【正文】 //讀溫度 bai=temp%1000/100。 P2=0xfd。 //顯示小數(shù)點(diǎn) P0=0X80。//低位 b=ReadOneChar()。 float tt=0。0x01。 // 給脈沖信號(hào) if(DATA) dat|=0x80。 //稍做延時(shí)后 如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗 delay(30)。 } /*************DS18b20 溫度傳感器函數(shù) *******************/ Init_DS18B20(void) //傳感器初始化 { uchar x=0。 CMP5 : JC CMP6 。 RET 。 CJNE A,2DH,CMP1 。為了不明顯降低程序正常運(yùn)行的效率，不可能在程序中加入太開 始 輸入 Ui(k) UR 計(jì)算 E(k)=Ui(k)UR 計(jì)算 P1(k)=k1[E(k)] 計(jì)算 PD(k)=KD[E(k)2E(k1)+E(k2)] 計(jì)算 PI+PP 計(jì)算 Pp(K)=KP[E(k)E(k1)] 計(jì)算 P(k)=PD+PP+Pi+P(k1) 計(jì)算 P(k) P(k1),E(k1) E(k2), E(k) E(k1) 返 回 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 多的冗余指令。當(dāng) PC 指向系統(tǒng)未使用的存貯器空間時(shí)， CPU 將把該地址處的隨機(jī)數(shù)據(jù)當(dāng)作指令，導(dǎo)致 CPU 執(zhí)行錯(cuò)誤 的指令；當(dāng) PC 指向程序區(qū)時(shí)，即使指向某一指令的操作碼，也不是本應(yīng)執(zhí)行的哪條指令的操作碼；如果 PC指向數(shù)據(jù)區(qū)和程序區(qū)的操作碼時(shí)， CPU 就會(huì)把數(shù)據(jù)或操作數(shù)誤以為是操作碼。 下面對(duì)數(shù)據(jù)的處理加以說(shuō)明 : (1)把所有的整數(shù)都變成定點(diǎn)純小數(shù)進(jìn)行處理。在微分時(shí)間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。 比例調(diào)節(jié)作用：是按比例反映系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。另外，由于基于控制律的系統(tǒng)沒(méi)有成熟的穩(wěn)定性分析方法，參數(shù)整定可靠與否存在很多問(wèn)題。在工廠，總是能看到許多回路都處于手動(dòng)狀態(tài)，原因是很難讓過(guò)程在“自動(dòng)”模式下平穩(wěn)工作。其輸入 e(t)與輸出 u(t)的關(guān)系為： dttdeKdtteKteKtU t0 dip ）（）（）（）（ ? ??? () 因此它的傳遞函數(shù)為： dip0 KsKKsEsUsG ???? ）（）（）（ () 它由于用途廣泛、使用靈活，已有系列化產(chǎn)品，使用中只需設(shè)定三個(gè)參數(shù)（ Kp， Ki和 Kd）即可。如果控制器的魯棒性好，就無(wú)需頻繁地改變控制器的參數(shù)。 PID 控制器具有以下優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便。i) { dis_temp(get_temp())。 TI=0。 } } void init_(void) { TMOD=0x20。.39。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 write_dat(t/100+39。P39。)。 write_(0x0c)。 } void write_dat(uchar date) { lcdrs=1。 f_temp=f_temp+。 tempwritebyte(0xbe)。 } } } void tem change(void) //DS18B20 開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換 { dsreset()。 ds=1。 bit testb。 dat=0。 ds=1。 while(i0)i。 //溫度上限值 溫度值乘以 10后的結(jié)果 void delay(uint z) //延時(shí)函數(shù) { uint x， y。 流程圖如圖 所示： 溫度檢測(cè)程序如下： include include define uchar unsigned char define unit unsigned int sbit ds=P2^3。對(duì)于模塊程序分別介紹如下： 溫度＝設(shè)定溫度？ 調(diào)溫度控制子程序 調(diào)溫度報(bào)警子程序 DS18B20告警標(biāo)志有置位？ N Y N Y 結(jié)束 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 溫度設(shè)定的中斷程序流程圖 關(guān) 閉 中 斷 保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng) R2＝ 6， R0 30H 程控掃描鍵盤 有鍵按下嗎？ 是數(shù)字鍵嗎？ 鍵值送 A （ R0） A R0 R0+1 R2 R21＝ 0 中 斷 返 回 開 中 斷 恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng) 查找功能鍵程序 N N N Y Y 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 數(shù)字鍵盤區(qū)中有兩個(gè)功能鍵，一個(gè)是 Cancel鍵，另一個(gè)是 Enter 鍵。如圖 所示 ， AT89S51 的 P0 口輸出直接與 8155 的 A 口相連，既作為低 8 位地址線又作為數(shù)據(jù)總線。溫度顯示電路中采用二個(gè) LED 顯示器，顯示兩位溫度值。所謂的動(dòng)態(tài)掃描法是利用人眼的視覺(jué)暫留特點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)的一種顯示方法，即當(dāng)刷新速率足夠高時(shí)，人眼就察覺(jué)不出顯示屏畫面更迭的閃爍。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻摹２僮鲄f(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。保證溫度不丟失。此后的命令都針對(duì)該 DS18B20。具有用戶可定義的非易失性溫度告警設(shè)置 .每一片 DS18B20 包括一個(gè)唯一 64 位長(zhǎng)的ROM 編碼 , 是出廠前被光刻好的因此 ,可以在同一根線上接多片 DS18B20,本系統(tǒng)也完全可以擴(kuò)展成基于數(shù)字溫度傳感器的多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng) ,進(jìn)行多點(diǎn)溫度的測(cè)量 。