【正文】 設計）質量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意 義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 指導教師： （ 簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設計）質量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學系意見 數(shù)顯溫度控制儀的設計 I 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 摘 要 單片機系統(tǒng)的開發(fā)應用給現(xiàn)代工業(yè)測控領域帶來了一次新的技術革命，自動化、智能化均離不開單片機的應用。本系統(tǒng) 由 DALLAS 出品的新型 單路串行數(shù)字 式 溫度傳感器 DS18B20 完成溫度測量 ；采用 AT89C51 單片機作為 系統(tǒng)的 控制芯片，完成溫度值接收、轉換 、 分析、判斷閾值、輸出功能、報警處理。利用微機的強大功能，人們可以完成各種各樣的控制。另外，單片機是按照工業(yè)控制要求設 計的，其可靠性很高，可在工業(yè)現(xiàn)場復雜 的環(huán)境下運行。如高精度的生產廠房，對溫度的要求極其嚴格，溫度的變化極有可能對生產的產品造成極大的影響??1 。不須設計具體的加熱及降溫 電路，只需 檢測 向外圍設備輸出的溫度控制 信號是否存在即可。 風扇和加熱爐的啟動與關閉，利用單片機管腳電平的高低分別控制。 根據系統(tǒng) 要求，可以對每一個具體部分進行分析設計。 圖 溫度控制系統(tǒng)方框圖 89 51 單 片 機 LED 顯示 鍵 盤 過溫報警電路 溫度采集電路 加熱及降溫電路 電源電路 四川理工學院 本科畢業(yè)（設計）論文 4 從方框圖上我們可以看出，整個系統(tǒng)主要 劃分為控制電路部分、加熱及降溫電路部分和測量電路三個 部分。加熱及降溫電路用來實現(xiàn)對系統(tǒng)的升溫或者降溫。 與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比， DS18B20 不需要 A/D 轉換器件和進行誤差校正，而且分辨率更高， 轉換時間更快， 穩(wěn)定性更好。 整篇論 文 的 主要內容 包括： 單片機 AT89C51 的結構和原理、 DS18B20 智能溫度控制器的介紹、溫度控制儀的硬件設計和軟件設計、硬件電路板的制作步驟 等。 本章通過介紹 AT89C51 單片機內部硬件結構、引腳功能、 儲存器和 其復位電路 等基礎知識，使大家對 89 系列單片機的各種應用特性有較全面的了解，進一步理解本設計的原理。 圖 AT89C51 單片機的內部結構 由圖 可知， AT89C51 單片機主要由中央處理器（ CPU）、存儲器、 I/O 端口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)和內部總線等組成。其雙列直插封裝形式如圖 。當P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P1 口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。這是由于內部上拉的緣故。 P3口： P3 口管腳是 8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。 RST：復位輸入。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。此時 ，ALE 只有在執(zhí)行 MOVX、 MOVC 指令 時 ALE 才起作用。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 PSEN 有效。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。 三 、 芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持數(shù)顯溫度控制儀的設計 9 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。但 RAM、 定時器 、 計數(shù)器 、 串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 圖 AT89C51 存儲器結構圖 （ a）程序存儲器地址分配； （ b）數(shù)據存儲器地址分配 一、 程序存儲器 AT89C51 程序存儲器有片內和片 外之分。 0000H～ 0FFFH 這 4KB 的地址空間為片內和片外程序存儲器所共有，或片內占用或者片外占用，但兩者不能同時占用。 在 64KB 程序存儲器空間中，有六個單元具有固定用途。 在系統(tǒng)需要擴展外部程序存儲器時， P0 口和 P2 口作為地址 /數(shù)據總線使用。片內有 256 個字節(jié) RAM，地址范圍為 00H～ FFH。兩部分的地址空間是連續(xù)的。 值得注意的是，數(shù)據存儲器與 I/O 端口及外圍設備是統(tǒng)一編址的，即任何擴展的 I/O 端口以及外圍設備地址均占用數(shù)據存儲器地址，因此使用時要合理安排數(shù)顯溫度控制儀的設計 11 數(shù)據存儲器地址空間。 