【正文】 產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)和溫度控制。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。 本文研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)加熱繼電器加溫，使溫度上升。LCD 液晶顯示器即時(shí)顯示溫度。 （采用 A/D 轉(zhuǎn)換器）采用單片機(jī)控制，液晶顯示模塊 LCD 顯示。所以，本系統(tǒng)采用美國(guó) Intel公司生產(chǎn)的 89C51 型單片機(jī)，由于其具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)并具有 4K 字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，使得它應(yīng)用起來(lái)更加方便。當(dāng)采用外部振蕩器是次引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。通過(guò)示波器查看XTAL2 端是否有脈沖信號(hào)輸出，可以確認(rèn) 89C51 的振蕩電路是否正常工作。ALE 鎖存 P0 口傳送的低 8 位地址信號(hào)，實(shí)現(xiàn)低 8 位地址與數(shù)據(jù)的分離。當(dāng) 端接高電平時(shí)，CPU 訪問(wèn)并執(zhí)行內(nèi)部ROM 的指令；但當(dāng) PC 值超過(guò) 4KB 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部 ROM 中的程序。 P1 口：8 位雙向 I/O 口，用做普通 I/O 口。 P3 口：8 位雙向 I/O 口，具有第二功能。MCS51 系列單片機(jī)最大可擴(kuò)展 64KB。 ：讀 出 允 許 信 號(hào) ， 輸 入 ， 低 電 平 有 效 。 VCC： +5V 工 作 電 壓 。 保 持 ： 當(dāng) 為 高 電 平 ， CE2 為 任 意 時(shí) ， 芯 片 未 被 選 中 ， 處 于 保 持 狀 態(tài) ， 數(shù)據(jù) 線 呈 現(xiàn) 高 阻 狀 態(tài) 。單片機(jī)的復(fù)位后是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的 RST 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖（2 個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)便可實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在～24MHz 之間選取。 Y1 也可以采用 6MHz 或者 ，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的的晶振，晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大單片機(jī)處理速度越快。CPU 最小系統(tǒng)圖如圖 圖 CPU 最小系統(tǒng)圖OE22 WE27CE120 A122A1123 A1021A924 A825VCC 28CE2 26GND 14A73 A64A55 A46A37 A28A19 A010I/O718 I/O617I/O516 I/O415I/O314 I/O213I/O112 I/O0116264S1SWPB C5R410KC310uFD3VCCC1300PFC2300PFY112MHzNetLabel48NetLabel49RD 17WR 16 25 23 21 32 33 36 38 39ALE 30EA 31GND20XTAL119 XTAL218RST989C51VCCQ7 19Q6 16Q5 15Q4 12Q3 9Q2 6Q1 5Q0 2OE1D718 D617D514 D413D38 D27D14 D03G 1174373NetLabel50NetLabel51本科生課程設(shè)計(jì)（論文）9第 3章 CPU 輸入輸出接口電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器的選擇本設(shè)計(jì)采用智能溫度傳感器 DS18B20，它的最高分辨率為 12 位，可識(shí)別 的溫度。可采用外部電源供電，也可采用總線供電方式，此時(shí)，把VDD 連在一起作為數(shù)字電源。圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖表 DS18B20 的引腳說(shuō)明引腳 符號(hào) 說(shuō)明1 GND 地2 DQ 單線運(yùn)輸?shù)臄?shù)據(jù)輸入/輸出引腳3 VCC 可選 VDD 引腳兩種供電方式器件從單線的通信線去得其電源，在信號(hào)線為高電平的時(shí)間周期內(nèi)，把能量貯存在內(nèi)部的電容器中，在單信號(hào)線為低電平的時(shí)間期內(nèi)斷開此電源，直到信號(hào)線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳娫礊橹?。?shù)據(jù)采集是在模擬信號(hào)源中采集信號(hào),并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)的過(guò)程。功能特性分辨率：12 位；非線性誤差：小于177。模擬電壓輸入范圍：010V,020V。圖 3..2 AD574的引腳圖VL1VCC7VEE11DC15AC9REFIN10REFOUT8BIPOFF121OVIN1320VIN14CS 3A0 4R/C 5DB11 27DB10 26DB9 25DB8 24DB7 23DB6 22DB5 21DB4 20DB3 19DB2 18DB1 17DB0 16CE 6STS 2812/8 2AD574NetLabel1 NetLabel2NetLabel3NetLabel4本科生課程設(shè)計(jì)（論文）11 人機(jī)對(duì)話接口電路設(shè)計(jì) 顯示接口電路設(shè)計(jì)顯示電路如圖 所示。