【正文】 ……………………………… 17結(jié)論 ……………………………………………………………………………………18參考文獻……………………………………………………………………………… 19致謝……………………………………………………………………………………20附錄A使用說明……………………………………………………………………… 21附錄B程序清單……………………………………………………………………… 211 引言溫度控制系統(tǒng)廣泛應用于社會生活的各個領(lǐng)域 ,如家電、汽車、材料、電力電子等 ,常用的控制電路根據(jù)應用場合和所要求的性能指標有所不同 , 在工業(yè)企業(yè)中,如何提高溫度控制對象的運行性能一直以來都是控制人員和現(xiàn)場技術(shù)人員努力解決的問題。而采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，因其內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡單，而且減少了溫度測量轉(zhuǎn)換時的精度損失，使得測量溫度更加精確。2 設(shè)計要求 設(shè)計基于單片計算機的溫度控制器，用于控制溫度。 當由于環(huán)境溫度變化太劇烈或由于加熱或降溫設(shè)備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導致在一段時間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時候，單片機通過三極管驅(qū)動揚聲器發(fā)出警笛聲。綜上，在本系統(tǒng)中我采用溫度芯片DS18B20測量溫度。圖41溫度芯片DS18B20 主控制部分方案AT89S51 是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。同時, AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號校驗期間，P1接收低8位地址。在訪問８位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行：MOVX Ri 指令）時，P2口線上的內(nèi)（也即特殊功能寄存器，在整個訪問期間不改變。對P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。當振蕩工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期上高電平將使單片機復位。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目地，要注意的是：第當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。中斷寄存器：各中斷允許控制位于IE寄存器，5個中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于IP寄存器。圖43 雙時鐘指針寄存器電源空閑標志：電源空閑標志（POF）在特殊功能寄存儲器SFR中PCON的第4位（）,電源打開時POF置“1”,它可由軟件設(shè)置睡眠狀態(tài)并不為復位所影響。數(shù)據(jù)存儲器：在AT89S51的具有128字節(jié)的內(nèi)部RAM，這128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進行，128字節(jié)均可設(shè)置為堆棧區(qū)空間。 鍵開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入 ：為了去抖動我采用軟件方法，它是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個10ms的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動影響在這種行列式矩陣鍵盤非編碼鍵盤的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。首先辨別鍵盤中有無鍵按下，有單片機I/O口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點上的那個鍵。具體電路連接如圖 51 所示。當溫度未達到要求時，單片機發(fā)送高電平信號使三極管飽和導通，繼電器使電源與電熱器接通，電熱器加熱。連接方法如圖52所示。單片機通過I2C總線將要顯示的數(shù)據(jù)信號傳送到移位寄存器芯片74LS164寄存，再由移位寄存器控制數(shù)碼管的顯示，從而實現(xiàn)移位寄存點亮數(shù)碼管顯示。當清除端（CLEAR）為低電平時，輸出端（QA－QH）均為低電平。真值表：表52表52 真值表圖54 實際連線圖 max232資料簡介：該產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標準的芯片。主要特點 ：單5V電源工作 LinBiCMOSTM工藝技術(shù) 兩個驅(qū)動器及兩個接收器 177。