【正文】 表41 P1口第二功能端口引腳第二功能MOSI（用于ISP編程）MISO（用于ISP編程）SCK（用于ISP編程）P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。掉電方式何在RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一個(gè)硬件復(fù)位。主控模塊采用單片機(jī)最小系統(tǒng)是由于 A T89S51芯片內(nèi)含有4 kB的 E2PROM ,無(wú)需外擴(kuò)存儲(chǔ)器 ,電路簡(jiǎn)單可靠 ,其時(shí)鐘頻率為 0～24 MHz ,并且價(jià)格低廉 ,批量?jī)r(jià)在 10元以內(nèi)。此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。在0—100攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1攝氏度。PC機(jī)加熱器繼電器2DS18B20 溫度芯片數(shù)據(jù)傳輸鍵盤(pán)電路MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片 片AT89S518BIT CPU數(shù)據(jù)顯示超溫報(bào)警輸入電源壓縮制冷器繼電器1 N31工作原理圖4 方案設(shè)計(jì) 溫度測(cè)量部分方案 DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干擾能力、強(qiáng)易配處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)（按9位二進(jìn)制數(shù)字）給單片機(jī)處理，且在同一總線上可以掛接多個(gè)傳感器芯片，它具有三引腳TO92小體積封裝形式，溫度測(cè)量范圍－55～＋125℃，可編程為9～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，業(yè)可采用寄生電源方式產(chǎn)生，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到三根或者兩根線上，CPU只需一根端口線就能與多個(gè)DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。℃ 4. 人機(jī)對(duì)話方便 3 工作原理溫度傳感器 DS18B20 從設(shè)備環(huán)境的不同位置采集溫度，單片機(jī) AT89S51 獲取采集的溫度值，經(jīng)處理后得到當(dāng)前環(huán)境中一個(gè)比較穩(wěn)定的溫度值，再根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的溫度上下限值，通過(guò)加熱和降溫對(duì)當(dāng)前溫度進(jìn)行調(diào)整。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通過(guò)單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實(shí)用性。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡(jiǎn)單實(shí)用 ,但由于繼電器動(dòng)作頻繁 ,可能會(huì)因觸點(diǎn)不良而影響正常工作。這類(lèi)控制對(duì)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。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。具體要求如下: 1. 溫度連續(xù)可調(diào)，范圍為0℃40℃ 2. 超調(diào)量σ%≤20% 3. 溫度誤差≤177。 系統(tǒng)中將通過(guò)串口通訊連接PC機(jī)存儲(chǔ)溫度變化時(shí)的歷史數(shù)據(jù)，以便觀察整個(gè)溫度的控制過(guò)程及監(jiān)控溫度的變化全過(guò)程。該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，且此元件線形較好。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。由于系統(tǒng)控制方案簡(jiǎn)單 ,數(shù)據(jù)量也不大 ,考慮到電路的簡(jiǎn)單和成本等因素 ,因此在本設(shè)計(jì)中選用 A TMEL 公司的 A T89S51單片機(jī)作為主控芯片?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。表41為P1口第二功能。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2也接收高位地址和其它控制信號(hào)。作輸入端口時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流I。WDT益出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址8EH）可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，高有兩次有效的PSEN信號(hào)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造及功能：特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的片內(nèi)空間分存如下圖32所示。圖42為AUXR輔助寄存器。存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)：MCS51單片機(jī)內(nèi)核采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，均具有64KB外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間?？撮T(mén)狗定時(shí)器（WDT）：WDT是為了解決CPU程序運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入混亂或死循環(huán)而設(shè)置，它由一個(gè)14bit計(jì)數(shù)器和看狗復(fù)位SFR（WDTRST）構(gòu)成。當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下后，下一步就要識(shí)別哪一個(gè)按鍵按下。方法是：向行線輸出全掃描字00H，把全部列線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器A中。