【正文】 .................................................................... 39 第五章 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 41 第六章 總結(jié)與體會 .................................................................................................................. 42 致 謝 ....................................................................................................................................... 45 參考文獻 ................................................................................................................................. 46 附錄 ........................................................................................................................................ 47 一、 使用手冊 .................................................................................................................. 47 二、源代碼 ....................................................................................................................... 48 主程序 :................................................................................................................. 48 液晶屏程序： ....................................................................................................... 54 DS18B20 溫度采集程序： ..................................................................................... 55 EEPROM 程序 ...................................................................................................... 59 設(shè)計（論文）專用紙 III 摘 要 近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，溫度控制的需求與日俱增，溫度控制要求越來越高并且逐漸走向了智能化、無人化。此外加入了 EEPROM 來存儲當(dāng)前設(shè)定的溫度，達到斷電而不丟數(shù)據(jù)的安全設(shè)置。 1602 LCD。在沒有 計算機控制之前，溫度的控制相對困難。通過單片機使在控制中溫度能夠方便的采集、控制及顯示。此外加入了 EEPROM 來存儲當(dāng)前設(shè)定的溫度，達到斷電而不丟數(shù)據(jù)的安全設(shè)置，從而達到斷電保護的作用。 溫度與人類活動息息相關(guān)，從古代燒火取暖到當(dāng)今的工業(yè)溫度控制，處處體現(xiàn)了溫度對于人類的重要性，隨著生產(chǎn)力的提高，人類對溫度的控制不僅僅在于模糊的估計，而是精確的控制。水溫控制在生產(chǎn)中及生活中都發(fā)揮著重要的作用，如在一些現(xiàn)代化車間里，生產(chǎn)特殊要求產(chǎn)品加工需要在一定的溫度下才能進行，水產(chǎn) 養(yǎng)殖中，也要對水的溫度進行嚴格的控制，才能確保達到最好的效果，在家居生活中，我們同樣力不開水溫的控制，如電加熱飲水機、熱水器等，都要用到水溫控制系統(tǒng)。 研究的意義 隨著社會的發(fā)展、科技的進步。 在沒有計算機控制之前，控制水溫是難以實現(xiàn)的。國內(nèi)工程技術(shù)人員在學(xué)習(xí)發(fā)達國家溫控技術(shù)的基礎(chǔ)上，掌握了室內(nèi)溫度微型計算機控制技術(shù)，此技術(shù)僅限于控制溫度的單環(huán)境因子。 目前正開發(fā)和研制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。 、介紹原理和使用元器件的參數(shù)。本系統(tǒng)原定用 51 單片機作為控制芯片，但是由于考慮到拓展性，與穩(wěn)定性采用當(dāng)今流行的 ATMEL 公司的 mega系列單片機。 非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器 128K 字節(jié)系統(tǒng)可編程 FLASH，壽命可到 10,000 次擦寫周期； 具有獨立的鎖定位、可選擇的啟動代碼區(qū)，通過片內(nèi)的啟動程序?qū)崿F(xiàn) 系統(tǒng)內(nèi)編程，真正達到讀 — 修改 —— 寫操作； 4K 字節(jié)的內(nèi)部 EEPROM，壽命達 100,000 次寫 /擦出周期； 4K 字節(jié)的內(nèi)部 SRAM； 高達 64K 字節(jié)的優(yōu)化外部存儲器空間； 可以對鎖定位進行編程實現(xiàn)軟件加密； 可以通過 SPI 實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程； JTAGA 借口（與 標準兼容） 符合 JTAGA 標準邊界掃描功能； 支持擴展的片內(nèi)調(diào)試； 通過 JTAG 接口實現(xiàn)對 FLASH,EEPROM，熔絲位和鎖定位的編程。 工作電壓 ATmega128L。所有 的寄存器都直接與邏輯計算器（ ALU）相連 ,使得每一條指令都可以同時在一個時鐘周期訪問兩個獨立寄存器，這種結(jié)構(gòu)可以大大提高代碼的效率。 