這是最簡單的連接方法，但是對我來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示，MAX232的第10腳和單片機的11腳連接，第9腳和單片機的10腳連接，第15腳和單片機的20腳連接，串口通訊具體如圖55圖55 通訊接口連線圖6 電源輸入部分 控制系統(tǒng)主控制部分電源需要用5V直流電源供電，其電路如圖61所示，把頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5V直流電壓。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負載電路的正常工作。圖61電源部分連線圖7 程序設(shè)計 程序結(jié)構(gòu)分析主程序調(diào)用了5個子程序，分別是數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號處理程序、繼電器控制程序、單片機與PC機串口通訊程序。繼電器控制程序：控制繼電器動作串口通訊程序：實現(xiàn)PC機與單片機通訊，將溫度數(shù)據(jù)傳送給PC機。程序控制設(shè)置溫度的兩個數(shù)碼管閃爍的，此時鍵盤輸入有效。 程序代碼（詳見附錄 程序清單）8. 測設(shè)分析測試環(huán)境環(huán)境溫度28攝氏度，室內(nèi)面積20平方米測試儀器：數(shù)字萬用表，溫度計0100攝氏度測試方法使系統(tǒng)運行，采用溫度計同時測量室內(nèi)度變化情況，得出系統(tǒng)測量的溫度。通過分析，當對浮點數(shù)求平均處理時，遇到同一時刻兩個傳感頭采集的溫度相差不大，使 ℃ 時求出平均溫度變?yōu)? ℃ 為了解該數(shù)據(jù)是否真實，可采用一個高精度的數(shù)字溫度計測試，發(fā)現(xiàn)讀出的值與其基本一致，由此推斷如果在同一時間增加采集溫度的個數(shù)，則可以進一步提高溫度的精度。在論文中簡單分析了單片機溫度控制系統(tǒng)設(shè)計過程及實現(xiàn)方法。本制作的設(shè)計中使用了繼電器控制的只是插座電路，因此，該系統(tǒng)的可擴展性很強。18 Borko H，Bernier C L．Indexing concepts and methods .New York:Academic 致 謝致 謝 三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了對待知識，走向社會的思考方式。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。系統(tǒng)會將設(shè)置值與當前值進行比較，通過溫度芯片的反饋，單片機控制加熱或冷卻水的溫度，使水的溫度穩(wěn)定在設(shè)置的溫度上。 當要關(guān)閉系統(tǒng)時，先關(guān)掉開關(guān)，然后再拔掉電源。用于保存讀出溫度的高8位DS18FIG EQU 8H 。數(shù)碼管百位數(shù)存放內(nèi)存位置DS18CD1 EQU 42H 。調(diào)用讀溫度子程序LCALL READCODEAJMP MOD7INIT_1820:DS18B20初始化SETB DS18DQCLR DS18DQ釋放總線LCALL DELAY60US60240US內(nèi)是否有返回信號,為0跳DJNZ R6,SETDSDQMOV R7,250DJNZ R7,$CLR DS18FIGRETSETDSDQFH:SETB DS18FIGMOV R7,250數(shù)據(jù)處理子程序TEMPCOVMOV B,16DIV ABJB ,TEMP0TEMP1: MOV 34H,A 。DS18SH中存放高8位數(shù),權(quán)重16MOV B,16MUL ABADD A,34H 。MOV 32H,B 。百位存入33H中MOV A,DS18SHMOV 33H,10H 。判斷DS1820是否存在?若DS18B20不存在則返TSS2: MOV DS18ADS,0DS18JX:LCALL DS18CODPMOV A,DS18ADSADD A,9MOV DS18ADS,ACJNE A,63,DS18JXRETDS18CODP:LCALL MRCOVT 。溫度轉(zhuǎn)換命令LCALL WRITE_1820LCALL DELAY1SLCALL MRRDTEDPRET。 。 。 MOV R1,DS18CD1CLR DS18DQ 。 MOV R4,2低位地址存在R1DS18JXRD1:MOV R5,8前兩句完成初始化NOPNOP延時至少1USSETB DS18DQ發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALL WRITE_1820LCALL DELAY1SRETMRRDTEDP:發(fā)出讀取命令 LCALL WRITE_1820LCALL READ_18200LCALL TEMPCOVLCALL DISPLAY 。返回 CH_KEY:LCALL KS 。判斷按鍵功能。1kz持續(xù)時間輸出1khz方波LCALL持續(xù)1秒R2,10H。DI4:CPLR3,DIV4R2,DIV3D5MS：MOVNOPD25MS：MOVR6，0FFH。RET繼電器控制程序：START1:MOV延時延時子程序(1秒)DELAY33:R2,0B2HDJNZR2,$DJNZR1,DELAY44DJNZR0,DELAY33