【正文】 ，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。關(guān)鍵詞單片機(jī)；數(shù)碼顯示管；溫度傳感器DS18B20；控制電路Constant Temperature Controller Design and Implementation of the Plastic Greenhouse AbstractPlastics constant temperature controller design includes hardware circuit design and system program design. The hardware circuit mainly includes the main controller, temperature measurement circuit, temperature control circuit and display circuit. Main controller by single chip microputer STC12C5A16S2, DS18B20 temperature sensor by DALLAS semiconductor panies in the United States production, temperature control circuit USES is relay control external heating refrigeration equipment, using three mon anode LED digital tube display circuit. Temperature control circuit is posed of temperature sensor and the preset temperature parison, when the actual measured temperature value is greater than the preset temperature, lead to light alarm signal, and work drive electric fan。硬件電路主要包括主控制器，溫度測(cè)量電路，溫度控制電路和顯示電路。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的成果。對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確的方式標(biāo)明。主控制器采用單片機(jī)STC12C5A16S2，溫度傳感器采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20，溫度控制電路采用的是繼電器控制外部加熱制冷設(shè)備，顯示電路采用3個(gè)共陽極LED數(shù)碼管。 When actual temperature is lower than the preset temperature, resulting in a warning signal, and drive the heater work. System program mainly includes the main program, the test program and display subroutine, etc.Key wordssingle chip microputer。日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到溫度的檢測(cè)及控制，在冶金、食品加工、化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，都要求對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在日常生活中，電烤箱、微波爐、電熱水器、烘干箱等電器也需要進(jìn)行溫度檢測(cè)與控制。測(cè)量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。本數(shù)字保溫控制的設(shè)計(jì)采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測(cè)元件[3]，繼電器控制外部加熱制冷設(shè)備，其溫度值可以直接被讀出來，通過核心器件單片機(jī)STC12C5A16S2控制溫度的讀寫和顯示，用LED數(shù)碼管顯示。該芯片直接向單片機(jī)傳輸數(shù)字信號(hào)，便于單片機(jī)處理及控制。而且，集成塊[4]的使用，有效地避免外界的干擾，提高測(cè)量電路的精確度。如果當(dāng)溫度高于我們?cè)O(shè)定的最高溫度值時(shí)，則單片機(jī)會(huì)通過另一個(gè)口發(fā)出一個(gè)高電平的脈沖電流送個(gè)繼電器，使連在繼電器上的電風(fēng)扇啟動(dòng)，來降低溫度。控制器使用STC12C5A16S2，溫度傳感器使用DS18B20，顯示電路用3位共陽極LED數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)溫度顯示，繼電器外接控制加熱制冷設(shè)備。2 任務(wù)分析與方案論證 任務(wù)分析本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，即可以測(cè)試塑料大棚中的溫度和可設(shè)置塑料大棚內(nèi)適合植物生長(zhǎng)的溫度。三個(gè)數(shù)碼管即時(shí)顯示溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)一位。設(shè)置溫度用數(shù)字顯示。 兩種方案的比較 方案一測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)，可以使用熱敏電阻之類的器件，利用其感溫效應(yīng)，將被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上顯示被測(cè)溫度，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。