【正文】 ；——T2EX，是定時器的外部輸入端。在編程/校驗(yàn)的時候，接收高位字節(jié)地址。在提供這些功能的時候，其輸出鎖存器應(yīng)由程序置1。EA/VPP——片外程序存儲器訪問允許信號，低電平有效。ALE可以驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。另外，該引腳會被略微的拉高。PSEN可以驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。在訪問片外擴(kuò)展存儲器的時候，低八位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時傳送，高八位地址由P2口傳送。在單片機(jī)的定時器T0或T1中，有一個定時器在發(fā)生由0到1的跳變時，計(jì)數(shù)器增1，即為計(jì)數(shù)功能；在單片機(jī)內(nèi)部對機(jī)器周期或其分頻進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而得到定時，這就是定時功能。定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率緊密相關(guān)，因?yàn)镃51系列單片機(jī)的一個機(jī)器周期由12個振蕩脈沖組成，所以，計(jì)數(shù)頻率fc=fosc/12。新的計(jì)數(shù)值是在檢測到輸入引腳電平發(fā)生從1到0的負(fù)跳變后，于下一個機(jī)器周期的S3P1期間裝入計(jì)數(shù)器中的，可見，檢測一個由1到0的負(fù)跳變需要兩個機(jī)器周期，所以最高檢測頻率為振蕩頻率的1/24。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可以采用。在芯片被擦除操作中，代碼陣列全被“1”并且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。C51系統(tǒng)有關(guān)于中斷的寄存器有4個，分別為中斷源寄存器TCON和SCON、中斷允許控制寄存器IE和中斷優(yōu)先級控制寄存器IP；中斷源有5個，分別為外部中斷0請求INT0、外部中斷1請求INT定時器0溢出中斷請求TF0、定時器1溢出中斷請求TF1和串行中斷請求R1或T1。若設(shè)定AT89C51為電平觸發(fā)方式（IT0=0或IT1=0），則CPU檢測到INT0、INT1上低電平時就可認(rèn)定其上中斷請求有效；若設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式（IT0=1或IT1=1），則CPU需要兩次檢測INT0、INT1線上電平方能確定其上中斷請求是否有效，即前一次檢測為高電平和后一次檢測為低電平時中斷請求才有效。定時器T0/T1在定時脈沖的作用下從全“1”變成全“0”的時候可以自動向CPU提出溢出中斷請求，以表明定時器T0或T1的定時時間已到。在串行口進(jìn)行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的時候，每當(dāng)串行口發(fā)送/接收完一組串行數(shù)據(jù)時串行口電路自動使串行口控制寄存器SCON中的RI或TI中斷標(biāo)志位置位，并自動向CPU發(fā)出串行口中斷請求，CPU響應(yīng)串行口中斷后便立即轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序執(zhí)行。[9] 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 DS18B20簡介DS18B20是DALLAS公司所生產(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)溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號（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傳感器芯片。它還有負(fù)壓特性，電源極性接反時，DS18B20不會因接錯線而燒毀，但不能正常工作。測溫范圍為55~+125℃，在10~85℃范圍內(nèi)，精度為177。因此，一條總線上免可以同時掛接多個DS18B20，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫系統(tǒng)。(2) DS18S20提供了9位攝氏溫度測量，具有非易失性、上下觸發(fā)門限用戶可編 程的報(bào)警功能。(4) DS18S20具有55℃至+125℃的工作溫度范圍，在10℃至+85℃溫度范圍內(nèi)精 度為177。(7) DS18S20具有負(fù)載特性，當(dāng)電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但是 不能正常的工作。3VDD可選的VDD引腳。高低溫報(bào)警觸發(fā)器TH 和TL，配置寄存器均由一個字節(jié)的E2PROM組成，使用一個存儲器功能命令可對 TH，TL或配置寄存器寫入。DS18B20測溫原理如圖所示。計(jì)數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。圖26 RS232接口接口定義：l DCD 載波檢測l RXD 接收數(shù)據(jù)l TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)l DTR 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好l SG 信號地l DSR 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好l RTS 請求發(fā)送l CTS 允許發(fā)送l RI 振鈴提示接口電平：RS232采用負(fù)邏輯電平：l 15~3：邏輯1l +15~+3：邏輯0l 電壓值通常在7V左右 MAX232簡介MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5V單電源供電。主要性能：l 單5V 電源工作l 先進(jìn)的CMOS制造工藝制造l 兩個驅(qū)動器及兩個接收器l 177。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。