【正文】 屆別 2022 屆 學號 202214110224 畢業(yè)設計數(shù) 字 溫 度 計 的 設 計姓 　 　 名 李 茂 系 別 、 專 業(yè) 物 電 系 電 子 信 息 科 學 與 技 術導 師 姓 名 、 職 稱 曾 曉 華 副 教 授 完 成 時 間 2022年 5月 目 錄摘 要 .........................................................IABSTRACT ......................................................II1 緒論 .........................................................1 課題背景及研究意義 ..........................................1 國內(nèi)外現(xiàn)狀 ..................................................1 課題的設計目的 ..............................................2 課題的主要工作 ..............................................2 本文研究內(nèi)容 ................................................32 系統(tǒng)總體方案及硬件設計 .......................................3 數(shù)字溫度計設計方案論證 ......................................3 總體設計框圖 ................................................3 系統(tǒng)硬件電路設計 ...........................................83 系統(tǒng)軟件設計 ................................................11 主程序設計 .................................................11 DS18B20 初始化 .............................................12 數(shù)據(jù)測試 ...................................................134 仿真測試結果 ................................................135 總結 .......................................................15參考文獻 ......................................................16致 謝 ........................................................17附錄 ..........................................................18摘 要隨著科技的不斷進步，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是常用的被控參數(shù)，而采用單片機來對這些被控參數(shù)進行控制已成為當今的主流。本文分析了數(shù)字溫度測量及自動控制系統(tǒng)的設計。本文采用單片機來實現(xiàn)對溫度的控制。它的主要組成部分有：AT89C52單片機、溫度傳感器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路。它可以實時的顯示和設定溫度，實現(xiàn)對溫度的自動控制。通過測試表明，本設計對溫度的控制有方便、簡單的特點，從而大幅提高了被控溫度的技術指標。關鍵詞: 單片機；溫度傳感器；鍵盤和顯示 ABSTRACTWith the development of science and technology, the temperature is the mon controlled parameters during the process of industrial production。 and the use of Single Chip Micyoco (SCM) to control these parameters has bee the main trend. This thesis will introduce the design of a digital temperature measurement and an automatic controlling system. In this thesis, it achieves the control of the temperature by employing the SCM. The main ponents are as follows: AT89C52 SCM, Temperature Sensor, Keyboard and Display Circuit, Temperature Controlling Circuit. It can display and set the temperature at any time to realize the control of the temperature. The test results show that this design for controlling the temperature is convenient and simple, so it improves the technical indicators greatly of the controlled temperature.Key words: Single Chip Microco。 Temperature Sensor。 Keyboard and Display1 緒論 課題背景及研究意義隨著新技術的不斷開發(fā)與應用，近年來單片機發(fā)展十分迅速，單片機以其功能強、體積小、使用方便、性能價格比高等優(yōu)點,在儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、醫(yī)用設備、計算機網(wǎng)絡和通信、國防航空航天等領域都有著深入而廣泛的應用。通過單片機進行溫度控制與以往簡單電路控制相比具有功能強、可靠性高、穩(wěn)定性好、實現(xiàn)智能化以及更人性化的人機接口等優(yōu)點 [1]。一個以微機應用為主的新技術革命浪潮正在蓬勃興起，單片機的應用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機械、食品、石油等各個行業(yè)。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問題能夠得到很好的解決 [2]。溫度是工業(yè)對象中的一個重要的被控參數(shù)。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。因此對數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點是溫度波動范圍大，由于他主要通過控制接觸器的通斷時間比例來達到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。單片機具有集成度高，通用性好，功能強，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特優(yōu)點，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途 [3]。本設計使用單片機作為核心進行控制，與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫準確，主要用于對測溫比較準確的場所。 國內(nèi)外現(xiàn)狀溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距 [4]。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點位”控制及常規(guī)的 PID 控制器為主，它們只能適應一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表，國內(nèi)技術還不十分成熟，形成商品化并廣泛應用的控制儀表較少。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展及加入 WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關企業(yè)資源進行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng) [5]。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機也被稱為微控制器（Microcontroller） ，因為它最早被用在工業(yè)控制領域 [6]。單片機由芯片內(nèi)僅有 CPU