【正文】 要不斷地測量，而且要進(jìn)行控制。僅僅是依靠人工管理存在溫度調(diào)節(jié)不及時(shí)、不準(zhǔn)確，影響作物生長及人力資源浪費(fèi)等問題。使用溫度監(jiān)控系統(tǒng)采取了微機(jī)與現(xiàn)場總線技術(shù) ,不但節(jié)省了布線費(fèi)用 ,而且由于布線簡單 ,降低了系統(tǒng)巡檢的故障率 ,提高了其精度及可靠性。其基本工藝過程是：將微細(xì)的金屬或陶瓷粉末 與有機(jī)黏結(jié)劑均勻混合成為具有流變性的物質(zhì)，采用先進(jìn)的注射機(jī)注入具有零件形狀的模腔形成坯件，采用新技術(shù)脫除黏結(jié)劑，并經(jīng)過燒結(jié)使其高度質(zhì)密成為制品，必要時(shí)還可以進(jìn)行后處理。單總線數(shù)字式溫度傳感器有著獨(dú)特的單總線接口 ,可以在一條線上接多個傳感器 ,從而克服了模擬溫度傳感器與微機(jī)接口時(shí)的燈轉(zhuǎn)換等缺點(diǎn)。風(fēng)扇是用來散熱的，但它的長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)也會造成過熱。下面僅就在社會生產(chǎn)和生活中用處比較廣泛的幾處應(yīng)用加以闡釋。 RS232 引 言 ，溫度控制的應(yīng)用越來越多。 此系統(tǒng)具有測溫電路簡單、連接方便、轉(zhuǎn)換速度快、為上位機(jī)監(jiān)控部分可實(shí)時(shí)傳送溫度信號、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，具有較廣泛的應(yīng)用前景。 學(xué)號： 長春科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： 任忠?guī)? 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級： 2021 級 2 班 指導(dǎo)老師： 陳東淼 （ 講師 ） 2021 年 5 月 10 日 0101090205 摘 要 溫度是工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中最常見的參數(shù)之一，對溫度的精確測量和控制具有重要意義。 關(guān)鍵詞： AT89S51；智能溫度測量控制； DS18B20； RS232 Abstract Temperature is one of the most familiar parameters in the industrial production and daily life. Therefore, this paper designs the underbit machine of multipoint temperature monitoring system with the 89S51 SCM as the processing core. It elaborates hardware and software design method in detail. The system uses the DS18B20 digital temperature sensor to measure multipoint temperature. Through the RS232 serial port it can exchange data between the SCM and PC. Each point of temperature can be measured on time and one point of it can be controlled according to the temperature settings transmittd by upbit machine. Based on the advantages that this system has the simple temperature measurement circuit, the convenient connection, the quick change speed, the realtime transmission of temperature signals for upbit machine, the high precision control , therefore, it will have very good application value. Keywords: AT89S51。 溫度是 與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)的一個物理 ,因此產(chǎn)生了各種各樣的溫度測方法，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi) ,對溫度的測控十分廣泛。 （ 1）在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，為防止系統(tǒng)損壞或性能降低，大都安裝了用于監(jiān)視危險(xiǎn)溫度的傳感器，在多個熱點(diǎn)的系統(tǒng)中需要進(jìn)行多點(diǎn)溫度測量。在每一處都有放置一個溫度傳感器可以單獨(dú)監(jiān)視每一處溫度，任一處溫度超出了安全范圍，系統(tǒng)就可以通過減低時(shí)鐘速度或關(guān)掉系統(tǒng)電源等手段防止發(fā)生問題。它具有測溫精度高、抗干擾能力強(qiáng) 、成本低、體積小等特點(diǎn)。 因此，溫度控制精度的高低直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及使用壽命，研究和設(shè)計(jì)高性能的溫度控制系統(tǒng)具有非常重要的意義。