【正文】 AT89S52是一種低損耗、高性能、 CMOS八位微處理器，片內(nèi)有 4k字節(jié)的在線可重復編程、快速擦除、快速寫入程序的存儲器，能承復寫入 /擦除 1000次，數(shù)據(jù)保存時間為十年?？捎?5V電壓編程，而且擦寫時間僅擊 10毫秒，僅為 8751/87C51的擦除時間的百分之一，與 8751/87C51的 12V電壓擦寫相比，不易損壞器件，沒有兩種電源的需求， 可以直接在 5V電壓下進行編程，不需要 12V電源。 AT89S52 引腳功能 AT89S52 單片機 P3 口第二功能如圖 22所示 [2]。 DALLAS 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 DS18B20性能特點 （ 1） 獨特的單線接口方式， DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20的雙向通訊 。 圖 23 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 DS18B20測溫原理 DS18B20的測溫原理如圖 24所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器 2的脈沖輸入，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(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度測量 .計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù) 振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55 ℃所對應的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器 1和溫度寄存器被預置在 55 ℃ 所對應的一個基數(shù)值。系統(tǒng)對 DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。 圖 26 初始化時序圖 ① 先將數(shù)據(jù)線置高電平 1。 ⑥ 延時等待。 ⑧ 將數(shù)據(jù)線再次拉到高電平 1 后結(jié)束。 ④ 延時時間為 45us。 （３） DS18B20 讀數(shù)據(jù) ① 將數(shù)據(jù)線拉到高電平 1。 ⑤ 將數(shù)據(jù)線拉高到 1。 ⑨ 重復① ⑦步驟，直到讀完一個字節(jié)。C 總線以同步串行二線方式進行通信（一條時鐘線，一條數(shù)據(jù)線）， SPI總線則以同步串行三線方式進行通信（一條時鐘線，一條數(shù)據(jù)輸入線，一條數(shù)據(jù)輸出線），而 SCI 總線是以異步方式進行通信的（一條數(shù)據(jù)輸入線，一條數(shù)據(jù)輸出線）。當只有一個從機設備時，系統(tǒng)可按單節(jié)點系統(tǒng)操作；當有從機設備時，系統(tǒng)則按多節(jié)點系統(tǒng)操作。 圖 27 測溫電路 河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計 13 由圖可以看出， DS18B20 和單片機的連接非常簡單，單片機只需要一個 I/O 口就可以控制 DS18B20。 顯示電路 單片機應用系統(tǒng)中，通常都需要進行人機對話，這包括人對應用系統(tǒng)的狀態(tài)干預與數(shù)據(jù)輸入，以及應用系統(tǒng)向人們顯示運行狀態(tài)與運行結(jié)果等。 LED 顯示器的顯示控制方式分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種，若選擇靜態(tài)顯示，則 LED 驅(qū)動器的選擇較為簡單，只要驅(qū)動器的驅(qū)動能力與顯示器的電流相匹配即可；動態(tài)顯示則不同，由于一位數(shù)據(jù)的顯示是由段和位選信號共同配合完成的，因此，要同時考慮段和位的驅(qū)動能力，而且段的驅(qū)動能力決定位 的驅(qū)動能力 [4]。 圖 29 報警電路 降溫、加熱電路 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中， 它 實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。為了消除這個感應電動勢的有害影響，在繼電器線圈兩端反向并聯(lián)抑制二極管，以吸收該電動勢，保證三極管的安全。要實現(xiàn)這些功能，可以通過按鍵輸入電路。 圖 211 按鍵電路 （ 2） 電源電路 由于該系統(tǒng)需要穩(wěn)定的 5V 電源，因此設計時必須采用能滿足電壓，電流和穩(wěn)定性要求的電源。由于所需外接元件少，使用方便、可靠，因此可作為穩(wěn)壓電源。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。當環(huán)境溫度小于 5度時，蜂鳴器報警，并啟動繼電器，模擬加熱裝置啟動。設置成低電平啟動時，電路工作正常。 元器件調(diào)試 在系統(tǒng)元件的焊接中出現(xiàn)過很多問題，在經(jīng)過逐一排查后，系統(tǒng)最終運行起來，其中出現(xiàn)的包括以下幾個方面。 （ 3） 數(shù)碼管顯示太暗 ,系統(tǒng)運行后發(fā)現(xiàn)，數(shù)碼管顯示的太暗，看不太清楚，故在數(shù)碼管位選腳上加上拉電阻，經(jīng)測試后，數(shù)碼管顯示正常。定義變量時，盡量定義局部變量，在字符型變量能達到要求的情況下就不用定義成整形變量了，以節(jié)省內(nèi)存空間。另外，如果對按鍵進行釋放判斷的話就能解決長時間按鍵導致按鍵重復響應的問題。 我國古代有句成語叫做“管中窺豹，略見一斑”，本文是基于單片機及溫度傳感器，組成溫度自動控制裝置。 河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計 24 參考文獻 [1] 郭天祥 .51單片機 C語言教程 入門 、 提 高 、開發(fā)、拓展全攻略 [M].北京 :電子 工 業(yè)出版社 ， 2020. [2] 蔡美琴 、 毛敏等 .MCS51系列單片機系統(tǒng)及其應用 [M].北京：高等教育出版社， 2020. [3] 閆 勝利 .Altium Designer實用寶典 原理 圖與 PCB設計 [M]. 北京，電子工業(yè)出版 社， 2020. [4] 朱清惠 等 .Prnteus教程 :電子線路設計制版 與 仿真 [M].北京 :清華大學出版社 ， 2020. [5] 康華光 .電子技術(shù)基礎一模擬部分 [M].北京 :高等教育出版 社， 2020. [6] 康華光 .電子技術(shù)基礎一數(shù)字部分 [M].北京 :高等教育出版社， 2020. [7] 鈴術(shù)雅成 .晶 體管電路設計 [M].科學出版社， 2020. [8] 譚浩強 .C程序設計 [M].北京 ： 清華人學出版社， 2020. 河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計 25 附錄一 源程序： /************************************************************* 程序名稱： DS18B20溫度測量、報警系統(tǒng) 簡要說明： DS18B20溫度計，溫度測量范圍 0~ 可設置上限報警溫度、下限報警溫度 即高于上限值或者低于下限值時蜂鳴器報警 ,并啟動降溫、加熱電路 默認上限報警溫度為 38℃、默認下限報警溫度為 5℃ 報警值可設置范圍：最低上限報警值等于當前下限報警值 最高下限報警值等于當前上限報警值 將下限報警值調(diào)為 0時為關(guān)閉下限報警功能 *************************************************************/ include include define uint unsigned int define uchar unsigned char //宏定義 define SET P3_1 //定義調(diào)整鍵 define DEC P3_2 //定義減少鍵 define ADD P3_3 //定義增加鍵 define BEEP P3_7 //定義蜂鳴器 define Cool P3_5 //定義降溫 define Hot P3_0 //定義加熱 bit shanshuo_st。 //計數(shù)器 signed char m。 //上限報警溫度，默認值為 38 signed char xiaxian=5。 } /*****初始化定時器 0*****/ void InitTimer(void) { TMOD=0x1。 TL0=0xb0。amp。amp。 //關(guān)外部中斷 1 if(ADD==0amp。 } else if(ADD==0amp。 } } /*****讀取溫度 *****/ void check_wendu(void) { uint a,b,c。 //計算得到個位數(shù)字 河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計 29 m=c/10。} //設置溫度顯示上限 if(m99){m=99。 P0 = 0xfb。 P0 = 0xfe。 //關(guān)閉顯示 } /*****顯示溫度子程序 *****/ Disp_Temperature() //顯示溫度 { P0 = 0xf7。 P2 =LEDData[m%10]。 P2 =LEDData[m/10]。 P2 =ALARMData[baojing%10]。 //顯示百位 Delay(200)。 //上限 H、下限 L標示 Delay(200)。} if((m=shangxianamp。beep_st==1))BEEP=0。 } /*****加熱子程序 *****/ void jiare() { if(mxiaxian) Hot=0。 //初始化定時器 河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計 32 EA=1。 IT1=1。z300。 set_st++。 } if(set_st==0) { EX0=0。 Alarm()。 //關(guān)閉蜂鳴器 EX0=1。} if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian)。 //開啟外部中斷 1 if(x=10){shanshuo_st=~shanshuo_st