【正文】 路 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 11 報警溫度存儲電路 系統(tǒng)需要通過按鍵對報警溫度上下限進行靈活設(shè)置，而設(shè)置后若系統(tǒng)斷電重啟單片機復(fù)位后溫度上下限值將會回到 最初 的值而不是設(shè)置值，所以需要利用 FLASH把上下限值儲存起來，這里用到 AT24C02。 圖 35 DS18B20連接圖 報警溫度調(diào)節(jié)電路 本系統(tǒng)一共設(shè)置了 3個按鍵，系統(tǒng)運作時按 key1鍵切換到下限溫度設(shè)置模式，同時數(shù)碼管顯示下限溫度，按 key2， key3可以對相應(yīng)的下限溫度進行加減設(shè)置。 （ 8） 負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 [2]?！?。 DS18B20 特性 （ 1） 適應(yīng)電壓范圍寬： V～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。C，可編程為 9 位 ～ 12 位轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達176。 溫度檢測電路及 DS18B20測溫原理 DS18B20 介紹 DS18B20 引腳如圖 34 所示。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 P3口： 8位，準雙向 I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻，作為普通 I/O輸入時同上， P3口還可以提供 第二功能，其第二功能定義如表 31所示 [1]： 表 31 P3口第二功能 引腳 第二功能 說明 RXD 串行數(shù)據(jù)輸入口 TXD 串行數(shù)據(jù)輸出口 INT0 外部中斷 0輸入 INT1 外部中斷 1輸入 T0 定時器 0外部技術(shù)輸入 T1 定時器 1外部計數(shù)輸入 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸出 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 8 單片機最小系統(tǒng) 整個系統(tǒng)的核心部件就是單片機，搭建一個穩(wěn)定的單片機最小系統(tǒng)對于系統(tǒng)的正常工作是很重要的。當 89C52擴展外部存儲器及 I/O借口芯片時，P0口作為地址總線低 8位及數(shù)據(jù)總線的分時復(fù)用端口。單片機運行時，在此引腳加上持續(xù)時間大于 2個機器周期的高電平時，就可以對單片機完成復(fù)位操作。 二、 89C52單片機引腳功能說明 圖 32 89C52單片機引腳圖 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 7 （ 1） 電源引腳 VCC（ 40腳）：接 +5V電源 GND（ 20腳）：接地?？蛇M行串行通信，擴展并行 I/O，甚至于多個單片機相連構(gòu)成多級系統(tǒng)，從而使單片機的應(yīng)用更廣。 89C52片內(nèi)集成有 8KB的 Flash存儲器，片外可外擴至64KB。它由如下功能部件組成： （ 1） 微處理器（ CPU） （ 2） 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） （ 3） 程序存儲器（ 4K Flash ROM） （ 4） 4個 8位可編程并行 I/O口（ P0口 .P1口、 P2口、 P3口） （ 5） 1個全雙工串行口 （ 6） 2個 16位定時器 /計數(shù)器 （ 7） 中斷系統(tǒng) （ 8） 特殊功能寄存器（ SFR） 圖 31 89C52單片機片內(nèi)結(jié)構(gòu) CPU 89C52單片機中有 1個 8位 CPU，與通用的 CPU基本相同，同樣包括了運算器和控制器兩大部分，只是增加了面向控制的位處理功能。當系統(tǒng)斷電重啟后首先通過 AT24C02把溫度范圍值加載到單片機內(nèi)從而保證系統(tǒng)正常工作。C 時控制蜂鳴器進行高頻率報警處理。 報警功能由蜂鳴器完成，通過單片機 I/O口向蜂鳴器發(fā)出不同頻率的脈沖而發(fā)出不同的警報聲對相應(yīng)溫度進行報警。 系統(tǒng)框圖主要由主控制器、溫度傳感器、報警按鍵設(shè)置、 AT24C0數(shù)碼管顯示、報警和控制電路組成。 該系統(tǒng)利用 STC89C52芯片控制溫度傳感器 DS18B20進行實時溫度檢測并顯示 ，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán)境溫度并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報警溫度進行報警和相應(yīng)的控制處理。 DS18B20采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由 DS18B20和微控制器 STC89C52構(gòu)成的溫度測量裝置，它直接輸出溫度的數(shù)字信號，可直接與單片機連接。便于單片機控制及處理，省去傳統(tǒng)測溫方法的很多外圍電路。利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而顯著變化，能直接將溫度的變化轉(zhuǎn)換為 電壓 的變化，進而制成溫度計。 本文研究內(nèi)容 本文是基于 STC89C52 單片機，采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，不需要 A/D轉(zhuǎn)換，可直接進行溫度采集顯示，報警和控制的數(shù)字溫度計設(shè)計。特別是 在環(huán)境惡劣或溫度較高等場合下，為了保證生產(chǎn)過程正常安全地進行，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，以及減輕工人的勞動強度、節(jié)約能源，要求對加熱爐 內(nèi) 溫 度 進行測 量 、顯示、 報警及 控制，使之達到工藝標準，以單片機為核心設(shè)計的溫度測量系統(tǒng)，可以對溫度進行實時測量，并將溫度數(shù)據(jù) 進行顯示和報警以及進行相應(yīng)控制。 測溫程序設(shè)計 .......................................................................................................... 16 溫度轉(zhuǎn)換工作流程 ......................................................................................... 16 讀暫存器工作流程 ......................................................................................... 16 讀數(shù)據(jù)求出十進制 ......................................................................................... 16 報警溫度調(diào)節(jié)及存儲設(shè)計 ...................................................................................... 