全新的加密算法，這使得對(duì)于 89S51 的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 AT89S51（如圖 ）具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序 1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 （ WTD） 電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 系統(tǒng)的工作原理 智能水溫控制系統(tǒng)是利用單片機(jī) AT89S51 來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫的智能控制，使水溫能夠在20℃ ~60℃之間實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。溫度控制在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，由于其具有工況復(fù)雜、參數(shù)多變、運(yùn)用慣性大、控制滯后等特點(diǎn)，它對(duì)控制調(diào)節(jié)器要求較高。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 自 70年代以來(lái)，由于工業(yè)過(guò)程控制的需要，特別是在電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化自適應(yīng)參數(shù)自整定等方面取得成果。溫度是工業(yè)生產(chǎn)中極其常見(jiàn)的參數(shù)之一，很多化學(xué)反應(yīng)以及物理變化都與溫度息息相關(guān)，因此在自動(dòng)化生產(chǎn)中智能溫度控制是非常重要的。 單片機(jī)又稱單片微型控制器，它是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、 I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等功能集成到一塊硅片上所構(gòu)成的一個(gè)細(xì)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 為了更合理的利用水資源，提出一個(gè)智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是很有必要的。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 教 學(xué) 部： 機(jī)電信息工程 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 生 姓 名： 黃 杰 班 級(jí)： 電子 1001 學(xué)號(hào) 1012140127 指導(dǎo)教師姓名： 戴圣偉 職稱 講 師 最終評(píng)定成績(jī) 2020 年 5 月 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 教 學(xué) 部：機(jī)電信息工程 專 業(yè)：電子信息工程 學(xué) 號(hào)： 1012140127 學(xué)生姓 名：黃杰 指導(dǎo)教 師：戴圣偉 講師 2020 年 5 月 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 誠(chéng)信聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），題目《智能水溫控制系統(tǒng)》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。該系統(tǒng)主要是以單片機(jī) AT89S51 為控制核心，傳感器模塊、鍵盤電路、驅(qū)動(dòng)電路、 繼電器 、顯示電路、報(bào)警電路組成外圍電路。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜，能為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。無(wú)論你生活在什么地方，從事什么工作，無(wú)時(shí)無(wú)刻都在與溫度打著交道。在這方面以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，并且都生產(chǎn)出了一批商品化的性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問(wèn)題。水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度改變時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以保持設(shè)定的溫度基本不變，還可以在此基礎(chǔ)上將水溫調(diào)節(jié)到我們通過(guò)按鍵輸入的溫度。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。兼容性方面：向下完全兼容 51全部字系列產(chǎn)品 。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。 跳過(guò) ROM 命令（ CCH）針對(duì)在線所有的 DS18B20，這條命令適合單片工作。 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令（ 44H）做 A/D 轉(zhuǎn)換。 DS18B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： (1)較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。因此，在用 DS18B20 進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化、電子保護(hù)、通信等裝置中。若要顯示一幀畫面，先送出第一行的數(shù)據(jù)，然后選通并點(diǎn)亮第一行，延時(shí)；此后送出第二行的數(shù)據(jù)，同樣選通、點(diǎn)亮并延時(shí)；依次將所有行掃描完，即給出了一幀的畫面。在顯示器方面選擇 LED 是因?yàn)橥渌娘@示器相比而言，它的顯示湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 容量，對(duì)比度，亮度，數(shù)字化方面都較好，更重要的是 LED 的壽命很長(zhǎng)，成本很低。地址的鎖存時(shí)直接用 ALE 再 8155 內(nèi)部鎖存，AT89S51 的 P22 和 P23 分別與 IO和 CE 相連。 Cancel 鍵是清除剛才儲(chǔ)存在 R0 單元的內(nèi)容。 //溫度傳感器信號(hào)線 sbit lcdrs=P2^0。 for(x=z； x0。 ds=1。i++。 for(i=1。 for(j=1。 i=8。 delay(1)。 a=tempread()。 return temp。 P0=date。 write_(0x06)。 write_dat(39。)。039。)。 PCON=0x00。 } while(*Parr)。 } sprintf(buff,%f,f_temp)。適應(yīng)性強(qiáng)。 當(dāng)今的自動(dòng)控制技術(shù)都是基于反饋的概念。在很多情況下，并不一定需要全部三個(gè)單元，可以取其中的一到兩個(gè)單元，但比例控制單元是必不可少的