AT89C51 單片機的復位是靠外部電路實現(xiàn)的，信號由 RESET(RST)引腳輸入，高電平有效，在振蕩器工作時 ，只要保持 RST 引腳高電平兩個機器周期，單片機即可復位，復位后， PC程序計數(shù)器的內容為 0000H，片內 RAM 中的內容不變 ??4 。也是世界上第一片支持 “ 一線總線 ” 接口的溫度傳感器。因而使用 DS18B20 可使系統(tǒng)結構更趨簡單，可靠性更高。 ? 可用數(shù)據線供電，電壓范圍： +~+ V。 ? 用戶可自設定非易失性的報警上下限值。 DS18B20 的內部結構 DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8腳 SOIC 封裝 ， 其 內部結構如圖 ，主要由 4 部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。光刻 ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20 的目的。 167。第六、七、八個字節(jié)用于內部計算。 R1 和 R0 用來設置分辨率，如下表所示： 數(shù)顯溫度控制儀的設計 17 分辨率和最大轉換時間設置表： 由此表看見，設定的 分辨率越高，所需要的溫度 數(shù)據轉換時間就越長。當 DS18B20 接收帶溫度轉換命令 (44H)后，開始啟用轉換。 DS18B20 的操作命令 在硬件上， DS18B20 與單片機的連接有兩種方法，一種是 Vcc 接外部電源，GND 接地， DQ 與單片機的 I/O 端口 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 VCC、GND 接地， DQ 接單片機 I/O 端口線 ??10 。 跳過 ROM CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 發(fā)溫度變換命令，適用用于單 片工作。如主機控制 DS18B20 完成溫度轉換這一過程，根據 DS18B20 的通訊協(xié)議，須經三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進行復位，復位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進行預定的操作 ??6 。圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度的測量。這就是 DS18B20的測溫原理。 （ 2） 在 DS1820 的有關資料中均未提及單總線上所掛 DS1820 數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個 DS1820，在實際應用中并非如此。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達 150m，當采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。這一點在進行 DS1820 硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。元器件的詳細清單 見附錄所示。當環(huán)境溫度低于設定的最低限溫度值時，采用蜂鳴器進行報警。 1鍵：作為最低限溫度的設定功能鍵。 167。 ① 在 Protel 99 的初始界面下新建一個設計庫，該數(shù)據庫用來管理項目。 ⑤ 添加原理圖文件庫。然后進行輸出存檔。 各部件電路介紹 一 ．測溫電路（圖 ） 圖 測溫電路 此測溫電路是一種典型的接口設計， P11 端口接單線總線。 其特點是振蕩穩(wěn)定，誤差小應用在頻率穩(wěn)定性要求高的地方。 三、 LED 顯示器電路（圖 ） 圖 LED 顯示電路 LED 顯示電路如圖 所示，它是用發(fā)光二極管顯示字段，分為共陰極和共陽極兩種。圖 （ b）是八段共陽極 LED 顯示器，它的操作與共陰極相反。例如，用共陰極的數(shù)碼管顯示“ 0”，數(shù)碼管的 f、 e、 d、 c、 b、 a段送高電平， dp、 g段送低電平，對應的字形碼數(shù)據格式就應該是 00111111（ 3FH）。所以我用一個發(fā)光二極管來檢測溫度控制信號的輸出，溫度調節(jié)電路 如圖 （ a）所示。 （ 3）鍵盤掃描程序 KEYSCAN：完成鍵盤的掃描并根據確定的鍵值執(zhí)行相應的功能，主要完成最高溫度、最低溫度的設定。 DS18B20 收到信號后等待 16～ 60μs 左右后發(fā)出 60～240μs 的存在低脈沖， CPU 收到此信號表示復位成功。 （ 8） DS18B20 讀寫子程序 WRITE_18 READ_18 READ_1820T 完成對DS18B20 的讀寫功能，其中， READ_1820 從 DS18B20 中讀出一個字節(jié)的數(shù)據，READ_1820T 從 DS18B20 中讀出兩個字節(jié)的溫度數(shù)據。在確定電路的正確性可行性之后，開始使用 PCB 系統(tǒng)設計 PCB板 ，具體分為以下幾個步驟： ① 有關參數(shù)的設置。這一步為自動布