【正文】 的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號控制的。顯示流程圖如下所示(具體程序見附錄C) 。1. DS18B20的初始化時序主機首先發(fā)出一個480960微秒的低電平脈沖，然后釋放總線變?yōu)楦唠娖?，并在隨后的480微秒時間內(nèi)對總線進行檢測，如果有低電平出現(xiàn)說明總線上有器件已做出應答，若無低電平出現(xiàn)一直都是高電平說明總線上無器件應答。而作為從機的DS18B20則在檢測到總線被拉低后等待15微秒然后從15μs到45μs開始對總線采樣，在采樣期內(nèi)總線為高電平則為1，若采樣期內(nèi)總線為低電平則為0。VCCGND單線總線控制器讀”0”時間隙控制器讀”1”時間隙1ustREC∞控制器采樣30us控制器采樣 DS18B20讀操作時序圖 超溫報警電路9012 Q2蜂鳴器+5V 報警電路圖本次課程設計所設計的系統(tǒng)的報警模塊的結構比較簡單的，只是一個蜂鳴器模塊，當溫度低于下限和高于上限時，單片機I/O口上輸入一個低電平，就可以使蜂鳴器報警。其工作過程為：主機發(fā)出一個脈沖，待“0”電平大于480μs后，復位DS1820，在DS1820所發(fā)響應脈沖由主機接收后，主機再發(fā)讀ROM命令代碼33H，然后發(fā)一個脈沖(15μs)，并接著讀取DS1820序列號的一位。開始初始化DS18B20發(fā)跳過ROM命令，轉(zhuǎn)發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令等待轉(zhuǎn)換完成:I=1初始化DS18B20發(fā)匹配ROM命令。最大超調(diào)量1攝氏度，對于實際室內(nèi)的溫度控制，可以再提出以下2點方法：Ⅰ增加傳感器個數(shù)，對各個溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)進行求算術平均，可得到較為準確的溫度值。 本章小結本章對溫度控制系統(tǒng)中的的各個主要模塊的硬件及軟件工作過程做了介紹，在本章中對各模塊與主控單片機的電路連接，及各硬件的內(nèi)部結構和應用做了詳細論述。本文的主要內(nèi)容總結如下：，對溫度控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)，日常生活中的應用。，在KeilC編譯環(huán)境下運行通過并經(jīng)由STC公司的STC－ISP軟件下載到系統(tǒng)中。由于系統(tǒng)的復雜性和硬件使用要求以及時間等各方面的制約，考慮到系統(tǒng)的實時性和運算能力，系統(tǒng)并沒有采用復雜的處理算法和控制算法，一切以實用為主。因此，首先要對劉老師表示感謝。在此，再次向劉老師表示最衷心的感謝!同時我要感謝我的同學，特別是我的室友們，正是他們在這幾年里陪我一起成長，一起學習，才讓我有了今天的成績。 DS18B20。s life to improve the quality of the work and life. It is also versatile, so that it can be convenient to extend the use of the system. So the design is of profound importance. The general design, hardware design and software design of the system are covered.Ⅱ．SYSTEM GENERAL DESIGNThe hardware block diagram of the TC is shown in Fig. 1. The system hardware includes the microcontroller, temperature detection circuit, keyboard control circuit, clock circuit, Display, alarm, drive circuit and external RAM. Based on the AT89S51, the DS18B20 will transfer the temperature signal detected to digital signal. And the signal is sent to the microcontro。 and automatically control the temperature when the condition temperature exceeds the upper and lower limit value. By doing so it is to keep the temperature unchanged. The system is of high antijamming, high control precision and flexible design。參考文獻1 彭偉．單片機C語言程序設計實訓100例——基于8051+Proteus仿真．電子工業(yè)出版社．20092 余錫存．．20033 張毅剛．單片機原理及應用[M].高等教育出版社．2004：1371564 金發(fā)慶等編．．20025 王忠飛，胥芳．MCS51單片機原理及嵌入式系統(tǒng)應用[M]．西安：西安電子科技大學出版社．2007：P2682736 胡壽松．自動控制原理．北京：國防工業(yè)出版社．2000：1031247 宏晶STC單片機官方網(wǎng)站．STC12系列單片機器件手冊．20118 何力民編．單片機高級教程．北京:北京航空大學出版社．20009 趙娜，趙剛，于珍珠等．基于51單片機的溫度測量系統(tǒng)[J] ．微計算機信息．2007，12：14614810 金發(fā)慶等編．傳感器技術與應用[M] ．北京機械工業(yè)出版社．200211 于勇等編．51單片機C語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設計實例精講．電子工業(yè)出版社．2007：889712 周潤景等編．基于DS18B20的溫度測量模塊設計[M] ．機械工業(yè)出版社．2004：113146附錄ADesign of the Temperature Control System Based on AT89S51ABSTRACT: The principle and functions of the temperature control system based on microcontroller AT89S51 are studied, and the temperature measurement unit consists of the 1Wire bus digital temperature sensor DS18B20. The system can be expected to detect the preset temperature, display time and save monitoring data. An alarm will be given by system if the temperature exceeds the upper and lower limit value of the temperature which can be set discretionarily and then automatic control is achieved, thus the temperature is achieved monitoring intelligently within a certain range. Basing on principle of the system, it is easy to make a variety of other nonlinear control systems so long as the software design is reasonably changed. The system has been proved to be accurate, reliable and satisfied through field practice.KEYWORDS: AT89S51。