【正文】 D O C D r a w n B y :7S E Ga11b7c4d2e1f10g5dp3c112c29c38c46S M 1R2P 00Q2 Q3 Q4 Q51KR 171KR 181KR 191KR 20V C CP 21 P 22 P 23P 20R3R4R6R7R7R8R9P 01 P 02 P 03 P 04 P 05 P 06 P 07 圖 LED 顯示電路圖 按鍵電路 除去復(fù)位按鍵及繼電器外，系統(tǒng)的鍵盤共有三個(gè)按鍵，判斷 K3～ K5鍵是否按下，可采用軟件查詢和中斷的方法，當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，低電平有效。共陽(yáng)極數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 其與單片機(jī)的連接電路如圖 ： 112233445566D DC CB BA AT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 2020/ 5/ 22 S he e t of F i l e : G : \新建文件夾 \ c \ S H E E T C H D O C D r a w n B y :123456789H e a de r 9P5P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 10P 20P 21P 22P 23P 34P 35P 36P 37V C CV C C12X T A LY1C8C910KR 1512L19012Q1K2V C C1KR 121KR 1010uFC7V C CB e l lL S 1 V C CDQ2GND1V C C3D S 18B 20U0R 11V C CP 34r s tA T 89S 52P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178R E S E T9P 3010P 3111P 3212P 3313P 3414P 3515P 3616P 3717X T A L 218X T A L 119GND20P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0732P 0633P 0534P 0435P 0336P 0237P 0138P 0039V C C40U3圖 : DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)與 AT89S52 單片機(jī)的連接 其它部分硬件電路 LED 顯示電路 LED 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管，通過(guò)對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，會(huì)使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。一個(gè)控制功能指揮指示 DS18B20 的演出測(cè)溫。如果報(bào)警條件成立，而 TH 或 TL 的設(shè)置已經(jīng)改變，另一個(gè)溫度轉(zhuǎn)換將重新確認(rèn)報(bào)警條件。如果測(cè)得的溫度高于 TH或低于 TL，報(bào)警條件成立， DS18B20 內(nèi)部就會(huì)置位一個(gè)報(bào)警標(biāo)識(shí)。 DS18B20 完成一次溫度轉(zhuǎn)換后，就拿溫度值與和存儲(chǔ)在 TH 和 TL中一個(gè)字節(jié)的用戶自定義的報(bào)警預(yù)置值進(jìn)行比較。上電默認(rèn)設(shè)置位 6： R0=1：位 5： R1=1。 EPROM 寄存器中的數(shù)據(jù)在器件掉電時(shí)仍然保存；上電時(shí)，數(shù)據(jù)被載入暫存器。這兩個(gè)字節(jié)是只讀的。 DS18B20 的存儲(chǔ)器有一個(gè)暫存 SRAM 和一個(gè)存儲(chǔ)高低報(bào)警觸發(fā)值 TH 和TL 的非易失性電可擦除 EEPROM 組成。在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中， DS18B20 繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。溫度傳感器的精度為用戶可編程的 9， 10， 11或 12 位，分別以 ℃， ℃， ℃和 ℃增量遞增。因此，很簡(jiǎn)單就可以用一個(gè)微控制器去控制很多覆蓋在一大片區(qū)域的 DS18B20。 DS18B20 通過(guò)一個(gè)單線接口發(fā)送或接受信息，因此在中央處理器和 DS18B20 之間僅需一條連接線（加上地線）。 ℃。 復(fù)位電路 AT89S52 的復(fù)位輸入引腳 RST 為單片機(jī)提供了初始化的手段，可以使程序從指定處開(kāi)始執(zhí)行，在 AT89S52 的時(shí)鐘電路工作后，只要 RST 引腳上出現(xiàn)超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，即可產(chǎn)生復(fù)位的操作，只要 RST保持高電平，則 AT89S52 循環(huán)復(fù)位，只有當(dāng) RST 由高電平變成低電平以后，AT89S52 才從 0000H 地址開(kāi)始執(zhí)行程序，本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路。 AT89S52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1 和 XTAL2，它們跨接在晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 9 個(gè)自激勵(lì)振蕩器。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 P3 引腳號(hào)第二功能有： ： RXD（串行輸入） ： TXD（串行輸出） ： INT0（外部中斷 0） ： INT0（外部中斷 0） ： T0（定時(shí)器 0 外部輸入） ： T1（定時(shí)器 1 外部輸入） ： WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） ： RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 8 RESET：復(fù)位輸入。