多點(diǎn)溫度綜合監(jiān)測與報(bào)警系統(tǒng)經(jīng)某飛機(jī)洞庫使用證明 ,其布線簡單 ,提高了系統(tǒng)抗干擾能力 ,使用成本比購買傳統(tǒng)的單個溫度表及需長距布線節(jié)省數(shù)萬元 ,且便于更新?lián)Q代 ,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距傳輸與信息化管理。 溫室智能溫度控制系統(tǒng)采用基于 DS18B20 和 LPC2132，具有多點(diǎn)溫度監(jiān)測控制、對異常情況進(jìn)行記錄并可調(diào)用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的優(yōu)點(diǎn)，能滿足作為溫室溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)要求。電阻爐爐溫的控制，根據(jù)工藝要求不同而有所變化，但大體上可歸納為以下幾個過程： (1)自由升溫段，即根據(jù)電阻爐自身的條件，不對升溫速度進(jìn)行控制的升溫過 程。 (5)自由降溫段，即根據(jù)電阻爐自身的條件，不對降溫速度進(jìn)行控制的升溫過 程。 溫度測量元件采用線性度好且時(shí)間常數(shù)小的 AD590，采集后經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換把溫度轉(zhuǎn)換成與其成正比的數(shù)字量。通常所說的單片機(jī)系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)某一控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計(jì)的，是一個圍繞單片機(jī)芯片而組建的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 2． 儀器儀表方面 現(xiàn)代儀器儀表的自動化和智能化要求越來越高，對此最好使用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，而單片機(jī)的使用又將加速儀器儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化方向發(fā)展。 4． 信息和通信產(chǎn)品方面 信息和通信產(chǎn)品的自動化和智能化程度很高，這當(dāng)然離不開單片機(jī)的參與。要實(shí)現(xiàn)對器件串行在系統(tǒng)編程 (ISP)和在應(yīng)用中編程 (IAP) ，該系列單片機(jī)是 80C51微控制器的派生器件是采用先進(jìn) CMOS工藝制造的 8位微控制器指令系統(tǒng)與 80C51 完全相同。當(dāng)作為輸入腳時(shí)被外部拉低的 P1口會因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流 (見DC 電氣特性 )。 ALE 30 O 地址鎖存使能：在訪問外部存儲器時(shí)，輸出脈沖鎖存地址的低字節(jié)，在正常情況下， ALE 輸出信號恒定為1/6 振蕩頻率。該引腳在對 FLASH 編程時(shí)接 12V 編程電壓 (Vpp)。 DAC0832的應(yīng)用特性 ? DAC0832是微處理器兼容型 D/A轉(zhuǎn)換器，可以充分利用微處理器的控制力 實(shí)現(xiàn)對 D/A轉(zhuǎn)換的控制； ? 有兩級鎖存控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)多通道 D/A 的同步轉(zhuǎn)換輸出； ? DAC0832內(nèi)部無參考電壓源；須外接參考電壓源； ? DAC0832為電流輸出型 D/A轉(zhuǎn)換器，要獲得模擬電壓輸出是，需要外加轉(zhuǎn) 換電路。輸入寄存器鎖存信號 LE1有 ILE、 CS 、 WR1的邏 輯組合產(chǎn)生。 DAC寄存器的寫選通信號。 Rfb:反饋信號輸入引腳，反饋電阻在芯片內(nèi)部。 AGND:模擬信號地。此外，在使用多個 D/A 轉(zhuǎn)換器分時(shí)輸入數(shù)據(jù)的情況下，兩級緩沖可以保證同時(shí)輸出模擬電壓。信號輸入端的信號可以是傳感器（ Sensor）或轉(zhuǎn)換器（ Transducer）的輸出，而 ADC 輸出的數(shù)字信號可以提供給微處理器，以便更廣泛的應(yīng)用。 /RD：外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制腳輸出信號。 /INTR：中斷請求信號輸出，低電平動作。 VREF：輔助參考電壓。 （六）、 單片機(jī)鍵盤和鍵盤接口 ■ 我們可以把單片機(jī)使用的鍵盤分為獨(dú)立式和矩陣式兩種。第一項(xiàng)工作是使用接口電路實(shí)現(xiàn)的，而第二項(xiàng)工作是通過執(zhí)行中斷服務(wù)程序來完成的。 ■ 鍵盤接口的控制方式： ，每當(dāng) CPU空閑時(shí)執(zhí)行鍵盤掃描程序。這樣就可以實(shí)現(xiàn)該鍵所設(shè)定的功能了。此外，顯示器中還有一個圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以 dp 表示），用于顯示小數(shù)點(diǎn) 。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。為了顯示數(shù)字或符號，要為 LED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼是為顯示字形的，因此稱之字形代碼。 表 3 代碼式 Ｄ ７ Ｄ ６ Ｄ ５ Ｄ ４ Ｄ ３ Ｄ ２ Ｄ １ Ｄ ０ 顯示段 dp G f e d c b a LED 顯示器接口比較簡單，使用如圖 316 譯碼驅(qū)動器就可以實(shí)現(xiàn) BCD 碼到七位段碼的轉(zhuǎn)換，完成一位 LED顯示器的接口。 