通 达 学 院
2020 /2021 学年 第 二 学期
软件设计 实验报告
模 块 名 称 AVR 单片机软件设计（Proteus）
专 业 通信工程
学 生 班 级
学 生 学 号
学 生 姓 名
指 导 教 师
设计题目
温控直流调速系统
任务要求
1.使用数字温度传感器 DS18B20 测量环境温度。。
2、在 0-99°内自定温度的上下门限初值。使用四个按键分别为
S1-S4，用于调整(增加或减少)上下门限，每按一次键广]限增加或
减少 1°。
3、当测得的温度大于温度门限 上限，使用 ATmega128 的定时/计
数器的快速 PWM 功能生 成频率为 1KHz，占空比为 30% (即周期
为 1ms，高电平为 300us，低电平为 700us)的 PWM 信号驱动直流电
机工作(Protcus 库内直流电动机的器件名为 MOTOR-DC)，当温度恢
复到上下门限内则直流电机停止工作。4
4 、 使 用 7 段 LED 数 码 管 7SEG-MPX8-CA-BLUE 或 液 晶 显 示 屏
LM016L 或 PC 串口显示温度上限、温度下限及当前温度值。
实验设备
及软件
（填写内容字体为宋体小四）
同组人员
学号及姓
名
参考文献
（填写内容字体为宋体小四）
（要求：至少 5 篇，参考资料的格式见最后一页）
AVR Proteus 软件设计报告
1.设计课题与要求
设计课题：温控直流调速系统
基本要求：
1. 使用数字温度传感器 DS18B20 测量环境温度。。
2、在 0-99°内自定温度的上下门限初值。使用四个按键分别为 S1-S4，用于调
整(增加或减少)上下门限，每按一次键广]限增加或减少 1。
3、当测得的温度大于温度门限 上限，使用 ATmega128 的定时/计数器的快速
PWM 功能生 成频率为 1KHz，占空比为 30% (即周期为 1ms，高电平为 300us，
低电平为 700us)的 PWM 信号驱动直流电机工作(Protcus 库内直流电动机的器件
名为 MOTOR-DC)，当温度恢复到上下门限内则直流电机停止工作。
4、使用 7 段 LED 数码管 7SEG-MPX8-CA-BLUE 或液晶显示屏 LM016L 或 PC 串口
显示温度上限、温度下限及当前温度值。
2. 2 硬件设计
2.1 课题所用的硬件
表 1 设计所用到的器件
器件名称
代号
规格型号
数量
单片机
U1
ATMEGA128
1
三级管
Q1
NPN
电阻
R1、R2
10K
2
电容
C1
4.7uF
1
电阻
R3
111
1
按钮
K1-K5
轻触型
5
串口助手
PC 串口
PC 串口
1
电机
MOTOR
MOTOR
1
温度传感器
U2
DS18B20
1
2.2 总体原理图
总体原理图如图 1 所示，具体分为 PC 串口部分、复位电路部分、按键输入
部分、DS18B20 部分、驱动电机部分。
图 1 总体原理图
2.3 各部分电路具体介绍
2.3.1 显示电路部分
显示电路部分的主要功能是 PC 串口显示温度上限、温度下限及当前温度值，
主要器件包括 PC 串口。如图 2 所示，选择单片机 PE1 口接入 PC 串口 RXD 口上面，
将 PE1 配置成输入状态，实时将数据值送到 PC 串口助手上面显示。
图 2 显示电路部分电路图
2.3.2 按键输入部分
按键输入部分主要实现的功能是：使用四个按键分别为 S1-S4，用于调整(增
加或减少)上下门限。主要包含的器件是：4 个按键用于输入的按键。该 4 个按
键一端分别接地，另一端分别接在单片机 PB 口低 4 位，单片机通过内部程序扫
描按键，如有按键按下，处理对应的程序。
图 3 按键输入部分电路
2.3.3 驱动电机部分
驱动电机部分主要功能是：PWM 信号驱动直流电机工作。本设计中使用的直
流电机，由于直流电机的工作电流一般比较大，以至于单片机的 I/O 口是无法直
接驱动的，所以要利用三极管电路来驱动。本处选用的是 NPN 三极管。基极串联
一个 111 的电阻连接到单片机的 I/O 口时。当 I/O 口输出高电平时，三极管导通，
电机转动；当 I/O 口输出低电平时，三极管截止，电机停止转动。