單片機(jī)最小系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)置溫度的上下限，數(shù)據(jù)的處理和溫度的顯示；溫度測(cè)量電路測(cè)量實(shí)時(shí)溫度；當(dāng)溫度高于上限溫度或者低于下限溫度時(shí)，報(bào)警電路產(chǎn)生光和聲音報(bào)警，此時(shí)繼電器控制加熱制冷設(shè)備，只至達(dá)到上下限范圍以內(nèi)，警報(bào)電路和繼電器輸出主控制器溫度控制電路報(bào)警電路顯示電路溫度傳感器鍵盤電路電路停止工作。 STC12C5A16S2單片機(jī)主要性能它的主要性能有：(1) 高速：1 個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，增強(qiáng)型8051 內(nèi)核，速度比普通8051 快8～12 倍。(5) 芯片內(nèi)有EEPROM 功能。引腳的功能：—(39—32)：P0口是一個(gè)漏極開路型準(zhǔn)雙向I/O口?！?18)：P1口是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。在對(duì)EFROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。三個(gè)獨(dú)立式按鍵可以分別調(diào)整溫度的上下限報(bào)警溫度，當(dāng)按下設(shè)置鍵一次，數(shù)碼管顯示HXX℃且 LED數(shù)碼管閃爍，這時(shí)可以調(diào)整報(bào)警上限溫度值。每按一次減1。電路圖[8]。溫度傳感器DS18B20作為檢測(cè)元件，測(cè)溫范圍為－55℃～＋125℃，℃。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲(chǔ)器，頭2個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。(4) CRC的產(chǎn)生。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序。在開始另一個(gè)寫周期前必須有1us以上的高電平恢復(fù)期。DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20的1腳接地，3腳接電源另一種是寄生電源供電方式，單片機(jī)端口接單線總線[3]，為保證在有效的DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET管來完成對(duì)總線的上拉。 繼電器輸出電路繼電器有常開觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)。由于單片機(jī)是一個(gè)弱電器件，它的工作電壓是5V，驅(qū)動(dòng)電流在mA級(jí)以下，而現(xiàn)在要把它用于一些大功率場(chǎng)合，控制熱得快，顯然是不行的。 繼電器輸出電路一 繼電器輸出電路二 電源電路本次設(shè)計(jì)中既有需要5V供電的電路也有需要220V供電的電路，直接接入220V即可，其中有變壓器[10]可將220V的電壓變?yōu)?V，此外電源與電路之間有一個(gè)開關(guān)，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)不需要工作，可斷開開關(guān)，不必要切斷電源，這樣設(shè)計(jì)更加人性化，用發(fā)光二極管作為電源指示燈。當(dāng)溫度值高于設(shè)定最高限時(shí)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇工作，蜂鳴器報(bào)警；當(dāng)溫度值低于設(shè)定最低限時(shí)，驅(qū)動(dòng)熱得快，蜂鳴器報(bào)警。初始化：?jiǎn)尉€總線上的所有操作均從初始化開始。共有5位ROM操作命令。在單線DQ上，存在復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫“0”、寫“1”、讀“0”和讀“1”幾種信號(hào)類型。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，℃／LSB形式表示。2℃。該溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，還有許多需要完善的地方，在做實(shí)物的時(shí)候，也出現(xiàn)不少問題，剛開始我使用的是腐蝕電路板法，這種辦法雖然美觀，但不利于改進(jìn)，所以我第二次用的是直接焊接的方法，可以在電路板上進(jìn)行改裝，另外還有一個(gè)不足的地方的是，我加熱設(shè)備用的是熱的快，加熱時(shí)必須放在水中，在封閉的環(huán)境中，加熱時(shí)會(huì)生成水珠，影響溫度的測(cè)量，本想用電熱爐的，但是成本太高；本設(shè)計(jì)還可以進(jìn)一步的改進(jìn)，讓它更加智能，就是將測(cè)得的溫度通過單片機(jī)與通訊模塊相連接，以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控。參考文獻(xiàn)[1] 李光飛，樓然苗，[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2004:105～125.[2] 余錫存,（第二版）[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007:27～35.[3] [J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2002:278～280.[4] （第二版）[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007:14～42.[5] 沙占友. 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2003:37～48.[6] 譚浩強(qiáng),C程序設(shè)計(jì)(第三版) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2006:17～25.[7] C++ 使用教程 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007:23～43.[8] 吳瑋瑋，PROTEL 99簡(jiǎn)明應(yīng)用教程[M].西安：陜西國(guó)防學(xué)院電子教研室，2006:15～44.[9] 程路,鄭毅, 99SE 電路板設(shè)計(jì)與制作[M].北京：人民郵電出版，200