我們用單片機(jī)芯片 80C51 作接口電路，本次設(shè)計(jì)我們用四位 LED顯示器數(shù)碼管采用的共陽極數(shù)碼管驅(qū)動，動態(tài)掃描輸出顯示。 我在實(shí)際制作電路時(shí)考慮到實(shí)用性和可行性決定用獨(dú)立式鍵盤，用來改變單片機(jī)設(shè)定溫度值的上下限，在我的電路中有三個按鍵，第一個按鍵用來控制溫度的增減，第二個按鍵用來控制上限的溫度。 （ 2） 自檢子程序設(shè)計(jì) 自檢就是系統(tǒng)開始工作前，對系統(tǒng)所有的硬件進(jìn)行檢測，只有當(dāng)所有硬件準(zhǔn)備就緒才能進(jìn)行系統(tǒng)工作。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，微分調(diào)節(jié)可以改善系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度。 （ 2）參數(shù)調(diào)整方便，易于達(dá)到滿意的控制效果。 PID 調(diào)節(jié)器的方框圖如圖 4— 1 所示。 PID 控制參數(shù)的確定 （ 1）采樣周期 Ts 的確定 根據(jù)采樣定理亦稱香農(nóng)（ Shanon）定理可知，采樣頻率應(yīng)大于或等于被采樣信號所含最高頻率的兩倍，才能還原出原信號，即： ω s≥ 2ω max 其中：ω s— — 采樣頻率； ω max—— 被采樣信號中最高頻率。 3。 用擾動曲線法精整參數(shù)就是當(dāng)系統(tǒng)按參考參數(shù)閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，給系統(tǒng)施加一定的擾動，記錄被控制量的擾動響應(yīng)曲線，根據(jù)曲線的狀態(tài)來判斷和修正相應(yīng)的參數(shù)；再加擾動，記錄響應(yīng)曲線，修正相應(yīng)參數(shù)，直至最佳。所謂積分分離法就是在系統(tǒng)偏差較大時(shí)，取消積分作用；當(dāng)系統(tǒng)的偏差較小時(shí)，投入積分作用；為此，設(shè)置一個誤差積 分限 A，以判別誤差的大小。 選擇元件時(shí)應(yīng)從其性能價(jià)格比考慮，在保證性能要求的前提下，盡量減少成本。 2 元件的固定及焊接。 （二）、電路的調(diào)試 根據(jù)原理圖，可將整個電路分成溫度傳感器及其信號放大電路和 A/D、 D/A變換電路兩大模塊。 B 調(diào)節(jié) LM741 的增益。 三．功能說明 （一）、采集部分 ■ 利用 AD590以及接口電路把溫度轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)由 ADC0804 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。如果次溫度值低于設(shè)定的下限值，則低溫報(bào)警指示燈亮，同時(shí)單片機(jī)經(jīng) P0 口輸出下限值給 DAC0832， DAC0832經(jīng)過數(shù)摸轉(zhuǎn)換在通過 運(yùn)算放大器 LM741輸出一個電平信號來控制晶閘管的導(dǎo)通角，使溫度逐步升高。 信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 44 頁 四、結(jié)束語 該基于 DS18B20的多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、易于制作、價(jià)格低廉、測量值精確和易于操作等許多優(yōu)點(diǎn)，但由于實(shí)驗(yàn)室條 件所限，暫時(shí)只做兩點(diǎn)的溫度測量 ,并且控制端暫時(shí)只對一個 DS18B20傳感器周圍環(huán)境進(jìn)行控制，與另一個傳感器作參考比較。 本文在深入分析多點(diǎn)智能測溫系統(tǒng)的工作原理基礎(chǔ)上，完成了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試任務(wù)，并且系統(tǒng)的性能誤差達(dá)到了任務(wù)書的要求，使之能達(dá)到現(xiàn)場運(yùn)行水平。 、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，易于修改和維護(hù)。由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的欠缺，設(shè)計(jì)上難免有考慮不周之處。該系統(tǒng)初步完成了溫度測控方案的預(yù)定目標(biāo)，為今后實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化的溫度測控系統(tǒng)工程提供了一種新的參考。當(dāng)我在設(shè)計(jì)過程中存在疑問時(shí)，老師總是在百忙之中抽出時(shí)間及時(shí)的給予我指導(dǎo)，在老師的教導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利、及時(shí)地完成。0804采樣的溫度值 call l1 mov r1,offh disp1:call disp djnz r1,disp1。確定溫度的加 ddd: jnb ,jp2。顯示 anl a,of0h swap a 信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 44 頁 orl a,20h mov p1,a call delay mov a,r4 anl a,ofh orl a,40h mov p1,a call delay mov a,r4 anl a,0f0h swap a orl a,80h mov p1,a call delay clr a ret delay:mvo r6,