【正文】 用是從生產(chǎn)現(xiàn)場中獲取各種參數(shù)，運用科學(xué)計算的方法，綜合各種先進技術(shù)，使每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能夠得到有效的控制，不但保證了生產(chǎn)的規(guī)范化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，還確保了生產(chǎn)安全。所以，測量控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、電子、輕工和紡織等行業(yè)[1]。隨著單片機技術(shù)的迅速興起與蓬勃發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟等優(yōu)點十分突出，所以其應(yīng)用也十分廣泛。單片機已經(jīng)無處不在、與我們生活息息相關(guān)，并且滲透到生活的方方面面。 單片機的特點是體積較小，也就是其集成特性，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是普通計算機系統(tǒng)的簡化，增加一些外圍電路，就能夠組成一個完整的小系統(tǒng)，單片機具有很強的可擴展性。它具有和普通計算機類似的、強大的數(shù)據(jù)處理功能，通過使用一些科學(xué)的算法，可以獲得很強的數(shù)據(jù)處理能力[2]。所以單片機在工業(yè)中應(yīng)用中，可以極大地提高工業(yè)設(shè)備的智能化、數(shù)據(jù)處理能力和處理效率，而且單片機無需占用很大的空間。隨著溫度檢測理論和技術(shù)的不斷更新, 溫度傳感器的種類也越來越多，在微機系統(tǒng)中使用的傳感器，必須是能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)換成電量的傳感器，目前常用的有熱電偶傳感器、熱電阻傳感器和半導(dǎo)體集成傳感器等，每種傳感器根據(jù)其自身特性，都有它自己的應(yīng)用領(lǐng)域。本設(shè)計所介紹的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準確的場所，或科研實驗室使用，該設(shè)計控制器使用單片機 AT89S52，測溫傳感器使用DS18B20，用 3 位共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實現(xiàn)溫度顯示,能準確達到以上要求。：溫度檢測與及報警系統(tǒng)的國內(nèi)外狀況溫度是一個非常重要的物理量，因為它直接影響燃燒、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形、結(jié)晶以及空氣流動等物理和化學(xué)過程。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題。因此對溫度的檢測的意義就越來越大。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時候都需要對溫度進行嚴格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。使南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2用自動溫度控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進行自動控制，保證生產(chǎn)的自動化、智能化能夠順利、安全進行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 溫度采集控制系統(tǒng)是在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計算機時代，但是微型計算機的體積、價位、可靠性，都無法滿足廣大對象對嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨立發(fā)展道路。這條道路就是芯片化道路。將計算機做在一個芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的單片機時代。單片機誕生于二十世紀七十年代末，經(jīng)歷了 SCM、MCU 和 SOC 三大階段在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。采用 MCS51 單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，單片機對溫度的控制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的問題。同時溫度也是生活中最常見的一個物理量，也是人們很關(guān)心的一個物理量，它與我們的生活息息相關(guān)，有著十分重要的意義，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度過高或過低會直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、對機械設(shè)備和控制系統(tǒng)中的各種元器件造成一定的損壞，嚴重的會影響到生產(chǎn)安全。在日常生活中，溫度過高或過低同樣會造成一些不良影響。在實際生產(chǎn)、生活等各個領(lǐng)域中，溫度是環(huán)境因素的不可或缺的一部分，對溫度及時精確的控制和檢測顯得尤為重要。比如，農(nóng)業(yè)上土壤各個層面上的溫度將會影響植物的生長；在醫(yī)院的監(jiān)護中也用到溫度的測量。在工業(yè)中，料桶里外上限溫度要求不一，以及熱處理中工件各個部位的溫度對工件形成后的性能至關(guān)重要等等?，F(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對自動測試的要求越來越高。采用單片機對溫度進行控制,不僅具有控制方便和組態(tài)簡單的優(yōu)點,而且可以提高被控溫度的技術(shù)指標。針對以上情況，在控制成本的前提下，通過本設(shè)計設(shè)計一款能夠?qū)崟r檢測控制溫度，又具有對系統(tǒng)設(shè)定不同的報警溫度的溫度控制報警系統(tǒng)功能。此系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)代生產(chǎn)生活的需要，效率高，具有較強的穩(wěn)定性和靈活性。因此，在生產(chǎn)和生活中要對溫度進行嚴格的控制，使溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。通過本系統(tǒng)提高學(xué)生對于溫度控制的認識。在學(xué)習(xí)實踐中提高對理論的認知能力和動手解決實際問題的能力，達到教學(xué)實踐相結(jié)合的目的。及采用先進的科學(xué)技術(shù)，加以豐富的保安實際經(jīng)驗和知識，向社會提供各種超值安全設(shè)備服務(wù)，給用戶帶來安全和放心。隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。：溫度參數(shù)、溫度檢測和語音報警 溫度參數(shù)基本范圍50℃110℃℃LED 數(shù)碼直讀顯示可以任意設(shè)定溫度的上下限報警功能 溫度檢測通過 DS18B20 傳感器檢測測量溫度，通過 AT89S52 單片機進行控制，通過用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。 