17 按鍵設(shè)置程序 ................................................................................................. 17 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 iv 溫度儲存程序 ................................................................................................. 17 溫度報警及控制設(shè)計 .............................................................................................. 19 小結(jié) .......................................................................................................................... 20 第五章 系統(tǒng)測試 ............................................................................................. 21 模塊測試 .................................................................................................................. 21 整體軟件測試 .......................................................................................................... 21 第六章 結(jié)論 ..................................................................................................... 22 參考文獻 ............................................................................................................. 23 致謝 ..................................................................................................................... 24 附件 A 整體硬件電路圖 ................................................................................. 25 附件 B 硬件實物圖 ......................................................................................... 26 附件 C 程序清單 ............................................................................................. 27 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第一章 緒 論 設(shè)計背景 溫度是一個很重要的物理量，它直接影響化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、煅燒、濃度、蒸餾、結(jié)晶以及空氣 流動等物理及化學(xué)過程。 DS18B20。它 的主要組成部分有： STC89C52 單片機， DS18B20,鍵盤與顯示電路， AT24C02 溫度范圍存儲電路，溫度報警和控制電路。 論文論述緊扣主題，語言表達流暢，格式符合規(guī)范要求；建議評為良好 。系統(tǒng)能正常地工作，在各種測試條件下能順利完成測試目標。論文內(nèi)容能準確地描述和論證系統(tǒng)的工作過程和實現(xiàn)原理，且做出了系統(tǒng)實物。在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，該同學(xué)態(tài)度很端正，學(xué)習(xí)比較認真，在遇到難題時積極地請教老師同學(xué)以及查閱相關(guān)資料，時間的安排也很合理，能基本在每個階段完成相應(yīng)的任務(wù)。 本文采用 51 單片機來實現(xiàn)對溫度的測量和報警。 ii ABSTRACT Temperature sensor DS18B20 has a lot of advantages,such as stable performance,high sensitivity,strong antiinterference capability,convenience of use,etc. And it was widely used for the measurement and control of temperature in refrigerators, air conditioners, barn and other daily life in the measurement and control of temperature. In this article ,We used a single chip for realizing temperature measurement and alarm. It was mainly ponent of STC89S52 chip, DS18B20, keyboard and display circuit,storage circuit of temperature range, temperature alarm and circuit control. It realize not only realtime detection and display temperature, but also setting the temperature range and the measurement and control of temperature. Key words: Thermometer。 單片機 最 小系統(tǒng)的設(shè)計 ............................................................................................ 5 89C52 單片機簡介 ........................................................................................... 5 單片機最小系統(tǒng) ............................................................................................... 8 溫度檢測電路及 DS18B20 測溫原理 ...................................................................... 8 DS18B20 介紹 ...................