鍵盤(pán)共有16個(gè)按鍵，用于方便設(shè)定溫度。 圖51具體電路連接圖采用溫度芯片DS18B20。溫度慢慢升高。圖52 單片機(jī)控制信號(hào)其原理是：當(dāng)繼電器突然斷電時(shí)，繼電器產(chǎn)生很大的反向電流。由于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率達(dá)到12M，移位寄存器的移位速度相當(dāng)快，所以我們根本看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)摹?串行數(shù)據(jù)輸入端（A，B）可控制數(shù)據(jù)。由于電腦串口rs232電平是10v +10v，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)電壓是ttl電平0 +5v,max232就是用來(lái)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動(dòng)器、2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA232F電平。30V輸入電平低電源電流：典型值是8mA符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn) EIA/ESD保護(hù)大于MILSTD883（方 法3015）標(biāo)準(zhǔn)的2000V5 1單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。其主要原理是把單相交流電經(jīng) 過(guò)電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。需通過(guò)低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。鍵盤(pán)掃描電路及按鍵處理程序：實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的輸入按鍵的識(shí)別及進(jìn)入相應(yīng)的程序。圖71程序結(jié)構(gòu)圖程序開(kāi)始的時(shí)候先設(shè)置初始化，然后就控制數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度。有按鍵按下的時(shí)候進(jìn)入按鍵處理程序。測(cè)試結(jié)果設(shè)定溫度由0攝氏度到40攝氏度標(biāo)定溫差=1攝氏度 調(diào)節(jié)時(shí)間 15s（具體視現(xiàn)場(chǎng)情況）靜態(tài)誤差= 最大超調(diào)量1攝氏度通過(guò)測(cè)試分析，對(duì)于實(shí)際室內(nèi)的溫度控制，可以再提出以下 2 點(diǎn)方法 ：Ⅰ增加傳感器個(gè)數(shù)，對(duì)各個(gè)溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行求算術(shù)平均，可得到較為準(zhǔn)確的溫度值。 結(jié) 論本系統(tǒng)的測(cè)溫范圍為10℃～40℃，溫度檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。隨著插入插座的電器的不同，可以實(shí)現(xiàn)許多其它功能的電路。在這三年的求學(xué)生涯中師長(zhǎng)、親友給與了我大力支持，在這個(gè)翠綠的季節(jié)我將邁開(kāi)腳步走向遠(yuǎn)方，懷念，思索，長(zhǎng)長(zhǎng)的問(wèn)號(hào)一個(gè)個(gè)在求學(xué)的路途中被知識(shí)的舉手擊碎，而人生的思考才剛剛開(kāi)始。在這里尤其要感謝劉建林老師，從論文題目的選定到論文寫(xiě)作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”。附錄A：使用說(shuō)明將溫度控制箱上的開(kāi)關(guān)全部打到“關(guān)”的位置將溫度芯片插到溫度控制箱的指定位置用串口線將溫度控制箱與計(jì)算機(jī)相連，打開(kāi)相應(yīng)的應(yīng)用程序?qū)⒂秒娖鞯牟孱^插到溫度控制箱的插座接上溫度控制箱的電源、并打開(kāi)開(kāi)關(guān)。從而達(dá)到控制溫度的作用。框圖表示：系統(tǒng)開(kāi)始工作，直至工作結(jié)束，關(guān)閉電源按F1或F2進(jìn)行溫度點(diǎn)1或溫度點(diǎn)2的設(shè)定確認(rèn)溫度控制箱上的開(kāi)關(guān)全部打到關(guān)的狀態(tài)接上溫度芯片，連接好電路，接上電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān) 附錄B:程序清單主程序：ORG 0000H 。是否檢測(cè)到DS18B20標(biāo)志位A_BIT1 EQU 31H 。DS18CD1DS18CD8暫存64位ROMDS18CD2 EQU 43H 。延時(shí),500US低MCMOV R7,250DJNZ R7,$MOV R7,150DJNZ R7,$SETB DS18DQ將DS18SL的高四位右移四位,存入34H中（溫度值）MOV A,B 。34H中存入溫度值的整數(shù)部分MOV B,10DIV ABMOV 31H,B 。十位存入32H中MOV B,10 。JB ,EXIT7MOV 33H,00HEXIT7: RETGET_TEMPER: 。轉(zhuǎn)換指定的DS18B20的溫度LCALL MRRDTEDP 。寫(xiě)DS18B20的子程序(有具體的時(shí)序要求)WRITE_1820: 。初始化CLR DS18DQCLR DS18DQMOV R7,5DJNZ R7,$ 。 。讀取CODE 64位 。 。 。讀時(shí)序,最少60USDJNZ R5,DS18JXRD2MOV R1,AINC R1DJNZ R4,DS18JXRD3SETB DS18DQRET。 MOV R1,DS18SLCLR DS18DQ 。 。 。 。調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序RET 鍵盤(pán)子程序： START:NOP 。檢查有沒(méi)有按鍵按下 JNZ LK1 AJMP CH_KEY LK1:LCALL T12MS ACALL KS JNZ LK2 RET LK2:NOP LCALL SBIE 。 JB FLAG1 ,KEY_FUN 。DIV1:MOVD5ms。DJNZ2khz持續(xù)時(shí)間輸出2khz方波LCALLSIMPR7，0FFH。DJNZ延時(shí)子程序2SP,60HJD:DELAYMOVMOVSTART116