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 P0 口：本次設(shè)計(jì)中 P0 口與 P2 口共同實(shí)現(xiàn) LED 顯示功能?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。當(dāng)水溫超出單片機(jī)預(yù)存溫度時(shí)，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 最終我們采用多電源供電方式，即對(duì)數(shù)字電路、驅(qū)動(dòng)電路分別供電，這種方案即降低了系統(tǒng)各個(gè)模塊間的干擾，還保證了電源能為各部分提供足夠的工作電流，提高系統(tǒng)的可靠性。 電源設(shè)計(jì)方案 采用單一電源供電，各個(gè)部分很可能造成干擾，系統(tǒng)無(wú)法正確工作，還可能因?yàn)樨?fù)載過(guò)大，電源無(wú)法提供足夠的工作電流。由于采用具有一總線特點(diǎn)的溫度傳感器，所以電路連接簡(jiǎn)單；而且該傳感器擁有強(qiáng)大的通信協(xié)議，同過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作就可以實(shí)現(xiàn)傳感器與單片機(jī)的交互，包括復(fù)位傳感器、對(duì)傳感器讀寫數(shù)據(jù)、對(duì)傳感器寫命令。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校正，模擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在微處理系統(tǒng)中使用，將 Pt電阻的電阻值和溫度對(duì)應(yīng)起來(lái)后存入 EEPROM 中，根據(jù)電路中實(shí)測(cè)的 AD 值以查表方式計(jì)算相應(yīng)溫度值。 水溫傳感器方案 水溫傳感器可以采用極為普遍的晶體管 3DG6 作為溫度傳感器，廉價(jià)的電壓 /頻率轉(zhuǎn)換器（ V/F） LM331 與 AT89S52 單片機(jī)組成的溫度測(cè)量?jī)x。但此方案在硬件、軟件上的成本都比較高，而且易受外部環(huán)境的影響和限制，系統(tǒng)工作相對(duì)不穩(wěn)定。 （ 3）溫度控制的靜態(tài)誤差。 （ 2）控制精度在 ℃以內(nèi)，溫度控制的靜態(tài)誤差小于 1℃。 （ 3）將水環(huán)境數(shù)據(jù)與所設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，開(kāi)啟加熱設(shè)備，進(jìn)行加熱；當(dāng)水溫高于設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的自動(dòng)控制。在水資源日益匱乏的今天，擁有并推廣簡(jiǎn)易完善的水溫控制系統(tǒng)對(duì)于我們社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，有著極大的實(shí)際意義。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià) 的控制系統(tǒng)。 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。 水溫檢測(cè)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 水溫控制 AT89S52 DS18B20湖南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) ii ii 目錄 摘要 ....................................................... i 第一章 緒論 ................................................ 1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景 .............................. 1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 .............................. 1 水溫控制系統(tǒng)完成的功能 .............................. 2 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇 .................................... 3 單片機(jī)及水溫控制方案 ................................ 3 水溫傳感器方案 ...................................... 3 電源設(shè)計(jì)方案 ........................................ 4 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................... 4 第三章 硬件設(shè)計(jì)部分 ........................................ 5 單片機(jī)電路 .......................................... 5 溫度檢測(cè)電路 ........................................ 9 其它部分硬件電路 ................................... 13 第四章 軟件設(shè)計(jì)部分 ....................................... 16 程序設(shè)計(jì)方案 ........................