語音報警先錄音，能分160段(地址為00H0A0H)。我們說話平均語速4字/秒，所以20秒我們錄80字。經(jīng)過計算，每個字占2個地址。我們錄音13段。錄音用S1鍵，放音控制用S2鍵。錄音時按下鍵后開始錄音,錄完每段后放開按鍵,錄音停止。共錄13段,錄每段時同時用數(shù)碼管提示，分別用數(shù)字0F來表示。按語音提示鍵播報溫度,不按不播報。南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4第二章：系統(tǒng)總體設(shè)計方案　單片機語音溫度報警系統(tǒng)的總體設(shè)計語音溫度報警計電路設(shè)計總體設(shè)計方框圖如圖 所示，控制器采用單片機 AT89S52，溫度傳感器采用 DS18B20，語音電路采用 ISD1420,用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。單片機按鍵輸入電路顯示電路溫度控制電路測溫電路時鐘電路復(fù)位電路報警電路圖 總體設(shè)計方框圖單元模塊功能如下：檢測電路由溫度傳感器 DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。自動報警主機的核心器件是單片機，它是整個系統(tǒng)的心臟，由它來接受報警信號并控制協(xié)調(diào)各功能模塊的正常工作，考慮到系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟性因素，采用的是當今流行的性價比比較高的 AT89S52。看門狗電路完成對系統(tǒng)電源電壓的監(jiān)測工作。語音電路采用美國 ISD 公司的高保真錄放一體化語音芯片 ISD1420 來完成報警時進行語音提示的預(yù)存工作，根據(jù)警情的不同進行相應(yīng)的語音提示。 系統(tǒng)的基本工作過程在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面虛擬儀器溫室大棚溫度測控系統(tǒng)是一種比較智能，經(jīng)濟的方案，適于大力推廣，改系統(tǒng)能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的溫度進行采集，然后再進行比較，南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5通過比較對大棚內(nèi)的溫度是否超過溫度限制進行分析，如果超過溫度限制，溫度報警系統(tǒng)將進行報警，來通知管理人員大棚內(nèi)的溫度超過限制，大棚內(nèi)的溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而有利于農(nóng)作物的生長，提高產(chǎn)量。第三章：單片機溫度控制和語音報警系統(tǒng)硬件設(shè)計 溫度控制和報警主機本系統(tǒng)主要是基于單片機實現(xiàn)其溫度檢測和報警功能，其硬件的主要設(shè)計如下： 主控制單片機主控單片機采用一片ATMEL AT89S52。根據(jù)題目要求，充分利用了單片機靈活控制的優(yōu)點，發(fā)揮其優(yōu)勢功能，采用單片機控制顯示信號燈，提高了系統(tǒng)的靈活性，設(shè)置方便。AT89S52芯片本身集成了看門狗（WDT）電路，這是為了系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠，避免了系統(tǒng)因為死機而停止工作的情況發(fā)生這種做法對于實際上長時間運行在惡劣狀況的交通燈控制系統(tǒng)來說是十分必要的。它可以完成自動加載復(fù)位，省去人工調(diào)整的麻煩，可以做到無人職守。 AT89S52 特點AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 AT89S52具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 （） 。南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6圖 AT89S52 芯片此外，AT89S52 設(shè)計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 AT89S52 主要功能特性： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 32 個雙向 I/O 口 2 個 16 位可編程定時/計數(shù)器 全雙工 UART 串行中斷口線 2 個外部中斷源 中斷喚醒省電模式 看門狗（WDT）電路 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 4k 可反復(fù)擦寫(1000 次）ISP Flash ROM 工作電壓 時鐘頻率 033MHz 128x8bit 內(nèi)部 RAM 低功耗空閑和省電模式 3 級加密位 軟件設(shè)置空閑和省電功能南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 雙數(shù)據(jù)寄存器指針AT89S52 的引腳功能介紹：VCC：AT89S52 電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一個 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動作，當要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間，AT89S52便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/VPP：EA為英文External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因為其內(nèi)部無程序存儲器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（VPP） 。ALE/PROG：ALE是英文Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。AT89S52可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373） ，將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進鎖存器中，因為AT89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時在程序執(zhí)行時ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時，此引腳會被當成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。PSEN：此為Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時（EA=0） ，會送出此信號以便取得程序代碼，南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8通常