目录
一、 题目分析........................................................................................... 2
二、 硬件设计........................................................................................... 5
三、 软件设计........................................................................................... 7
四、 调试及运行 .................................................................................... 21
五、 心得体会......................................................................................... 22
一、题目分析
1、直流电机正反转及调速
直流电机正反转控制现在主要是利用分立元件和芯片驱动，分立元件主要是利用H桥驱动电路，芯片驱动主要是利用L298，采用分立元件和芯片原理是大致相同的。集成芯片L298内部有两个H桥，可以同时控制两个直流电机， 图1中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠，如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。
图1
要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图2所示，当
Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。
图2 顺时针旋转
图3所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。
图3逆时针旋转
驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。可采用下图作为驱动电路。
实际使用的时候，用分立元件制作H桥是很麻烦的，好在现在市面上有很多封装好的H桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。 直流电机调速主要采用的是脉宽调制（PWM）通过改变方波的占空比来调节加在小电机上的平均电压，从而改变平均功率。
2、温度测量及显示（LCD）
此次实训所采用的测温元件是DS18B20，显示器件用的是LCD1602，所以要实现温度的测量及显示，可以通过单片机将DS18B20所测得的温度数据取出来并进行处理，然后通过LCD显示出来，所以首先就应该要了解DS18B20的特性，DS18B20 内部结构主要由四部分组成： 64 位光刻 ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL 、配置寄存器。光刻 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码。 64 位光刻 ROM 的排列是：开始 8 位（地址： 28H ）是产品类型标号，接着的 48 位是该 DS18B20 自身的序列号，并且每个 DS18B20 的序列号都不相同，因此它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码；最后 8 位则是前面 56 位的循环冗余校验码（ CRC=X8+X5+X4+1 ）。由于每一个 DS18B20 的 ROM 数据都各不相同，因此微控制器就可以通过单总线对多个 DS18B20 进行寻址，从而实现一根总线上挂接多个 DS18B20 的目的。DS18B20的管脚排列
1. GND为电源 地；
2. DQ为数字信号输入／输出端； 3. VDD为外接供电电源输入端 （在寄生电源接线方式时接地）
对DS18B20的电路接法，常用的是如下图的接法：
LCD特性了解
LCD本身并不发光，是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性，从而达到白底黑字或黑底白字显示的目的。
液晶显示器具有省电、抗干扰能力强等优点，广泛应用在智能仪器仪表和单片机测控系统中。
由于LCD的面板较为脆弱，制造商已将LCD控制器、驱动器、RAM、ROM和LCD显示器用PCB连接到一起，称为液晶显示模块，只需购买现成的液晶显示模块即可
单片机控制LCM时，只要向LCM送入相应的命令和数据就可显示需要的内容。
二、硬件设计
1、直流电机正反转及调速
通过以上的分析，可以看出要实现直流电机正反转及调速可以通过单片机的I/0口输出高低电平来实现，通过单片机输出的占空比可调的方波，可以调节直流电机的速度，所以可以用如下的电路来实现：