【正文】 簽字）： 日期： 年 月 日 任務(wù)接受人（簽字）： 日期： 年 月 日 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校（辦學(xué)點(diǎn)） 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 設(shè)計(jì)課題 基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 部 電信工程系 專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 年 級(jí) 08 班 級(jí) 0832 姓 名 張雨 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 王曉林 課題名稱：基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 20xx 年 11 月 10 日 基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 隨著微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，以單片機(jī)為核心的溫度采集與控制系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用在很大程度上提高了生產(chǎn)生活中對(duì)溫度的控制水平。 技術(shù)要求： 以單片機(jī)為核心，由 DS18B20 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，用 LCD1602 進(jìn)行顯示 ， 可調(diào)上下限報(bào)警溫度。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包 含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。對(duì)本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 確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。設(shè)計(jì)任務(wù)包含硬件電路的制作，單片機(jī)控制程序的編寫及整體調(diào)試。本設(shè)計(jì)論述了一種以 STC89C52 單片機(jī)為主控制單元，以 DS18B20 為溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，計(jì)算溫度子程序、按鍵處理程序、LCD 顯示程序以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等。本設(shè)計(jì)就是基于單片機(jī) STC89C52 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)本次課程實(shí)踐，我們更加的明確了單片機(jī)的廣泛用途和使用方法，以及其工作的原理。所有溫度數(shù)據(jù)均通過(guò)液晶顯示器 LCD 顯示出來(lái)。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時(shí)間。 STC89C52 單片機(jī)是深圳宏晶科技有限公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，在一小塊芯片上集成了一個(gè)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分。 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 單片機(jī)時(shí)序 STC89C52 單片機(jī)的一個(gè)執(zhí)器周期由 6 個(gè)狀態(tài) (s1— s6)組成，每個(gè)狀態(tài)又持續(xù) 2 個(gè)震蕩周期，分為 P1和 P2 兩個(gè) 節(jié)拍。如果是雙字節(jié)指令，則在同一機(jī)器周期的 s4 讀人第二字節(jié)。 對(duì)于雙字節(jié)單機(jī)器指令，通常是在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲(chǔ)器中讀人兩個(gè)字節(jié)，但 Movx 指令例外， Movx 指令是訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令，在執(zhí)行 Movx 指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器被訪問(wèn)且被選通時(shí)跳過(guò)兩次取指操作。 （ 2）外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1（ 19 腳）：接外部石英晶體的一端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間， PESN 信號(hào)將不出現(xiàn)。當(dāng) EA 端保持低電平時(shí)，無(wú)論片內(nèi)有無(wú)程序存儲(chǔ)器，均只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 口時(shí)， P0 口為地址 /數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口。對(duì)于 MCS— 52 子系列單片機(jī)， 和 還有第 2 功能： 口用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端 T2； 用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部控制端T2EX。對(duì)于 EPROM 編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P2 口接收輸入的 8位地址。 (四 )溫度傳感器電路 采用一線制數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 來(lái)作為本課題的溫度傳感器。本設(shè)計(jì)中溫度傳感器之所以選擇單線數(shù)字器件DS18B20，是在經(jīng)過(guò)多方 面比較和考慮后決定的，主要有以下幾方面的原因： 引腳 第 2 功能 RXD（串行口輸入端 0） TXD（串行口輸出端） INT0（部中斷 0請(qǐng)求輸入端，低電平有效） INT1（中斷 1請(qǐng)求輸入端，低電平有效） T0（時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖端） T1（時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 數(shù)脈沖端） WR（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端，低電平有效） RD（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效） 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （ 1）系統(tǒng)的特性：測(cè)溫范圍為 55℃～ +125℃ ，測(cè)溫精度為士 ℃；溫度轉(zhuǎn)換精度 9～ 12位可變，能夠直接將溫度轉(zhuǎn)換值以 16位二進(jìn)制數(shù)碼的方式串行輸出； 12 位精度轉(zhuǎn)換的最大時(shí)間為 750ms；可以通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，具有超低功耗工作方式。 （ 4）系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡(jiǎn)化，給系統(tǒng)的調(diào)試帶來(lái)方便。這種情況下，用單片機(jī)的一個(gè) I/O 口來(lái)完成對(duì)DS18B20 總線的上拉。 該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開關(guān)頻率為 150KHz，與低頻開關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以使用更小規(guī)格的濾波元件。 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 5 系統(tǒng)電源模塊 (六 )LCD 顯示電路 本課題設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)是采用液晶屏 128*64 作為顯示模塊，其接口原理圖如下圖 6所示： 圖 6 液晶顯示接口電路 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 (七 )串口通訊電路 本課題設(shè)計(jì)的通訊采用的是常見(jiàn)的串口通訊，協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片是采用MAX232A，其接口原理圖如下圖 7所示： 圖 6 串口通訊接口電路 (八 )按鍵接口電路 本課題設(shè)計(jì)采用的鍵盤模塊，其接口原理圖如下圖 8所示： 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 8 鍵 盤模塊電路 (九 )DS1302 時(shí)鐘電路 本課題設(shè)計(jì)的時(shí)鐘是采用時(shí)鐘芯片 DS1302，其接口原理圖如下圖 9所示： 圖 9 時(shí)鐘接口電路 (十 )存儲(chǔ)器接口電路 本課題設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器采用的是 AT24C256，其接口原理圖如下圖十所示： 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 10 存儲(chǔ)器電路 三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件主要是采用 C語(yǔ)言，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行變成實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。其程序流程圖如圖 11 所示。 退出子程序（ RET）返回主程 序 開始 溫度零下 ? 溫度值取補(bǔ)碼置“ — ”標(biāo)志 計(jì)算小數(shù)位溫度 BCD 值 計(jì)算整數(shù)位溫度 BCD 值 結(jié)束 置“ +”標(biāo)志 N Y 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 13 計(jì)算溫度子程序 (四 )顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為 0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。 液晶屏顯示界面 可以通過(guò)鍵盤設(shè)定當(dāng)前允許溫度范圍，該范圍在液晶屏顯示，如“ 2599”表示允許溫度范圍為 25 攝氏度至 99 攝氏度。按下“通道切換”鍵可以切換顯示在液晶屏上的通道溫度。 具有溫度超限報(bào)警功能。可以通過(guò)鍵盤調(diào)校時(shí)鐘初始值，具體方法是連續(xù)按“設(shè)時(shí)”鍵直至“年”、“月”、“日”、“時(shí)”、“分”、“秒”相應(yīng)的位置閃爍，再通過(guò)“加”鍵和“減”鍵調(diào)整數(shù)值，調(diào)整完畢繼 續(xù)按“設(shè)時(shí)”鍵進(jìn)入正常狀態(tài)。實(shí)踐過(guò)程中我們遇到了一些困難，但在解決問(wèn)題的過(guò)程中，我學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作精神和怎樣發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題。他們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)和生活中他們給予了我無(wú)私的關(guān)懷和幫助，在此表示我最誠(chéng)摯的謝意。 while(Count0) Count。 DS1820_DelayCount(412)。 data unsigned char j。 } i=0xffff。 else { j。 } //等待 DS18B20 應(yīng)答 //讀取位 bit DS1820_Readbit(void) { data int i=0。i++。i++。i++。 dat = TMDAT。 } //讀取字節(jié) unsigned char DS1820_Readbyte(void) { data unsigned char i,j,dat=0。 dat=(j7)|(dat1)。 bit testb。 0x01。i++。i++。 //DS1820_DelayCount(8)。 DS1820_DelayCount(32)。i++。i++。 if(DS1820_Answer()==aban_return) { EA=Ea。 DS1820_Writebyte(0xcc)。i++) //DS1820_Writebyte(DS1820_temp[i])。 } //讀所有傳感器 int DS1820_ReadTem(void) { data unsigned char a,b。 EA=0。 } DS1820_Delayms(4)。i8。i9。 } //計(jì)算 CRC a = [0]。 y4=y3。 } 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 二、 DS1302 時(shí)鐘底層驅(qū)動(dòng)程序 //DS1302 引腳定義 sbit rtc_sc=P3^4。 sbit temp_0 = temp^0。 for(i=8。 rtc_sc = 0。 for(i=8。 rtc_sc = 1。 ea=EA。 rtc_sc = 0。 /* 寫 1Byte 數(shù)據(jù) */ rtc_sc = 1。 } //功能 : 讀取 DS1302 某地址的數(shù)據(jù) unsigned char read1302(unsigned char ucAddr) 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 { unsigned char ucDa。 rtc_rs_portamp。 v_RTInputB