【正文】 *dat!=39。 write_date(digit[n[0]])。 } /************************************************************************* 函數(shù)功能：寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到 LCD *************************************************************************/ void LCD_DispalyRGY(uchar addr,uchar dat) { 7 uchar n[3] = {0,0,0}。 write_date(digit[n[1]])。 n[3] = dat%100/10。 } /************************************************************************* 函數(shù)功能：寫兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 到 LCD *************************************************************************/ void LCD_DispalyTwoByte(uchar addr,uint dat) { uchar n[5] = {0,0,0,0,0}。 LCD_WriteAddress(addr)。 } /************************************************************************* 函數(shù)功能：寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到 LCD *************************************************************************/ void LCD_DispalyOneByte(uchar addr,uchar dat) { uchar n[3] = {0,0,0}。 rs=1。 rs=0。 ET0=1。 } void delay_ms(uint ms) // 毫秒級(jí)延時(shí) (AT89C52 ) { uint ti。 _nop_()。 } void delay1(uint x) //延時(shí)函數(shù) 1 { uint a,b。 uchar xiaoshu。 39。 //液晶顯示器第一行輸出的內(nèi)容 uchar table2[]=1234567654321。 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 參考文獻(xiàn) [1] 李群芳 , 肖看 . 單片機(jī)原理 , 接口及應(yīng)用 : 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 清華大學(xué)出版社有限公司 , 2020. [2] 杜克銘 , 姚燕 , 李景涌 . 基于 STC89C52 的多路溫度傳感器標(biāo)定系統(tǒng) [J][J]. 電子技術(shù)應(yīng)用 , 2020, 35(4): 152155. 5456. [3] 胡漢才 . 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)踐教程 [M]. 清華大學(xué)出版社 , 2020. [4] 徐愛鈞 , 彭秀華 . 單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]. 電子工業(yè)出版社 , 1998. [5] 張智換編著 .計(jì)算機(jī)檢測(cè)及控制 .杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社， 2020 年 . [6] 張靖，劉少?gòu)?qiáng)編 .檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：中國(guó)電力出版社， 2020 年 . [7] 唐露新主編 .傳感與檢測(cè)技術(shù) .北京：科學(xué)出版社， 2020 年 . [8] 康華光主編 .電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） .北京：高等教育出版社， . [9] 康華光主編 .電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） .北京：高等教育出版社， . [10] 楊帆主編 .傳感器技術(shù) .西安：西安電子科技出版社， . 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 致 謝 首先要感謝母校，在這里我度過了人生中愉快的四年，留下了很多美好的回憶，在這里不僅僅學(xué)到理論知識(shí)，更學(xué)到很多為人處世的道理， 衷心感謝輪機(jī)各位老師在大學(xué)四年給我的教誨、幫助、與鼓勵(lì) ， 你們的言傳身教對(duì)我們?nèi)蘸蟮陌l(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響 本論文完成首先要感謝我的導(dǎo)師王瑩老師， 每次答疑都占用了老師很多休息的時(shí)間， 老師對(duì) 方案設(shè)計(jì)方向性問題的糾正，讓我少走了很多彎路， 讓我對(duì)設(shè)計(jì)方案的利弊分析能力得以提升， 論文的準(zhǔn)備規(guī)劃到修改，老師都給予了細(xì)心的指導(dǎo) ， 由于論文的整體思路有問題，周六休息的時(shí)間老師還特地趕到學(xué)校，為我指正問題，這讓我內(nèi)心十分感動(dòng)。最終能夠穩(wěn)定顯示當(dāng)前溫度。在整個(gè)燒錄過程中不要用手觸碰單片機(jī)，因?yàn)槿菀自斐啥搪窂亩鴼膯纹瑱C(jī)以及電腦 。 