NetLabel1 NetLabel2NetLabel3NetLabel4P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P22 23P2122P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28RXD 10TXD 11ALEP 30PSEN 2989C51NetLabel1 NetLabel2NetLabel3NetLabel40 91 82 73 64 5P05 3406 3307 30 12 3123 44 5P25 26P26 27P27 28RXD 10TXD 11ALEP 30PSEN 2989C51圖 顯示電路原理圖當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；本設(shè)計(jì)選用的顯示塊是共陰極的 LED（共陰極 LED 顯示塊的發(fā)光二極管陰極接地，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮） 。8255 芯片引腳圖如圖 所示。2 號(hào)鍵：下降。使用 1 號(hào)鍵和 2 號(hào)鍵，設(shè)定需要的溫度控制系統(tǒng)的上限值，然后按下 4 號(hào)鍵，將這個(gè)上限值確定，也就是將上限值保存到專用的寄存器里。其直流線圈電阻 95 歐，三極管 Q1 采用 KTC9012，輸出電流 IC 為 150mA，放大系數(shù) β 為 60至 1000 范圍內(nèi)，若取 β 為 200 則 Ic 在 5V 下為 50mA 左右，則基極電流為。二極管 D1 主要起保護(hù)作用，在 Q1 關(guān)斷時(shí)續(xù)流，以免電感().41VAK???線圈斷路時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓損壞三極管。 溫度控制部分程序設(shè)計(jì)這部分程序的功能是將采集到的溫度值 TX 與 TL 比較，如果 TX≤T L 則報(bào)警，并置 口為低電平，通過(guò)光耦合器打開可控硅，使加熱器加熱，并調(diào)顯示，顯示 。 X開始 HXT?地址和計(jì)數(shù)器換碼送顯存顯示燈亮、蜂鳴器響置 口為 1，打開加熱器LED 顯示返回計(jì)數(shù)器換碼送顯存 YN開始有 鍵 按 下 ？延時(shí) 20ms判別鍵號(hào)執(zhí)行鍵處理子程序返回NY圖 溫度控制程序流程圖圖 鍵盤處理子程序流程圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）17 鍵盤部分程序設(shè)計(jì)本部分主要是實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)定溫度和查詢?cè)O(shè)定溫度的功能。在程序的設(shè)計(jì)當(dāng)中，考慮了鍵的去抖動(dòng)問(wèn)題。顯示部分流程圖如圖 所示。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹了用 89C15 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作原理，以及硬、軟件的設(shè)計(jì)方法及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中我碰到了一系列問(wèn)題，例如在選擇電容器的容量上，在單片機(jī)接口的使用上，以及 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇等。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）26參考文獻(xiàn)[1] 梅麗鳳等編著 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社 [2] 趙晶 主編 Prote199 高級(jí)應(yīng)用 人民郵電出版社， 2022 [3] 于海生 編著 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 清華大學(xué)出版社 [5] (第三版)[M]. 杭州:浙江大學(xué)出版社 ,2022[6] [J].電子與自動(dòng)化,2022,(2):2023[7] [J].電子工程師,1999,(8):1820[9] (2)[M].北京:北京航空航天出版社 ,1993[10]賈伯年 俞樸 傳感器技術(shù)[M].北京：東南大學(xué)出版社。 本次設(shè)計(jì)完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的指標(biāo)。對(duì)于單片機(jī)應(yīng)用與控制領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化有一定的普遍意義。采樣程序初始化各 通 道 都 采 集 一 次 ？輸出通道號(hào)啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換讀 A/D 數(shù)據(jù)修改通道及通道號(hào)重裝定時(shí)器 0 常數(shù)啟動(dòng) oT返回NY圖 溫度采樣程序流程本科生課程設(shè)計(jì)（論文）20第 5章 單片機(jī)程序單片機(jī)程序如下：ORG 0000H SJMP MAINORG 0003H LJMP INTORG 0025HMAIN： MOV SP,60H MOV 20H,00H MOV 21H,08H MOV 29H,0FEH LCALL ZIJIAN LCALL READTHTL LCALL TESTRANGE LCALL DISP SETB INT0 SETB EX0 SETB EALOOP: LCALL DELAY LCALL GET_TEMP LCALL TURN LCALL DISPLAY CLR C MOV A,24H CJNE A,2EH,LOOP1 SJMP HOTTINGLOOP1: JC HOTTING