【正文】 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我的理論和實(shí)踐水平都有了較大的提高。 經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，系統(tǒng) 溫度設(shè)定范圍為 0～ 120℃，最小區(qū)分度為 1℃，溫度控制的誤差 ≤1 ℃；能夠測(cè)量并用數(shù) 管顯示當(dāng)前實(shí)際溫 度值；通過(guò)復(fù)位鍵可以使系統(tǒng)設(shè)定溫度還原默認(rèn)值，通過(guò)加一鍵和減一鍵可以以 1℃步進(jìn)設(shè)置預(yù)定溫度；環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，啟動(dòng)加熱，紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，環(huán)境溫度高于或等于設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱，紅色發(fā)光二極管滅。 測(cè)試環(huán)境 環(huán)境溫度為： 23℃ 測(cè)試儀器： 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、加熱工具（此處選用燒熱的電烙鐵）、制冷工具（此處選用冰塊） 測(cè)量方法 。 DS18B20 在檢測(cè)到總線的上升沿后等待 15— 60μ S 發(fā)出器件存在脈沖（低電平持續(xù) 60— 240μ S）。控制電路電路圖如圖 8 所示。當(dāng) A、 B 有一個(gè)為高電平，則另一個(gè)就允許輸入數(shù)據(jù)，并在 CLOCK 上升沿作用下決定 Q0 的狀態(tài)。C ，測(cè)溫分辨率可達(dá) 176。如主機(jī)控 制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過(guò)程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)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(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM,溫度傳感器 ,非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL,高速暫存器。 P2 口（ 21 腳～ 28 腳）：這組引腳的第一功能和上述兩組引腳的第一功能相同，既它可以作為通用 I/O 口使用。若超出該范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1（ 19 腳）：接外部石英晶體的一端。系統(tǒng)框圖如圖 1 所示。且要實(shí)現(xiàn)題目所有的要求難度較大。 技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)t溫進(jìn)行控制。所以溫度控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外許多有關(guān)人員的重視，得到了十分廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中為了高效地進(jìn)行生產(chǎn)，必須對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程中的主要參數(shù)，如溫度，壓力，流量，速度等進(jìn)行有效的控制。 本文利用單片機(jī)結(jié)合 傳感器 技術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了這一 溫度監(jiān)控系統(tǒng) 。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。其中，溫度控制也越來(lái)越重要。 基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要： 隨著社會(huì)的發(fā)展，溫度的測(cè)量及控制變得越來(lái)越重要， 溫度是生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)。 設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清 晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整，格式正確 設(shè)計(jì)進(jìn)度與要求： 兩天閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)并找資料 兩天時(shí)間將資料進(jìn)行整理 兩天對(duì)資料進(jìn)行分析 一天寫(xiě)報(bào)告 主要參考書(shū)及參考資料： [1] 童詩(shī)白，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京 :高等教育出版社 ,2022 [2] 張齊，杜群貴 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2022 [3] 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 組編 .《單片機(jī)原理與應(yīng)用》 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2022 [4] 楊金巖等 .8051 單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 [M]．北京：人民郵電出版社， 2022． 教研室主任（簽名） 系（部）主任（簽名） 年 月 日 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校電氣與信息工程系 課程設(shè)計(jì)評(píng)定意見(jiàn) 設(shè)計(jì)題目： 單片機(jī)溫度測(cè)控系統(tǒng) 學(xué)生姓名 ： 劉濤 專業(yè) 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 班級(jí) 電力 099（ 1）班 評(píng)定意見(jiàn)： 評(píng)定成績(jī)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 評(píng)定意見(jiàn)參考提綱： 。 系統(tǒng)稍微改裝可以作為生物培養(yǎng)液溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。因此，單片機(jī)廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)控制中。 