操作指令 開始 初始化單片機(jī) 顯示模塊初始化 DS18B20 初始化 檢測(cè)鍵盤動(dòng)作 采集溫度信號(hào) LCD1602 顯示溫度 和設(shè)定值比較 max 繼電器動(dòng)作，停止加熱 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 先檢測(cè) DS18B20 是否存在，如果存在，便可以通過發(fā)送 ROM 操作指令來工作 Read ROM（讀 ROM） [33H]； Match ROM(匹配 ROM)[55H]； Skip ROM(跳過ROM)[CCH]； Search ROM（搜索 ROM） [F0H]。電路設(shè)計(jì)不合理，或人員操作不規(guī)范 很容易引發(fā)觸電事故，以低電壓作為控制電路來控制高電壓，通常使用繼電器、可控硅等來控制，獲得良好電隔離 。 VDD 電源電壓 DS18B20 測(cè)溫原理簡(jiǎn)述：以高精度溫度振蕩器來確定 計(jì)數(shù)周期 ，對(duì)低系數(shù)溫度振蕩器在該周期內(nèi)計(jì)數(shù)累加來獲得溫度數(shù)值，計(jì)數(shù)器 初始值 預(yù)置為 55℃，門周期結(jié)束之前計(jì)數(shù)器處在零位置，則溫度計(jì)數(shù)器數(shù)值變大，表示此時(shí)的溫度比預(yù)置的初始溫度 55℃大，此時(shí)計(jì)數(shù)器復(fù)位到斜坡累加電路決定的數(shù)值，斜坡累加電路 用來 補(bǔ)償晶振拋物特性引起的誤差，接著重復(fù)執(zhí)行 該過程。檢測(cè)溫度范圍為 55℃ ~125℃， 178。 該電路即可以克服直流橋電路具有非線性的缺點(diǎn)，又可以消除由于 Pt100 引線電阻變化時(shí)的影響。然后經(jīng)過濾波和放大電路 處理 得到模擬量的電壓信號(hào)。 工業(yè) 用 LCD1602 可同時(shí)顯示 16列 2 行共計(jì) 32 個(gè)字符，可以用來顯示數(shù)字字母符號(hào)， 由于點(diǎn)距和行距 不足所以 不 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 能用來顯示圖形， 片工作電壓： ， 工作電流： （ ） ， 模塊最佳工作電壓： 5V， 字符尺寸： 179。 方案比較：使用獨(dú)立按鍵 相比于矩陣鍵盤 的優(yōu)點(diǎn)是編程容易， 占用 I/O 口資源更少，LCD1602,已經(jīng)占用較多 I/O 口，采用方案二會(huì)使焊接布線更復(fù)雜，出現(xiàn)問題不容易查找。 通過 在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接 晶振 ，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩 的 方式。 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 供電 方案確定 供電電路可選擇兩種方案： 方案 1：自己制作 5V 直流電源 ； 方案 2：應(yīng)用集成電源適配器，將 220V 市電變?yōu)?5V 直流電輸出 。以固定時(shí)鐘頻率的六分之一作為 ALE的輸入脈沖，但每次訪問外部存儲(chǔ)器的時(shí)候 ALE會(huì)跳 。 P1引腳： ~ 1到 8引腳， P1端口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的 8 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 位雙向 I/O口， P1以吸收或是輸出電流的方式可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL輸入類型的負(fù)載 。不同的外設(shè)所用的接口不同，有并行接口，串行接口，定時(shí)器， A/D， D/A 等；每個(gè) I/O 接口也有一個(gè)地址， CPU 通過對(duì)不同地址的 I/O 接口進(jìn)行操作來完成對(duì)外設(shè)的操作。這就是計(jì)算機(jī)的工作原理。 LED 顯示 STC89C52 USB 轉(zhuǎn)串口 功能鍵 繼電器 DS18B20 5V 電源 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 STC89C52 簡(jiǎn)介 單片機(jī)（又稱為微控制器）的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，他以體積小，功能全，性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)而獨(dú)具特色，在工業(yè)控制，尖端武器，通信設(shè)備，信息處理，家用電器等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)占鰲頭。 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：分別設(shè)計(jì)不同硬件功能模塊，組合各模塊成為一個(gè)完整系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)方案焊接硬件電路，根據(jù)硬件電路編程，實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫控系統(tǒng)功能，可以在LCD1602 上正確顯示溫度，通過功能按鍵設(shè)置溫度范圍，超過溫度范圍以繼電器通斷表示加熱電路通斷 。國(guó)外輻射測(cè)溫技術(shù)發(fā)展很快，己引起國(guó)內(nèi)有關(guān)人士的重視，近幾年其使用也有了明顯的增多。測(cè)溫范 圍為 55℃ 125℃，通過功能鍵可自行設(shè)置溫度控制范圍，低于溫度范圍最小值，繼電器吸合，加熱電路工作。 DS18B20 的測(cè)溫范圍適中 ，在很多地方可以應(yīng)用。 設(shè)備的性能、價(jià)格、發(fā)展空間等 特點(diǎn) 備受人們的關(guān)注，尤其對(duì)電子設(shè)備的精密度和穩(wěn)定度最為關(guān)注。 本課題研究的溫度控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ，應(yīng)該的范圍十分廣泛，可以應(yīng)用于火災(zāi)報(bào)警，農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 中的溫度控制，糧食存儲(chǔ)中溫度的控制，以及冷凍庫(kù)房溫度的控制，以 傳統(tǒng)的工作方式采集溫度，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)， 可操作性差，勞動(dòng)強(qiáng)度較高， 工作效率無法得以提升，造成資源的浪費(fèi) 。 