【正文】 性和綜合應(yīng)用能力等。系統(tǒng)采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20采集溫度數(shù)據(jù)，數(shù)碼管同步顯示溫度設(shè)定值和當(dāng)前測(cè)量值，可通過(guò)按鍵以 1℃的步進(jìn)改變溫度設(shè)定值，系統(tǒng)復(fù)位后默認(rèn)設(shè)定溫度值為 45℃。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 溫度控制 傳感器 數(shù)碼管 目錄 引言 ............................................................... 1 ............................................................. 2 課題研究的目的及意義 ............................................ 2 課題研究現(xiàn)狀分析 ................................................ 2 技術(shù)指標(biāo) ........................................................ 2 ......................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證 ................................................ 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 .................................................... 3 ......................................................... 4 元器件的選擇 .................................................... 4 ......................................................... 4 單片機(jī)選擇 ....................................................................................................................... 4 傳感器選擇 .................................................... 6 溫度數(shù)據(jù)采集模塊 ................................................ 9 顯示模塊 ....................................................... 10 溫度設(shè)置模塊 ................................................... 11 控制電路 ....................................................... 12 ........................................................ 12 主程序流程圖 ................................................... 12 溫度傳感器 DS18B20 工作過(guò)程及時(shí)序 ............................... 13 初始化時(shí)序 ................................................... 12 寫(xiě)時(shí)序 ....................................................... 12 度時(shí)序 .............................................................................................................................. 13 ........................................................ 16 測(cè)試環(huán)境 ....................................................... 16 測(cè)量方法 ....................................................... 16 測(cè)試結(jié)果 ....................................................... 16 結(jié)論 .............................................................. 18 致 謝 ............................................................ 19 參考文獻(xiàn) .......................................................... 20 附錄 .............................................................. 21 附錄 1 系統(tǒng)總原理圖 ................................................ 21 附錄 2 系統(tǒng) PCB 圖 ................................................. 22 1 引言 在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。因此，單片機(jī)對(duì)溫度的控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的控制問(wèn)題。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。因此，不僅必須掌握各類(lèi)傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號(hào)的處理、顯示和控制的要求，而且只有通過(guò)對(duì)傳感器應(yīng)用實(shí)例的原理和智能傳感器實(shí)例的分析了解，才能將傳感器和信息通信和信息處理結(jié)合起來(lái)，適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)、研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 為了提高對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和了解，尤其是對(duì)溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實(shí)用、廣泛和典型的原則而設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。文中對(duì) 每個(gè)部 分功能、實(shí)現(xiàn)過(guò)程作了詳細(xì)介紹。溫度是生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)。在工業(yè)的研制和生產(chǎn)中，為了保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行并提高控制精度，采用微電子技術(shù)是重要的途徑。 課題研究現(xiàn)狀分析 由于現(xiàn)代工藝越來(lái)越多的需要對(duì)實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，而且需要的精度越來(lái)越高。因此，如何將單片微處理器應(yīng)用到鍋爐溫度自動(dòng)控制領(lǐng)域，為越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家所重視。由于它具有體積小，功能強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表，家用電器，節(jié)能裝置，軍事裝置，機(jī)器人，工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化，智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量又降低了成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。當(dāng)溫度 低于設(shè)定值時(shí)，單片 3 機(jī)發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，啟動(dòng)加熱器。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于速度較快，但可靠性比較差控制精度比較低、靈活性小、線路復(fù)雜、調(diào)試、安裝都不方便。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的測(cè)量與與控制，操作方便；缺點(diǎn)是調(diào)試過(guò)程復(fù)雜，成本較高。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)主 要包括數(shù)據(jù)采集模塊，單片機(jī)控制模塊，顯示模塊和溫度設(shè)置模塊，驅(qū)動(dòng)電路五個(gè)部分。 元器件的選擇 單片機(jī)選擇 單片機(jī)的選擇在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，要滿足大內(nèi)存、高速率、通用性、價(jià)格便宜等要 求，本課題選擇 AT89S51 作為主控芯片。 Vcc 和 Vss Vcc（ 40 腳）：接 +5V 電源正端； Vss（ 20 腳）：接 +5V 電源正端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。 RST/VPD（ 9 腳）： RST 即為 RESET， VPD 為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。 PSEN(29 腳 ):片外程序存儲(chǔ)器讀選通輸出端 ,低電平有效。當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 4KB（ MS— 52 子系列為 8KB）。 /輸出（ I/O）引腳 P0 口、 P1 口、 P2 口及 P3 口 P0 口（ 39 腳～ 22 腳）：這 8 條引腳有兩種不同功能，分別適用于兩種不同情況。當(dāng) P1 口作為通用 I/O 口使用時(shí)， 的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于傳送用戶(hù)的輸入和輸出數(shù)據(jù)。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向 I/O 接口，也可以將每 1 位用于第 2 功能，而且 P3 口的每一條引腳均可獨(dú)立定 6 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E /P30T X D11RXD10V S S20VCC40AT89S51T2T 2 E XRXDT X DP 3. 2P 3. 3P 3. 4P 3. 5P 3. 6P 3. 7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7A 1 5A 1 4A 1 3A 1 2A 1 1A 1 0A9A8義為第 1 功能的輸入輸出或第 2 功能。 DS