溫度傳感器是其中重要的一類傳感器。設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)具有操作方便，控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。 本課題采用 51 單片機(jī)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)。其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已采用集散系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)的形式，大部分配有先進(jìn)的控制 算法，能夠獲得較好的工藝性能指標(biāo)。 ①溫度設(shè)定范圍為 0～ 99℃，最小區(qū)分度為 1℃，溫度控制的誤差 ≤1 ℃ ②能夠用數(shù)碼管精確顯示當(dāng)前實(shí)際溫度值 ③按鍵控制：設(shè)置復(fù)位鍵、加一鍵、減一鍵 ④越限報(bào)警 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證 實(shí)現(xiàn)溫度控制的方法主要有以下幾種。即用單片機(jī)完成人機(jī)界面，系統(tǒng)控制，信號(hào)分析處理，由前端溫度傳感器完成信號(hào)的采集與轉(zhuǎn)換。 AT89S51 芯片具有以下特性： ①指令集和芯片引腳與 Intel 公司的 8051 兼容； ② 4KB 片內(nèi)在系統(tǒng)可編程 Flash 程序存儲(chǔ)器； ③時(shí)鐘頻率為 0～ 33MHz； ④ 128 字節(jié)片內(nèi)隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（ RAM）； ⑤ 32 個(gè)可編程輸入 /輸出引腳； ⑥ 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； ⑦ 6 個(gè)中斷源， 2 級(jí)優(yōu)先級(jí)； ⑧全雙工串行通信接口； ⑨監(jiān)視定時(shí)器； ⑩ 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針。對(duì)于 CHMOS 芯片，該引腳懸空不接。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間， PESN 信號(hào)將不出現(xiàn)。第二種情況是 89S51 帶片外存儲(chǔ)器， 在 CPU 訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)用于傳送片外存儲(chǔ)器的低 8位地址，然后傳送 CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù) 。 表 1 單片機(jī) P3 口管腳第 2 功能 AT89S51 單片機(jī)引腳圖如圖 2 所示 圖 2 單片機(jī)引腳圖 傳感器選擇 本系統(tǒng)采用 DALLAS 半導(dǎo)體 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集溫度數(shù)據(jù)， DS18B20 屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器 ,可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測(cè)量及控制儀器、測(cè)控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電， I/O 口線要接 5KΩ左右的上拉電阻。 溫度數(shù)據(jù)采集模塊 溫度由 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集。 10 顯示模塊 QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13A1B2CLK8CLR9GND7VCC14C17 4 H C 1 6 4 QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13A1B2CLK8CLR9GND7VCC14C27 4 H C 1 6 4abfcgdeDPY7 6 4 2 1 910a b c d e f g5dpdp3L E D 3abfcgdeDPY7 6 4 2 1 910a b c d e f g5dpdp3L E D 2abfcgdeDPY7 6 4 2 1 910a b c d e f g5dpdp3L E D 4abfcgdeDPY7 6 4 2 1 910a b c d e f g5dpdp3L E D 1QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13A1B2CLK8CLR9GND7VCC14C37 4 H C 1 6 4 QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13A1B2CLK8CLR9GND7VCC14C47 4 H C 1 6 4R1 R3R2 R4 R5 R6 R7 R 3 32 2 0 * 8R8 R9 R 1 0R 1 1R 1 2R 1 3R 1 4R 3 42 2 0 * 8R 1 5R 1 6R 1 7R 1 8R 1 9R 2 0R 2 1R 3 52 2 0 * 8R 2 2R 2 3R 2 4R 2 5R 2 6R 2 7R 2 8R 3 62 2 0 * 8R 2 92K+ 5 V+ 5 V + 5 V + 5 V + 5 VP 3 . 1P 3 . 0 圖 5 顯示模塊電路 74HC164 的邏輯功能介紹如下： 當(dāng)清除端（ CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（ QA－ QH）均為低電平。當(dāng)沒(méi)有鍵按下時(shí)，單片機(jī)與之相連的輸入口線為高電平，當(dāng)任何一個(gè)按鍵按下時(shí)，與之相連的 輸入口線被置為低電平，產(chǎn)生外中斷條件，在 中斷服務(wù)程序中讀取鍵盤(pán)值。 系統(tǒng)流程圖如圖 9 所示。當(dāng)需要讀取下一位時(shí)再產(chǎn)生下降沿啟動(dòng)信號(hào)。 ，改變環(huán)境溫度，系統(tǒng)工作情況如表 7 所示。完成了課題既定的任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 雖然老師公務(wù)繁忙，教學(xué)任務(wù)重，但 在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)， 實(shí)物制作 等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo) 。 20 參考