【正文】 在很多方面單片機(jī)比專用處理 器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。 Intel 的 8080 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。本畢設(shè)就是講述以上模塊的溫控系統(tǒng)的應(yīng)用。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 只用一 個(gè)引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。這類控制對象慣性大 ,滯后現(xiàn)象嚴(yán)重 ,存在很多不確定的因素 ,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 ,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳 ,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；溫控；傳感器 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 2 Abstract Temperature measurement and control of human daily life, industrial production, weather forecast, material storage and so on all play a very important role. On many occasions, timely and accurate to obtain the temperature of the target is very important, in recent years, the temperature measurement and control field is developing rapidly, and with the development of digital technology, the corresponding temperature measurement and control chip mounted on the stage of history, can be widely used in industry, agriculture and so on various areas. Temperature control system through the temperature sensor to detect temperature data input to processing, can be in the digital tube or LED display, etc. And then by the controller to control the heating or cooling, so as to achieve the purpose of temperature control. This graduation design is the use of STC89C52 MCU and DS18B20 temperature sensor to test the room temperature, for testing temperature using digital tube display, through a serial port and PC munication, using VB software display temperature data, thus to remote realtime monitoring of the room temperature, use LED lights to simulate the heating and cooling. By 51 single chip microputer control temperature DS18B20 detection, it has a simple hardware circuit, programming easily, temperature measurement accuracy, stability, etc. And can be more testing (this project is only a single point temperature measurement), several sensor connection is also very simple. Keywords: MCU； temperature control； sensor 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 3 目 錄 引言 ....................................................................1 1 緒論 ................................................................ 2 單片微機(jī)的發(fā)展 .......................................................2 溫度檢測的意義及發(fā)展形勢 .............................................2 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心 ...................................................2 2 單片機(jī)的簡述 .......................................................3 單片機(jī)的特點(diǎn)及引腳介紹 ...............................................3 單片機(jī)的電平特性 .....................................................5 C51 復(fù)位電路 .........................................................6 時(shí)鐘電路 .............................................................6 3 溫控系統(tǒng) 的硬件設(shè)計(jì) ................................................7 溫度檢測模塊 .........................................................7 溫度傳感器的概述 ...................................................7 DS18B20 的工作原理及工作時(shí)序圖 .....................................9 顯示模塊 .............................................................12 溫超報(bào)警模塊 .........................................................14 串口通信模塊 .........................................................15 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................17 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) .........................................................17 溫度獲取并轉(zhuǎn)換 .......................................................19 溫度控制 .............................................................20 5 單片機(jī)與上位機(jī)通信 ..................................................21 總 結(jié) ...................................................................23 謝 辭 ...................................................................24 參考文獻(xiàn) ................................................................25 附錄 1電路原理圖 .......................................................26 附錄 2 完整 C程序代碼 ..................................................28 附錄 3 模塊調(diào)試代碼 ....................................................34 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 1 頁 共 34 頁 引言 上世紀(jì) 90 年代以來，單片機(jī)就進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的階段，大部分半導(dǎo)體廠商都注重新型單片機(jī)的研制、生 產(chǎn)和推廣。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)就是利用 STC89C52 單片機(jī)和 DS18B20 溫度傳感器對目標(biāo)溫度進(jìn)行檢測，使用了單位數(shù)碼管對檢測到溫度的顯示，通 過串口和上位機(jī)進(jìn)行通信，利用 VB 軟件顯示溫度數(shù)據(jù)，從而對各空間溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，使用 LED 燈閃爍進(jìn)行模擬加熱和制冷。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目： 基于 51單片機(jī)的 DS18B20 溫度 傳感器的應(yīng)用 題目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) ? 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 1 摘 要 溫度的測量和控 制對人類日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)報(bào)、物資倉儲等都起著極其重要的作用。然后由控制器可以控制加熱或者制冷，從而達(dá)到控溫的目的。而且可以多點(diǎn)檢測（本畢設(shè)只是單點(diǎn)測溫），幾個(gè)傳感器連接也很簡單。溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會生活的各個(gè)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(yīng)用場合和所要求的性能指標(biāo)有所不同 , 在工業(yè)企業(yè)中 ,如何提高溫度控制對象的運(yùn)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(shí)的精度損失，使得測量溫度更加精確。溫度自動控制系統(tǒng)主要是由溫度采集、顯示、揚(yáng)聲器報(bào)警、加熱制冷模塊和上位機(jī)顯示模塊組成。概括的講：一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。盡管 2020 年以后 ARM 已經(jīng)發(fā)展出了 32位的主頻超過 300M 的高端單片機(jī)，直到現(xiàn)在基于 8051 的單片機(jī)還在廣泛的使用。因此對溫度的檢測以及控制的意義越來越大。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)格、可靠性，都無法滿足廣大用戶對嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)慢慢走上了芯片化道路。性能穩(wěn)定，成本低廉，可連續(xù)工作，精度高，可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 下面溫控系統(tǒng)的組成請看圖 11 數(shù)據(jù)顯示 DS18B20 輸入 高 /低溫度報(bào)警 電源 變頻器 變頻器 制冷 制熱 圖 11 溫控系統(tǒng)組成圖 2 單片機(jī)的簡述 單片機(jī)的特點(diǎn)及引腳簡介 單片機(jī)的特點(diǎn)： 哈佛體系結(jié)構(gòu)