主要特點(diǎn)：l 符合所有的RS232C技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)l 只需要單一 +5V電源供電l 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和10V電壓V+、Vl 功耗低，典型供電電流5mAl 內(nèi)部集成2個RS232C驅(qū)動器l 內(nèi)部集成兩個RS232C接收器l 高集成度，片外最低只需4個電容即可工作第三章 硬件電路設(shè)計(jì)數(shù)字溫度傳感器DS18B20從設(shè)備不同的位置采集溫度，并將數(shù)字信號送入AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)獲取采集的溫度值，經(jīng)過處理后得到當(dāng)前環(huán)境中一個比較穩(wěn)定的溫度值，根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的溫度上下限值，再通過PID控制算法控制繼電器的通斷，從而控制加熱器的工作，使得水溫維持在設(shè)定的溫度。單片機(jī)獲取采集的溫度值，經(jīng)過處理后得到當(dāng)前環(huán)境中一個比較穩(wěn)定的溫度值，根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的溫度上下限值，再通過PID控制算法控制繼電器的通斷，從而控制加熱器的工作，使得水溫維持在設(shè)定的溫度。盡管自1940年以來，許多先進(jìn)的控制方法不斷推出，但由于PID控制方法具有結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性好、可靠性高、參數(shù)易于整定，P、I、D控制規(guī)律各自成獨(dú)立環(huán)節(jié)，可根據(jù)工業(yè)過程進(jìn)行組合，而且其應(yīng)用時期較長，控制工程師們已經(jīng)積累了大量的PID控制器參數(shù)的調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)。[14] PID控制理論P(yáng)ID控制器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值廠r(t)與實(shí)際輸出值y(t)構(gòu)成控制偏差e(t)： （）將偏差的比例（Proportional）、積分（Integral）和微分（Derivative）通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進(jìn)行控制，因此稱為PID控制。[14] PID控制算法由于計(jì)算機(jī)控制是一種采樣控制系統(tǒng)，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差值計(jì)算控制量。通常把(47)式稱為PID的位置式控制算法。為此，對（）式作如下的變動：考慮到第次采樣時有 （）使（）式兩邊對應(yīng)減去（）式，得 整理后得 （）其中，（）式就是PID位置式得遞推形式。增量式PID控制算法與位置式控制算法比較，有如下的一些優(yōu)點(diǎn)： (1) 位置式算法每次輸出與整個過去狀態(tài)有關(guān)，算式中要用到過去偏差的累加值，容易產(chǎn)生較大的累計(jì)誤差。附錄中給出了本系統(tǒng)的PID控制算法源程序。[17]開始初始化DS18B20應(yīng)答脈沖發(fā)起Skip Rom命令發(fā)起Convert T命令延時1秒等待溫度轉(zhuǎn)換完成應(yīng)答脈沖發(fā)起Read Scratchpad命令讀取YYNN圖52 DS18B20實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換和溫度數(shù)值讀取流程圖 顯示流程圖圖54為系統(tǒng)的顯示流程圖。本文簡單分析了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，并按照有關(guān)要求完成了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中以溫度傳感器、PID控制、主體電路原理圖為核心內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過本次設(shè)計(jì)，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識（數(shù)字模擬電路，C語言，自動控制原理等），解決實(shí)際問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。參考文獻(xiàn)[1] 金發(fā)慶等編．傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M]．北京機(jī)械工業(yè)出版社，2002．[2] 邵惠鶴．工業(yè)過程控制[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1997，5862，78101．[3] 曹巧媛主編．單片機(jī)原理及應(yīng)用（第二版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2002．[4] Katsuhiko Ogata．Moden Control Engineering．Publishing house of electronics 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j。j++) { testb=dat amp。 _nop_()。 } else { DQ1=0。 _nop_()。 ds_reset_1()。 while(BUSY1)。 wr_ds18_1(0xbe)。 /*若b為1則為負(fù)溫 */ i=(i4)。0x0f)。 b=b4。 } EA=1。 EA=0。 wr_ds18_1(0x44)。 wr_ds18_1(0xcc)。 i=b。 a=(aamp。 a=~a。 m=a。 m=(mamp。 return(TMP_d)。i++)。/*function: unsigned char pid(unsigned char i,unsigned char j,unsigned char k,unsigned char l)description: this function for pid controlparameter: i:channel j:time k:set temprature l:actual tempraturereturn: adjust_timeadjust time*/void pid (unsigned char ch,float refval){ Float DiscE,Tmpr。 DiscE=Err [ch] [1]Err[ch] [0]。 InteE[ch] [0]=InteE[ch] [1]。 else if(OnTime=100) ftmp