天津工业大学2010届本科毕业设计论文 第四章 系统软件设计
4.1主程序模块
主程序模块要做的主要工作是上电后对系统初始化和构建系统整体软件框架，其中初始化包括对单片机的初始化和串口初始化等。然后等待温度设定，若温度已经设定好了，判断系统运行键是否按下，若系统运行，则依次调用各个相关模块，循环控制直到系统停止运行。主程序模块的程序流程图如图4-1所示。
图4-1 主程序流程图
4.2温度传感器DS18B20模块
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天津工业大学2010届本科毕业设计论文 首先系统通过反复操作，搜索DS18B20序列号，然后启动所有在线DS18B20做温度A/D变换，最后逐个读出在线DS18B20变换后的数据，DS18B20程序流程图如图4-2所示。
开始初始化DS18B20发搜索ROM命令读DS18B20序列号N存在一个DS18B20？Y初始化DS18B20发跳过ROM命令发温度转换命令等待2usi=1初始化DS18B20发匹配ROM命令发一个DS18B20序列号i=i+1读存储器读匹配的DS18B20温度N在线所有DS18B20访问完成？Y
图4-2 DS18B20总体操作流程图
DS18B20子程序设计见附录一。
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天津工业大学2010届本科毕业设计论文 4.3LED显示模块
LED显示方式包括有静态和动态显示两种，为了减少硬件成本，采用动态显相同字段线连在一起，每一位a段连在一起，b段连在一起，…，g段连在一起，共8段，由一个8位I/O口的公共端（共阳或共阴COM）由另一个I/O口控制。
由于这种连接方式将每位相同的字段线连在一起，当输出字段码时，每一位将显示相同内容，因此，想要显示不同的内容，必须采取轮流显示的方式。即在某一瞬时，只让某一位的字位线处于选通状态，其他各位的字位线处于开断状态，同时字段线上输出该位要显示的相应字符的字段码。在这一瞬时，只有这一位在显示，其他几位暗。同样在下一瞬间，单独显示下一位，这样依次循环扫描，轮流显示，由于人的视觉滞留效应，人们看到的是多位同时稳定显示。
动态扫描显示电路的特点是占用I/O端线少；电路较简单，硬件成本低；编程较复杂。CPU要定时扫描刷新显示。当要求显示位数较多时，通常采用动态扫描显示方式。LED显示模块流程图如4-3图所示。
开始设字符表输出位选信号输出段选信号移位显示字符N显示完毕？Y返回
图4-3 LED显示模块流程图
LED显示模块相关子程序见附录一。
4.4键盘控制模块
在单片机应用系统中，对键盘的处理工作仅是CPU工作内容的一部分，CPU
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天津工业大学2010届本科毕业设计论文 还要进行数据处理、显示和其他输入输出操作，因此键盘处理工作不能占用CPU太多时间，同时又需要对键盘操作给出及时响应。CPU对键盘处理控制的工作方式有以下几种：程序控制扫描方式、定时控制扫描方式、中断控制方式。 本文设计选用的是程序控制扫描方式，即在CPU工作之余，调用键盘扫描子程序、响应输入信号要求。程序控制扫描方式的键处理程序固定在主程序的某个程序段。当主程序进行到该程序段时，依次扫描键盘，判断有否键输入。若有，则计算按键编号，执行相应的键功能子程序。这种工作方式，对CPU工作影响小，但应考虑键盘处理程序的运行间隔周期不能太长，否则会影响对键输入响应的及时性。键模块流程图如图4-4所示。
开始N读列线有键闭合否？Y读行线有键闭合否？Y延时消抖动行线列线值转换为按键编号执行相应键功能子程序N返回 图4-4 按键模块流程图
按键模块相关子程序见附录一。
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天津工业大学2010届本科毕业设计论文 第五章 系统的仿真
5.1仿真工具
本文利用MATLAB的模糊控制工具箱进行仿真，模糊控制工具箱是一个不针对具体硬件平台的模糊控制设计工具，它可以用完全图形界面的工作方式设计整个模糊控制器，如定义它的输入、输出变量的数目，各输入、输出变量隶属函数的形状和条目，模糊规则的数目，模糊推理的方法，去模糊化的方法等等。在设计好这样一个纯粹的模糊控制器之后，可以利用MATLAB本身的SIMULINK仿真平台来构建整个模糊控制系统并进行仿真。它的优势在于它可以利用MATLAB软件本身丰富的资源，来构建不同结构的模糊系统，比如神经网络模糊系统，遗传算法模糊系统，模糊PID系统等等，并对这样的系统进行仿真、分析[6]。
5.2 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境 5.2.1MATLAB概况
MATLAB（MATrix LABoratory矩阵实验室）是MAth works公司的产品，它是以复数矩阵作为最基本编程单元的一种程序设计语言，它提供各种矩阵的运算和操作，并有很强的绘图功能。目前，MATLAB已经成为国际上最流行的控制系统计算机辅助设计工具。由于MTLAB提供强大的矩阵处理和绘图功能，很多控制界的知名学者都在自己擅长的领域编写了特殊的MATLAB工具箱。其中就有“Fuzzy Logic Toolbox”，即模糊逻辑工具箱。
5.2.2模糊逻辑工具箱
模糊逻辑工具箱是MATLAB中用于设计模糊控制器的工具箱，模糊逻辑工具箱和仿真环境Simulink的关系如图5-1所示。
图5-1 MATLAB与模糊逻辑工具箱和Simulink的关系图
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