【正文】 .......................................... 6 DS18B20性能特點 ....................................................................... 7 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) ....................................................................... 7 DS18B20測溫原理 ....................................................................... 8 DS18B20工作時序 ..................................................................... 10 硬件電路設(shè)計 ...................................................................................... 11 測溫電路 ................................................................................... 11 顯示電路 ................................................................................... 13 報警電路 ................................................................................... 15 降溫、加熱電路 ......................................................................... 15 其他電路 ................................................................................... 16 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................................................................ 18 軟件設(shè)計 .............................................................................................. 18 4 系統(tǒng)調(diào)試 ....................................................................................................... 20 軟件調(diào)試 ............................................................................................. 20 元器件調(diào)試 ......................................................................................... 20 5 總 結(jié) .......................................................................................................... 22 致 謝 .............................................................................................................. 23 參考文獻 .......................................................................................................... 24 附錄一 .............................................................................................................. 25 附錄二 .............................................................................................................. 34 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 前 言 溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過程都與溫度密切相關(guān)，因此溫度控制是生產(chǎn)自動化的重要任務(wù)。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 題目 基于 51單片機的溫度自動控制 系統(tǒng)設(shè)計研究 院（系部） 電氣與自動化工程系 專業(yè)名稱 通信工程 年級班級 092 通信 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2020 年 05 月 10 日 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II 摘 要 基于單片機的溫度控制器，采用 DS18B20溫度傳感器采集所要測量的當(dāng)前環(huán) 境的溫度，通過單片機進行處理并加以顯示。例如：在農(nóng)業(yè)溫室大棚生產(chǎn)、冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制作、和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類環(huán)境、加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。只有不斷地學(xué)習(xí)才能不斷的進步。 以上兩種方案相比較，第二種方案的電 路、軟件設(shè)計更簡單，此方案設(shè)計的系統(tǒng)在功耗、測量精度、范圍等方面都能很好地達到要求，故本設(shè)計采用方案二。它與 MCS51系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替 MCS51系列單片機，而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能 [1]。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 圖 22 P3口的第二功能 溫度傳感器的選擇 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對較高。 （ 2） DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測 溫 （ 3） DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) （ 4） 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 （ 5） 測 溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時精度為 177。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（ 發(fā)復(fù)位脈沖 ） → 發(fā) ROM功能命令 → 發(fā)存儲器操作命令 → 處理數(shù)據(jù)。如果初始化成功則在 1560ms 內(nèi)產(chǎn)生一個有 DS18B20 返回的低電平 0,據(jù)該狀態(tài)可以確定它的存在。 ⑤ 將數(shù)據(jù)線拉到高電平 1。 ⑥ 延時 4us。這些總線至少需要兩條或兩條以上的信號線，而 DS18B20使用的單總線技術(shù)與上述總線不同，它采用單條信號線， 既 可傳輸時鐘，又可傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，因而單總線技術(shù)具有線路簡單，硬件開 銷少，成本低廉，便于總線擴展和維護等優(yōu)點。這個圖的接法是單片機 與 一個 DS18B20 通信，如果要控制多個 DS18B20 進行溫度采集，只要將所有的 DS18B20 的I/O 口全部連在一起就可以了。 數(shù)碼管位選代碼如圖 28所示。降溫、加熱電路如圖 210所示。本電源采用三端集成穩(wěn)壓器 LM7805。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。 在用 proteus仿真過程中出現(xiàn)一些問題，包括以下幾個方面。 （ 1） 開機后系統(tǒng)顯示亂碼，系統(tǒng)不起作用，經(jīng)排查后發(fā)現(xiàn)晶振電路用錯了電容，換成 22pF后系統(tǒng)工作，但仍顯示亂碼。同時局部變量應(yīng)避免與全局變量取同名，否則全局變量將被屏蔽或與局部變量相沖突而達不到設(shè)計的效果。但是，由于 我 水平有限，在理論 的描述、資料的運用等方面難免有不當(dāng)、不深 、 不周之處，有些觀點也尚欠成熟，敬請各位老師批評指正。 //溫度值全局變量 uchar n。 TH0=0x3c。set_st==1) { shangxian。amp。 c=ReadTemperature()5。n=9。 Delay(200)。 //顯示十位 DIAN = 1。 //顯示十位 Delay(200)。 P0 = 0xff。 else BEEP=1。 //全局中斷開關(guān) TR0=1。z++) { Disp_init()。 //關(guān)閉外部中斷 0 EX1=0。 //開啟外部中斷 0 EX1=1。x=0。 //開啟外部中斷 0 EX1=1。 } else if(set_st==1) { BEEP=1。 if(set_st2)set_st=0。 for(z=0。 InitTimer()。amp。 else if(set_st==2)P2 =0x38。 //關(guān)閉顯示 } /*****顯示報警溫度