【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 程 Flash 存儲(chǔ)器，單片機(jī) AT89C51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用 2．顯示電路 采用技術(shù)成熟，價(jià)格便宜的 1602 液晶顯示器作為輸出顯示。溫度傳感器應(yīng)用范圍廣，使用數(shù)量龐大，也高居各類傳感器之首。 3. 所有 I/O 口全部引出，方便進(jìn)行二次開發(fā)。 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ③ 實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛、功能強(qiáng)大、 小巧美觀 、 便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是溫度測試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度，溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，比如溫度，水池，發(fā)酵缸等場所的溫度控制。沒有合適的溫度，許多電子設(shè)備就不能正常工作。 參 考 文 獻(xiàn) .............................................. 27 附 錄 ................................................... 28 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 引 言 隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測溫儀器在整個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已實(shí)現(xiàn)待溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。單片機(jī)作為監(jiān)控計(jì)算機(jī)與智能傳感器連接的中心。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開環(huán)境控制，本文在對(duì)國內(nèi)外溫室智能控制進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)溫室智能化控制存在的諸多因子，將智能傳感器監(jiān)測和單片機(jī)控制相結(jié)合，提出了基于單片機(jī)的溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。在農(nóng)工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，對(duì)溫度的測量及控制始終占據(jù)著極其重要的地位。目前，以 DS18B20 為代表的新型單總線數(shù)字是溫度傳感器和 A/D 轉(zhuǎn)換器于一體，直接輸出數(shù)字量，與單片機(jī)接口結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于距離遠(yuǎn)，節(jié)點(diǎn)分布多的場合，具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值，采用單片機(jī)對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便，簡單靈活性大等特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此，智能化溫度傳感技術(shù)正被廣泛地采用。本系統(tǒng)采用層次化、模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)算 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成。本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作：一是確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括其功能設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；組成與工作原理；二是進(jìn)行智能傳感器的硬件電路設(shè)計(jì)；包括硬件電路構(gòu)成及測量原理；溫度傳感器的選擇；單片機(jī)的選擇；輸入輸出通道設(shè)計(jì)；三是進(jìn)行了調(diào)試和仿真，包括硬件仿真和 軟件仿真。溫度控制不好可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題，智能溫度控制是許多機(jī)器的重要構(gòu)成部分，它的功能是將溫度控制在所需要的溫 度范圍內(nèi)，然后進(jìn)行共建的加工和處理，不論是在生活中還是工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度的變化對(duì)生活，生產(chǎn)的某些細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)都會(huì)造成不同程度的影響，所以適時(shí)地對(duì)溫度進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求越來越高，可見溫度的測量和控制是非常重要的。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場所溫度 都需要監(jiān)控以防止意外發(fā)生。 ④ 本課題的研究可以使學(xué)生更好的掌握基于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，提高電子產(chǎn)品研發(fā)素質(zhì)、增強(qiáng)針對(duì)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作的能力 。 第二章 總體設(shè)計(jì)方案 溫度檢測系統(tǒng)有著共同的特點(diǎn)：測量點(diǎn)多，環(huán)境復(fù)雜，布線分散，現(xiàn)場離控制室遠(yuǎn)等。 首先由溫度傳感器 DS18B20 采集溫度數(shù)據(jù)，經(jīng) AT8C52 單片機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算處理，并液晶屏顯示當(dāng)前溫度，由單片機(jī) 控制是否發(fā)出控制信號(hào)及報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)恒溫監(jiān)控。本次設(shè)計(jì)使用的 1602 液晶顯示器為 5V 電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行 ，每行 16 個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個(gè)字符的 ASCII 字符集字庫，只有并行接口，無串口接口。這一部分主要完成對(duì)溫度溫度信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換工作，由 DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分主成， DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器把采集到的溫度通過數(shù)據(jù)引腳傳到單 片機(jī)接受溫度并存儲(chǔ)，此部分只用到 DS18B20 和單片機(jī)，硬件很簡單。隨著大規(guī)模的集成電路工藝的提高，出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器。因此目前國際上新型溫度傳感器正從模擬向數(shù)字式，從集成化向智能化，網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，以DS18B20為代表的新型單總線數(shù)字式溫度傳 感器集溫度測量和 A/D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出數(shù)字量，與單片機(jī)接口電路結(jié)構(gòu)簡單，廣泛使用距離遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)分布多的場合，具有較強(qiáng)的推廣和應(yīng)用價(jià)值。華氏器件 67~+2570F，以 遞增 ? 溫度以 9 位數(shù)字量讀出 ? 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間 200ms（典型值） ? 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 ? 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件 ? 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)品、溫度計(jì)或任何熱感測系統(tǒng) DS18B20 引腳圖及引腳功能介紹 TO－ 92 封 裝的 DS18B20 的引腳排列見圖 32，其引腳功能描述見表 31。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。 DS18B20 的寫時(shí)序 對(duì)于 DS18B20 的寫時(shí)序仍然分為寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序兩個(gè)過程。其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入 ,也可采用寄生電源方式產(chǎn)生 。 第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1602 液晶顯示器和單片機(jī)接口技術(shù) 1602 液晶顯示器簡介 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。 功能管腳 圖 41 1602 管腳圖 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VCC 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 1602 與單片機(jī)接口電路 系統(tǒng)顯示電路由單片機(jī) AT89C5字符液晶顯示器 LM016L 和 1Kx8 的排阻構(gòu)成。 圖 42 1602 與單片機(jī)接口 單片機(jī)單元 AT89C51 單片機(jī) 簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 43 AT89C52 各引腳 圖 1．主要特性： （ 1） 與 MCS51 兼容 （ 2） 42K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 （ 3） 壽命： 1000寫 /擦循環(huán) （ 4） 數(shù)據(jù)保留時(shí)間 （ 5） 10 年全靜態(tài)工作： （ 6） 0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 （ 7） 128*8 位內(nèi)部 RAM（ 8） 32 可編程 I/O 線 （ 9） 5 個(gè)中斷源 （ 10）可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2．管腳說明： VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 行 存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 1— 8（ a）所示。 本系統(tǒng)的 復(fù)位電路采用圖 55（ b） 上電復(fù)位方式。 sbit LCD_RS = P2^4 。 uchar code cdis2[ ] = { TEMP: . C } 。 unsigned char data display[5] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00} 。 define delayNOP() 。_nop_() 。 y250 。 _nop_() 。 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ LCD_RS = 0 。 result = (bit)(P0amp。 } /*寫指令數(shù)據(jù)到 LCD */ /*RS=L， RW=L， E=高脈沖， D0D7=指令碼。 LCD_EN = 0 。 delayNOP() 。 } /*******************************************************************/ /*寫顯示數(shù)據(jù)到 LCD *