【正文】 廣泛的應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)采用支持 ISP 在線編程的 AT89S52 單片機(jī)作為主控芯片；溫度采集器件采用單總線式的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，讀出的溫度值為數(shù)字信號，電路簡 單，價(jià)格低廉；顯示器件采用四位一體數(shù)碼來適時(shí)顯示采集到的溫度值。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制。因此，單片機(jī)廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)控制中。 由于傳感器能將各種物理量、化學(xué)量和生物量等信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，使得人們可以利用?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量、信息處理和自動(dòng)控制，但是它們都不同程度地存在溫漂和非線性等 影響因素。 溫 度傳感器是其中重要的一類傳感器。 文中傳感器理論與單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，詳細(xì)地講述了基于單片機(jī) AT89S51 和溫度傳感器 DS18B20 的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與軟硬件實(shí)現(xiàn)方案。設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)具有操作方便，控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。其中溫度的控制在生產(chǎn)過程中占有相當(dāng)大的比例。 本課題采用 51 單片機(jī)來對溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)。溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，而且成果顯著。其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已采用集散系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)的形式，大部分配有先進(jìn)的控制算 法，能夠獲得較好的工藝性能指標(biāo)。當(dāng)溫度在設(shè)定的范 圍內(nèi)時(shí)綠燈亮表示正常。 方案二： FPGA/CPLD 或采用帶有 IP 內(nèi)核的 FPGA/CPLD 方式。即用單片機(jī)完成人機(jī)界面，系統(tǒng)控制，信號分析處理，由前端溫度傳感器完成信號的采集與轉(zhuǎn)換。 圖 1 系統(tǒng)框圖 其中數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，采集到的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，由單片機(jī)處理后的數(shù)據(jù)送顯示部分顯示。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。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 GND： 接地。當(dāng)訪問外部程序和數(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。 P1 口 ： 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 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng) P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩 次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。5% ，即 ～ 。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶 振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。但 RAM，定時(shí)器，計(jì) 數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。這 是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 DS18B20 的主要特征有以下幾點(diǎn) ? 全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出； ? 先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信； ? 最高 12位分辨率，精度可達(dá)土 ℃； ? 12位分辨率時(shí)的最大工作周期為 750毫秒； ? 可選擇寄生工作方式； ? 檢測溫度范圍為 – 55℃ —— +125℃； ? 內(nèi)置 EEPROM，限溫報(bào)警功能； ? 64位光刻 ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號，方便多機(jī)掛接； ? 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。 18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源 ,分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID編碼，其前 8位是單線系列編碼（ DS18B20的編碼是 19H），后面 48位是芯片唯一的序列號，最后 8位是以上 56的位的 CRC碼（冗余校驗(yàn)）。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。 EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)， DS18B20共 3位 EEPROM，并在 RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。