信号线由1变为0；当松开此键时，无论其它键是否被按下，信号线由0变为1。考虑到所用按键较少所以采用独立键盘。图2.9 键盘电路图2）键盘功能简介键盘采用软件查询和外部中断相结合的方法来设计，低电平有效。按键asn1，an2，an3，an4的功能定义如表一所示。按键an2与-int0相连，采用外部中断方式，并且优先级定为最高，按键an3和an4分别与p1.6和p1.5相连，采用软件查询方式，an1为硬件复位键，与r，c构成复位电路。按键键名功能an1复位键使系统恢复an2功能转换键按键按下（灯亮）时，显示温度设定值。按键升起时（灯灭）时，显示当前温度值an3加1键设定温度渐次加1an4减1键设定温度渐次减1表2.2 按键功能2.5.2 led显示器模块设计1）方案选择方案一：lcd液晶显示，lcd本身不发光，它靠调制外界光达到显示目的。它不像主动显示器件那样，靠发光刺激人眼实现显示，而单纯依靠对外界光的不同反射形成不同对比度来达到显示目的，所以称为被动显示。被动显示适合人眼视觉，不易引起疲劳，这个优点在大信息量、高密度、快速变换、长时间观察的显示时十分重要。此外，被动显示还不怕光冲刷，即环境光较亮时，被显示的信息不会被冲淡，且光线越强显示内容越清晰。方案二：led数码管显示，以共阴极八段数码管为例，工作原理为：每个数码管由八个发光二极管组成，发光二极管的阴极连在一起，当阴极接地，需发光的二极管阳极接高电平时，相应二极管发光，即产生相应要显示的数字。考虑到动态显示使用硬件少、价格低等优点，并且一般微机本身都具有较强的逻辑控制功能，且软件译码器译码逻辑可随意编程设定，同时还可简化硬件电路结构，故在微机应用系统中，用得最多的还是软件译码led显示器接口。本论文即选用了软件译码led显示器接口。2）led动态显示该模块主要由led数码管组成。其接口电路是把所有的led显示器的8个笔画段ag，dp的同名端连在一起，而每一个数码管的公共端com是各自独立的接受i/o线控制。cpu向字段输出口送出字型码时，所有显示器接受到相同的字型码，但究竟是哪个显示器亮取决于com端，而这一端是由i/o口控制的可以自行决定何时显示哪一位。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个显示器的com端，使各个显示器轮流点亮 图2.10 数码管接线图在轮流点亮扫描的过程中，每位显示管的点亮时间是极为短暂的，约1ms左右，但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。本设计显示部分采用共阴极led显示 ，数码管的引脚图以及接线图见图2.10所示。图2.11 数码管连接图由于位控线的驱动电流较大，8段全亮时大约是4060ma，因此单片机的p2.5，p2.6，p2.7的输出口加74ls06进行反相和提高驱动能力，然后在接led显示器的位控端。段控线的负载电流约为8ma，为了增加亮度，外加74ls244进行段控输出驱动，和单片机的p0口相接，具体连线如图2.11所示。 2.6电源模块的设计图2.12 电压转换电路图2.12是一个由220v交流变换成5v直流的转换电路，先由变压器转换成8v，然后经过桥式整流电路转换成直流, 再经过滤波电容，稳压器，电阻等器件，最后输出5v直流电压作为该系统的电源。第三章 软件部分概述本系统软件由单片机c语言编写而成，采用模块化结构设计。基于单片机的语音报警智能温控仪其主要功能是：将采集到的外界温度与设定温度相比较，假如温度超过或者低于设定温度系统就会通过外接设备进行调整。该系统的软件部分包括控制模块、数据模块、数据显示模块、光报警模块等。at89c55单片机提供了数据采集、显示所需接口。具体工作过程是：系统输入由ad590温度传感器采集的温度信号，再由模数转换器adc0832将该信号转换后输入到单片机，再由单片机产生乡音信号对温度进行控制，温度过高自动用灯光进行报警，同时关断继电器，打开风扇等设备进行降温。主程序流程图3.1所示：图3.1 系统主流程图第四章 系统调试在硬件设计方案分析过程中已对部分电路进行了eda仿真测试，对已确定一些方案又搭建实际电路进行实验以验证其可行性，经实验检验，所设计电路方案可行。系统调试包括硬件调试和软件调试两项内容。硬件调试的任务是排除应用系统的硬件电路故障，包括设计性故障和工艺性故障。一般来说，硬件系统样机制造好后需单独调试好后再与软件联合调试。