端口 A(PA7~PAO):端口 A 為雙向 I/O 口并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。端口 A 也可以用作其他不同的特殊功能。端口 C 也可以用作其他不同的特殊功能。 端口 E(PE7~PE0):端口 E 為 8 位雙向 I/0 口 ,復(fù)位發(fā)生時端口 E 為三態(tài)。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性 ,可以輸出和吸收大電流。端口 F 也可以作為 J TAG接口。作為輸入使用時 .若內(nèi)部上拉電阻使能 .則端口被外部電路拉低時將輸出電流。 PG3 和 PG4 是 振蕩器引腳。 XTALl:反向振蕩器放大器及片內(nèi)時鐘操作電路的輸入。 AREF:AREF 為 ADC 的模擬基準輸入引腳。 水溫傳感器方案 本系統(tǒng)采用的溫度傳感器為封裝探頭的 DS18b20 溫度傳感器。軸瓦，缸體，紡機，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測溫和控制。 2 、測溫范圍 － 55℃～ +125℃，固有測溫誤差（注意，不是分辨率，這里之前是錯誤的） 1℃。若無低電平出現(xiàn)一直都是高電平說明總線上無傳感器的應(yīng)答。因此首先要搞清主機是如何進行寫 0、寫 讀 0 和讀 1 的。而DS18B20 則在檢測到總線被拉底后等待 15 微秒然后從 15us 到 45us 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。若要送出 1 則釋放總線為高電平。 讀暫存器 0BEH 讀取 RAM 中的數(shù)據(jù)。 讀取供電方式 0B4H 讀 DS18B20 的供電模式，寄生供電為“ 0”，外界供電發(fā)送“ 1”。他是由若干個 5*7 或 5*11 的點陣符號組成，每一個點陣都可以顯示一個字符。 LCD 1602 液晶顯示屏原理： 設(shè)計（論文）專用紙 15 引腳說明： 編號 引腳 說明 1 VSS 電源地 2 VDD 電源正極 3 VL 液晶顯示偏壓信號 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 5 RW 讀寫選擇端 6 E 使能端 7~14 D0~D7 數(shù)據(jù) I/0 口 15 BLA 背光源正極 16 BLB 背光源負極 液晶工作過程： 操作步驟 : 1）初始化 2）寫命令（ RS=L）設(shè)置顯示坐標 3）寫數(shù)據(jù)（ RS=H） 寫操作時序： 設(shè)計（論文）專用紙 16 RAM 地址映射圖 鍵盤設(shè)置 輕觸開關(guān)是一種電子開關(guān)，使用時 ,輕輕按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通，當(dāng)松開手時 ,開關(guān)斷開。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動關(guān)系。當(dāng)水溫符合預(yù)設(shè)值的上限，關(guān)閉繼電器。 EEPROM 為帶電可擦可編程只讀存存儲器。它是一個獨立的數(shù)據(jù)空間，可以按字節(jié)讀寫。 EEPROM 地址寄存器 — EEARH 與 EERAL： EEPROM 數(shù)據(jù)存儲器 — EEDR: EEPROM 控制寄存器 — EECR: EEROPM 的原理 寫入過程： 1）發(fā)送器件地址（ 0XA0） 2）發(fā)送要寫入 EEPROM 的內(nèi)存地址 設(shè)計（論文）專用紙 20 3）發(fā)送要寫入的數(shù)據(jù) 讀過程： 1）發(fā)送寫入的器件地址 (0XA0) 2）發(fā)送要讀的 EEPROM 的內(nèi)存地址 3）發(fā)送讀出的器件地址 (0XA1) 4）讀取數(shù)據(jù) 供電模塊 供電模式如下： 采用 USB 口接在電腦供電； 使用電源適配器供電 規(guī)格： 輸入： AC100~240V~5060Hz Max : 輸出： DC 5V 1000mA 設(shè)計（論文）專用紙 21 第三章 軟件設(shè)計及其實現(xiàn) 本系統(tǒng)采用循環(huán)查詢方式、顯示與控制溫度，其中包括 DS18B20 采集溫度程序， LCD 1602 顯示與驅(qū)動程序、鍵盤掃描、 EEPROM 的驅(qū)動與讀 /存程序以及數(shù)據(jù)處理程序。 flag = SREG。 delay_10us(49)。 /*延時 80uS*/ i = DQ_R。 /*恢復(fù)中斷狀態(tài) */ if (i) return 0x00。 flag = SREG。 i) { value = 1。 /*延時 4uS*/ NOP()。 DQ_IN。 /*延時 60uS*/ } if (flag amp。 flag = SREG。 i) { DQ_OUT。 NOP()。 delay_10us(7)。 0x80) SEI()。 /*啟動轉(zhuǎn)換 */ } 讀溫度 /*DS8B20 讀取溫度信息 */ unsigned int ds1820_read_temp(void) { unsigned int i。 /*勿略地址 */ ds1820_write_byte(0xBE)。 } i = buf[1]。 } 設(shè)計（論文）專用紙 26 鍵盤流程圖 備注： 按鍵程序分別檢測四個獨立按鍵，功能分別為上限加一、上限減一；下限加一、下限減一。如此循環(huán)控制使溫度控制在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。 /**************************************************************** * 函數(shù)名 : LcdWriteCom 函數(shù)功能 : 向 LCD 寫入一個字節(jié)的命令 * 輸入 : * 輸出 : 無 *************************************************************/ void write_(uchar ) { PORTBamp。 PORTA=。=~BIT(7)。=~BIT(6)。 PORTBamp。 //開顯示不顯示光標，光標不閃爍 write_0x06)。 I2C 總線是 PHLIPS 公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。同理在 S3S4按鍵按下之 后，程序