當(dāng) 18B20接到此復(fù)位信號后則會(huì)在 15~60uS后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖。各自功能如下： Read ROM（讀 ROM） [33H] （方括號中的為 16進(jìn)制的命令字） 這個(gè)命令允許總線控 制器讀到 DS18B20的 64位 ROM。 Skip ROM（跳躍 ROM指令） [CCH] 這條指令使芯片不對 ROM編碼做出反應(yīng)，在單總線的情況之下，為了節(jié)省時(shí)間則可以選用此指令。只要芯片不掉電，報(bào)警狀態(tài)將被保持，直到再一次測得溫度值達(dá)不到報(bào)警條件為止。 控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令：在 ROM指令發(fā)送給 18B20之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令了。 Read Scratchpad （從 RAM中讀數(shù)據(jù)） [BEH]：此指令將從 RAM中讀數(shù)據(jù)，讀地址從地址 0開始，一直可以讀到地址 9，完成整個(gè) RAM數(shù)據(jù)的讀出。在寄生工作方式時(shí)必須在發(fā)出此指令后立刻超用強(qiáng)上拉并至少保持 10MS，來維持芯片工作。 Recall EEPROM（將 EEPROM中的報(bào)警值復(fù)制到 RAM） [B8H]：此指令將 EEPROM中的報(bào)警值復(fù)制到 RAM中的第 4個(gè)字節(jié)里。 Read Power Supply（工作方式切換） [B4H]：此指令發(fā)出后發(fā)出讀時(shí)間隙，芯片會(huì)返回它的電源狀態(tài)字， “0” 為寄生電源狀態(tài)， “1” 為外部電源狀態(tài)。協(xié)議包括幾種單線信號類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫 0、寫 1 、讀 0和讀 1。 DS18B20的復(fù)位時(shí)序圖： 圖 46 DS18B20 的復(fù)位時(shí)序圖 DS18B20 的讀時(shí)序： 對于 DS18B20 的讀時(shí)序分為讀 0時(shí)序和讀 1時(shí)序兩個(gè)過程。對于 DS18B20 寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫 0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的“ 0”電平，當(dāng)要寫 1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 for (i=8。 dq = 1。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 中斷服務(wù)程序 程序執(zhí)行過程中 ,容許外部或內(nèi)部事件通過硬件打斷程序的執(zhí)行 ,使其轉(zhuǎn)向?yàn)樘幚硗獠炕騼?nèi)部事件的中斷服務(wù)程序中去 。保護(hù)現(xiàn)場一般是用堆棧指令將原程序中用到的寄存器推入堆棧 。 （ 1） 檢查電路的連接線是否有斷路，是否有毛刺，是否與其它線或是焊盤粘連，焊盤是否有脫落現(xiàn)象等等。 （ 3） 路接通電源后，用手摸 一下芯片是否發(fā)熱，如果發(fā)熱，立即關(guān)掉電源，稍后再進(jìn)行再次檢測；如果沒有發(fā)熱，再測試芯片的 VCC 端電壓是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，接地端是否都接地。由于采用 C語言編程，所以要特別小心地檢查語法錯(cuò)誤，如括號不配對，漏寫分號等，通過仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)并排除這些錯(cuò)誤。 （ 3） 當(dāng)確認(rèn)程序無語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤時(shí)，通過直接下載到單片機(jī)來調(diào)試。 按鍵調(diào)試： 在程序燒寫好后在調(diào)試的過程中，沒按下一次按鍵數(shù)字跳動(dòng)好幾個(gè)數(shù)字，經(jīng)檢查硬件電路沒有問題后檢查程序，在程序中加入了按鍵防抖動(dòng)程序，問題得到了解決。 回顧起此次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西。在此感謝張老師對我的幫助和大力支持。碩士論文是碩士研究生所撰寫的學(xué)術(shù)論文。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 電路與系統(tǒng) 學(xué)科研究電路與系統(tǒng)的理論、分析、測試、設(shè)計(jì)和物理實(shí)現(xiàn)。電路與系統(tǒng)學(xué)科理論逐步由經(jīng)典向現(xiàn)代過渡，同時(shí)和信息與通訊工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、生物電子學(xué)等學(xué)科交疊，相互 滲透，形成一系列的邊緣、交叉學(xué)科，如新的微處理器設(shè)計(jì)、各種軟、硬件數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其硬件實(shí)現(xiàn)等。 試卷分析 中學(xué)試卷 高中試卷 高考試卷 英語四級試卷 成人高考試卷 考卷 公務(wù)員考試 小學(xué)試卷 中考試卷 高考試卷 高考試卷 數(shù)學(xué)試卷 英語試卷 語文試卷 醫(yī)學(xué)論文，論文下載中心 免費(fèi)論文，畢業(yè)論文，各專業(yè)論文 論文聯(lián)盟 論文網(wǎng) ,論文 ,論文下載 ,論文發(fā)表 ,論文網(wǎng)站 ,畢業(yè)論文 ,論文 ,畢業(yè)論文 ,論文下載 ,論文范文 找論文網(wǎng) 論文 ,畢業(yè)論文 ,論文下載 ,論文范文 找論文網(wǎng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23