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 第 2 章系統(tǒng) 硬件功能設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以 STC89C52 為核心，通過 LCD1602 顯示測(cè)量溫度，功能按鍵設(shè)置控制溫度數(shù)值，繼電器控制加熱電路通斷的溫度控制系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，具體設(shè)計(jì)方案如圖 ，系統(tǒng) 包括 LCD 顯示模塊，繼電器控制 加熱 模塊， 5V 電源供電模塊，功能按鍵設(shè)置模塊， USB 轉(zhuǎn)串口下載模塊。 （ 3）外部方便拓展 EEPROM，掉電數(shù)據(jù)不丟失 。如圖 所示 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 其中， CPU 是計(jì)算機(jī)的控制核心 部件 ，它的功能是執(zhí)行指令，完成算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算，并對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制。 （ 9） 掉電工作模式：可以由外部中斷喚醒，中斷 執(zhí)行完畢 返回后繼續(xù)執(zhí)行原程序 （ 10） 正常工作時(shí)的電流為 4mA～ 7mA （ 11） 所選單片機(jī)正常溫度范圍 ： 40～ +85℃ ， 可在工業(yè)生產(chǎn)里使用 （ 12） 封裝的方式為 PDIP。 P3引腳： ~ 10到 17引腳， P3端口和 P2端口一樣也是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的 8位雙向型 I/O口， P3端口以吸收或釋放電流的方式可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè)TTL輸入類型的負(fù)載， P3引腳作為輸入端口使用，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻的緣故，那些被外部輸入信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流 ,P3引腳不僅僅可以作為雙向 I/O口使用，還有一些復(fù)用功能， P3引腳特殊功能及對(duì)應(yīng)的引腳 如表 。 89C52內(nèi)部存儲(chǔ)器中， 80H～ FFH地質(zhì)單元 為特殊功能寄存器區(qū)域 ,89C52單片機(jī)中有定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0，定時(shí)計(jì)數(shù)器 T1，還加進(jìn)去一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器 T2，其為十六位的，通過配置它的特殊功能寄存器 T2CON來決定它是定時(shí)器還是計(jì)數(shù)器 。 如圖 所示 。實(shí)際應(yīng)用中多采用無源晶振設(shè)計(jì)的電路居多。 選用繼電器型號(hào)為SRS12VDCSLC型號(hào)，該繼電器為直流電磁繼電器，觸點(diǎn)類型可選為常開型、常閉型、以及轉(zhuǎn)換型 。熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件。電阻的取值如下：由公式推導(dǎo)可知， =100 ；取 , ， 。最高 12 位分辨率，精度可達(dá)177。 圖 為芯片封裝圖 圖 18B20 封裝圖 DS18B20 芯片引腳功能： 178。 由于溫度傳感器沒有內(nèi)置電源，所以無法輸出高電平，故 DQ 端需要通過一個(gè)上拉 10K 上拉電阻連接到電源，從而獲得高電平。 端口為高電平，三極管關(guān)斷，繼電器不動(dòng)作，二極管熄滅，加熱繼續(xù)保持工作， 為低電平 ，此時(shí)三極管導(dǎo)通，繼電器斷開 ，二極管發(fā)光， 加熱器停止工作，停止加熱。 2 顯示 8 位數(shù)據(jù) 延時(shí)等待數(shù)據(jù) 顯示 開始 繼電器復(fù)位 采集測(cè)量當(dāng)前溫度 是否大于設(shè)置溫度最大值 斷開停止加熱 保持閉合繼續(xù)加熱 完成 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 第 4 章軟件使用及上電調(diào)試 設(shè)計(jì)使用的編程軟件和燒錄軟件 系統(tǒng)使用的編程軟件和 51 單片機(jī)相同，用的是 Keil uVision3 漢化破解版，單擊工程按鍵，選擇新建工程，建立實(shí)驗(yàn)需要的工程，注意新建工程需要起一個(gè)與工程項(xiàng)目一致意義的名字，接下來選擇工程所使用的單片機(jī)類型，本實(shí)驗(yàn)選用的是 STC89C52 類型的單片機(jī)，然后點(diǎn)擊確定就表示工程建立完畢，然后點(diǎn)擊文件選型里面的新建按鍵建立一個(gè)新的空白文檔，在這個(gè)新的文檔里面進(jìn)行程序的編寫、修改，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇使用匯編語(yǔ)言編寫，所以保存時(shí)，必須將其文件名加上“ .C”，該后綴表示程序?yàn)閰R編形式，保存文件后需要將編寫的文件添加到項(xiàng)目中去，右擊 Source Group 1， 在彈出的菜單中選擇“帶有 .C 后綴的文件”然后添加到項(xiàng)目中，然后右擊 Target1,彈出菜單中選中“目標(biāo) Target 屬性” 在輸出選項(xiàng)卡當(dāng)中需要在“ E 生成 HEX 文件”選項(xiàng)前打鉤選中，然后點(diǎn)擊確定退 出，之所