这样，联合调试时若碰到问题，一般可归结为软件问题4.1 硬件调试硬件电路的调试一般分为两步进行：脱机检查和联机调试，即硬件电路检查和硬件系统诊断。4.1.1 脱机检查脱机检查在开发系统外进行，主要检查电路制作是否准确无误。例如用万用表或逻辑测试笔逐步按照原理图检验样机中各器件的电源、各芯片引脚是否连接正确，检查数据总线、地址总线和控制总线是否有短路故障。有时为保护芯片，先对芯片插座的电位(或电源)进行检查，确定其无误后再插入芯片检查：检查各芯片是否有温升异常。需要注意的是，所有集成电路不支持热插拔，即不可在加电状态下插拔任何元件。采用上述方法对本系统进行脱机检查，检查完成后未发现异常，脱机检查结束，下面进行联机调试。4.1.2联机调试联机调试是在开发机上进行的，用开发系统的仿真插座代替系统单片机。在对本系统进行联机调试时，所采用的仿真器为万利公司生产的51系列单片机仿真器。硬件准备完毕后，分别接通仿真器和样机的电源，加电后，若仿真器能够正常工作，说明样机各总线无短路故障，否则断电排除故障。确定正常后，双击仿真器图标，进入通讯口设置界面如图4.1所示，双击“仿真器”按钮，当仿真软件检测到仿真器后进入工作界面如图4.2所示。图4.1 通信接口设置单击新建创建一个文件，编制程序后保存，并将文件名后缀改为“.asm”，按f9键进行编译，若存在语法错误，则根据错误提示重新修改程序后重复上述操作。若程序无误，按“ctrl+f9”全速运行程序，或按“f8”单步执行，单步执行过程中还可调内部ram及各寄存器数据，以便查错。图4.2 操作界面以上介绍了单片机仿真器的基本使用方法。在联机状态下使用仿真器可进行全面检查。为发现和解决系统故障，一般可采取以下手段：1、测试扩展数据存储器。将一批数据写入目标系统扩展的外部数据存储器，然后再读出数据存储器内容。若对任意区域数据存储器读出和写入内容一致，则表示该存储器无故障，否则应根据读写结果分析故障原因。可能的原因有数据存储器芯片损坏；芯片插入不可靠；读/写操作有错位；工作电源未加上；地址、数据和控制线有错位、开路、短路等。查出错误后，可在样机单板上制作跳线以重新确定连接关系，然后重复以上步骤直到故障排除。2、测试i/o口和i/o设备。i/o口类型较多，有只能读入的输入口、只能写入的输出口，以及可编程i/o接口等。对于输入口，可用读命令来检查读入结果是否和所连设备状态相同；对于输出口，可写数据到输出口，观察和所连设备的状态；对于可编程接口，先将控制字写入控制寄存器、再用读/写命令来检查对应状态。如果i/o接口不正常，需进一步检查i/o接口和外设。3、测试晶体振荡电路和复位电路。在联机状态下，当用目标系统中晶体振荡电路工作时，开发系统应能正常工作，否则要检查目标系统振荡电路故障。复位目标系统可测试复位电路是否有故障或复位电路电阻、电容参数是否正确。下面简要介绍本系统联机调试过程。单片机上电前先用万用表检查电路是否存在短路,确认无误后上电。上电后，先用示波器观察单片机ale脚(30脚)以确定是否工作正常，若有方波输出，则工作正常，可进行后续调试。1)判断按键调试编制程序，开始后p2.0口先清零，然后循环检测p1.5、p1.6、int0电平状态，当检测到低电平时，p2.0置1，延时1s后清零，编译通过后产生代码并装入运行，按下任意键后，用示波器可观察到p2.0口输出一个周期2hz的方波信号。2)数码管显示调试在显示缓冲区databuf中写入“0，1，2，3，4，5”，按照上一章所示编制显示程序，程序编制完成后，编译程序，无误后产生代码并装入，上电后，数码管输出“0，1，2，3，4，5”数值，达到预期要求。至此，本系统的硬件调试工作以全部完成，经调试验正，本系统硬件设计正确，联调时若碰到问题，一般可归结为软件问题。结 论该课题主要讲述了基于单片机的智能温控仪的硬件设计与实现。采用atmel公司的at89c55单片机做为核心元件，温度传感器采用ad590，而模数转换采用adc0832，在显示模块中用74ls244和74ls06分别作为段驱动和位驱动，这样增加的段控线和位控线的驱动能力并且增加了数码管的亮度。在控制部分用继电器来控制执行器件的电源，从而达到控制温度的目的。本文针对温度控制方面的问题，做了以下工作：1、对硬件的设计1） 确定需要使用的芯片：a/d转换器adc0832、单片机89c55等主要芯片，并且进行了详细的了解。2） 成功的设计出智能温控系统的原理图：在熟悉了各种芯片之后设计连接电路，包括温度检测电路、a/d转换电路、adc0832与89c55的接口电路、键盘