劉老師對我嚴格要求，讓我明白要學會自己動手獨立做事及向別人討教的益處。同時，在電路保護方面的設計有待進一步的研究和實踐。測試通過，因此系統(tǒng)設計已初步成功，可以滿足基本的數(shù)據(jù)采集要求。在論文中簡單分析了單片機溫度控制系統(tǒng)設計過程及實現(xiàn)方法。，發(fā)現(xiàn)雖然傳感器的溫度采集精度最高可得到 ℃，℃。設定溫度由0攝氏度到40攝氏度標定溫差=1攝氏度。另外，由于DS1820單線通信功能是分時完成的，遵循嚴格的時隙概念，因此，系統(tǒng)對DS1820和各種操作必須按協(xié)議進行，即：初始化DS1820(發(fā)復位脈沖)→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。復 位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后 釋放，當DS18B20收到信號后等待 16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。DS18B20在檢測到總線被拉低1微秒后，便開始送出數(shù)據(jù)，若是要送出0就把總線拉為低電平直到讀周期結束；若要送出1則釋放總線為高電平。GNDVCC單線總線控制器Tx”復位脈沖”400 us minimum960 us maximum控制器Rx 480 us minimumDS18B20等待DS18B20 Tx 脈沖存在 60240 us DS18B20初始化時序圖2. DS18B20的寫和讀操作接下來就是主機發(fā)出各種操作命令，但各種操作命令都是向DS18B20寫0和寫1組成的命令字節(jié)，接收數(shù)據(jù)時也是從DS18B20讀取0或1的過程，因此首先要搞清楚主機是如何進行寫0、寫讀0和讀1的。同時DS18B20承擔著溫度數(shù)據(jù)采集的任務。4. 地址計數(shù)器AC地址計數(shù)器是用來貯存DDRAM/CGRAM之一的地址，它可由設定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時，地址計數(shù)器的值就會自動加一，當RS為“0”時而R/W為“1”時，地址計數(shù)器的值會被讀取到DB6——DB0中。2. 字型產(chǎn)生ROM(CGROM)字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8192個此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關的控制。 LCD連接電路顯示采用帶字庫的液晶模塊12864，,分別為E(使能信號)，RS(RS=’H’,表示DB0DB7為顯示數(shù)據(jù)，RS=’L’,表示DB0DB7為顯示指令數(shù)據(jù))，R/W(R/W=’H’,E=’H’,表示數(shù)據(jù)被讀到DB0DB7,R/W=’L’,E=’H→L’，表示DB0DB7的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR ) 。VCC和GND是最基本的電源，一般接5V即可，還有就是關于VEE以及VL(很多種屏稱作V0，不過都一樣了)，一般接法如上圖所示即可，這里強調(diào)一下：當LCD與單片機接線以及電源供給完畢以后，需要調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，可以說這個決定了液晶屏是否顯示。初始狀態(tài)為狀態(tài)0，當有鍵按下時并且按下確認鍵以后，撞到狀態(tài)1。,，代表的含義分別為加，減，菜單，確認。獨立鍵盤有一端固定為低電平，單片機寫程序檢測時比較方便。單片機檢測按鍵的原理是：單片機的I/O口既可以作為輸出也可作為輸入使用，當檢測按鍵時 使用的是它的輸入功能，把按鍵的一端接地，另一端與單片機的某一個I/O口相 連，開始時先給I/O口賦一高電平，然后讓單片機不斷地檢測該I/O口是否變成 低電平，當按鍵閉合時，即相當于該I/O口通過按鍵與地相連，變成低電平，程序一旦檢測到I/O口變?yōu)榈碗娖絼t說明按鍵被按下，然后執(zhí)行相應的指令。：只簡單提供鍵盤的行列矩陣，其它操作如鍵的識別、鍵值讀取、去抖動等均由軟件完成，故硬件較簡單。：即每一次按鍵時，鍵盤能自動地產(chǎn)生按鍵的鍵值。通常人們采用軟件方法來去抖動。而實際上，按鍵從最初接通到穩(wěn)定接通要經(jīng)過數(shù)毫秒的抖動（彈跳時間）。鍵盤接口的工作主要有下述幾個過程：，判別是哪一個鍵按下,即按鍵識別，（即獲得按鍵的特征值——行、列的編碼），稱為讀鍵值。 鍵盤及顯示電路 鍵盤電路設計鍵盤是一組開關（或稱按鍵）的組合。本電路使用集成穩(wěn)壓芯片7805解決了電源穩(wěn)壓問題。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。硬件設計主要包括以下幾個模塊：電源電路，鍵盤以及顯示電路，溫度測試電路，超溫報警電路，串口通訊電路。測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。當單總線上所掛DS1820超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設計時要加以注意。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點，即使電源電壓VCC降到3V時，依然能夠保證溫度量精度。在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統(tǒng)。(3) 電路更加簡潔，僅用一根I/O口實現(xiàn)測溫。在DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶不要去改動。表36 DS18B20溫度值格式表LS ByteMS Bytebit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit023 22 21 20 21 22 23 24bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8S S S S S 26 25 24這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0， 這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。累加器預置計數(shù)器1低溫度系數(shù)振蕩器比較器計數(shù)器1=0計數(shù)器2計數(shù)器2=0高溫度系數(shù)振蕩器溫度寄存器增加停止 DS18B20工作原理框圖DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件