【正文】 率范圍，必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件，實際上傳感器的響應總有 — 定延遲，希望延遲時間越短越好。當傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設備也就可以確定了。 數字化溫度傳感器可以直接將溫度量以數字脈沖信號形式輸出，具有測量精度高、抗干擾能力強、傳輸距離遠、外圍接口電路簡單等諸多優(yōu)點。 研究現狀 現代信息技術的三大基礎是信息采集（即傳感器技術）、信息傳輸（通信技術）和信息處理（計算機技術）。某些增強型集成溫度控制器 (例如 TC652/653)中還包含了 A/D 轉換 器以及固化好的程序，這與智能溫度傳感器有某些相似之處。 以單片機為核心設計的溫度控制系統(tǒng)，可以同時采集多個數據，并根據實際要求進行相應的控制。 DS18B20封裝形式及引腳功能 ...................................................................................9 DS18B20內部結構 .................................................................................................. 10 DS18B20供電方式 .................................................................................................. 12 DS18B20的測溫原理 ............................................................................................... 13 DS18B20 的 ROM命令 ............................................................................................ 14 DS18B20時序圖 ...................................................................................................... 15 溫度顯示模塊 ................................................................................................... 25 溫度控制模塊 .................................................................................................... 27 可控硅 BTA16 ......................................................................................................... 28 光電偶合器 MOC3021 ............................................................................................. 30 溫度報警模塊 .................................................................................................... 31 第四章 系統(tǒng)軟件設計 .................................................................................................... 32 系統(tǒng)主程序 ....................................................................................................... 32 溫度采集子程序 .............................................................................................. 32 顯示子程序 ....................................................................................................... 33 溫度設定子程序 .............................................................................................. 33 PID控制算法 ..................................................................................................... 34 在線編程使用說明 ............................................................................................ 35 第五章 系統(tǒng)調試 .......................................................................................................... 36 結束語 ........................................................................................................................... 37 致 謝 ............................................................................................................................. 38 參考文獻 ........................................................................................................................ 39 附錄 1 ............................................................................................................................ 40 附錄 2 ............................................................................................................................ 41 附錄 3 ............................................................................................................................ 42 第一章 前言 課題背景 溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數之一， 如 冶金、機械、食品、化工各類工業(yè) 生產 中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對工件的溫度處理要求嚴格控制， 單片機 溫度控制系統(tǒng)使溫度控制指標得到了大幅度提高。 西安科技大學 畢業(yè)設計 (論文 ) 題 目 單片機溫度控制系統(tǒng) 院（系、部 ) ____電氣與控制工程學院 ________ 專業(yè)及班級 __________ 姓 名 _____ 指 導 教 師 ________ 日 期 ________ 摘 要 在工業(yè)生產 過程 中，人們需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。 溫度控制無論是在工業(yè)生產過程中，還是在日常生活中都起著非常重要的作用。那么無論是哪種控制，都希望水溫控制系統(tǒng)能夠有較高的精確度（起碼在滿足要求的范圍內），從而實現了高精度的控制，解決身邊的問題。但它自成系統(tǒng)，工作時并不受微處理器的控制，這是二者的主要區(qū)別； （ 3） 智能溫度傳感器 (亦稱數字溫度傳感器 )。傳感器屬于信息技術的前沿尖端產品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農業(yè)生 產、科學研究和生活等領域，數量高居各種傳感器之首。同時數字溫度傳感器還可直接與微處理器進行接口，大大方便了傳感器輸出信號的處理 .數字單總線溫度傳感器是目前最新的測溫器件，它集溫度測量， A/D 轉換于一體，具有單總線結構，數字量輸出，直接與微機接口等優(yōu)點。測量結果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感 器本身結構外，主要是傳感器的使用環(huán)境。 DS18B20 概述 DS18B20 是 Dallas 公司繼 DS1820 后推出的一種改進型智能數字溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，只需一根線就能直接讀出被測溫度值，并可根據實際需求來編程實現 9~12 位數字值的讀數方式。它是一個大于 281*1012的十進制編碼，作為該芯片的唯一標示代碼；最后 8位為前56位的 CRC循環(huán)冗余校驗碼 ，由于每個芯片的 64位 ROM代碼不同，因此在單總線上能夠并接多個 DS18B20進行多點溫度實習檢驗。非易失性可點擦除 EEPROM用來存放高溫觸發(fā)器 TH、低溫觸發(fā)器 TL和配置寄存器中的信息。成功執(zhí)行完一條 ROM 操作序列后，即可進行存儲器和控制操作，控制器可以提供 6 條 存儲器和控制操作指令中的任一條。外部電源供電模式是將 DS18B20的 GND直接接地， DQ與但單總線相連作為信號線， VDD與外部電源正極相連。然后計數器又開始計數直到 0，如果門周期仍未結束，將重復這一過程。 溫度 /數據關系（表 1） 表？ ？ DS18B20遵循單總線協(xié)議，每次測溫時都必須有 4個過程： ? 初始化； ? 傳送 ROM 操作命令； ? 傳送 ROM操作命令； ? 數據交換； DS18B20 的 ROM 命令 溫度℃ 數據輸出（二進制） +125 +25 + 0 25 55 00000000 11111010 00000000 00110010 00000000 00000001 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 11001110 11111111 10010010 00FA 0032 0001 0000 FFFF FFCE FF92 數據輸出（十六進制） （ 1） read ROM（讀 ROM） .命令代碼為 33H，允許主設備讀出 DS18B20的 64位二進制 ROM代碼。命令代碼為 ECH，該命令用于鑒別和定位系統(tǒng)中超出程序設定的報警溫度值。 （ 8） Copy scratchpad(復制暫存器 )。該操作是在 DS18B20上電時自動執(zhí)行，若執(zhí)行該命令后又發(fā)出讀操作， DS18B20會輸出溫度轉換忙標識： 0為忙，1完成。 T2 距 T0 為 15us，也就是說 ， T2 時刻前主機必須完成讀位，并在T0后的 60us~120us 內釋放總線。水箱的水大約為 1 升，電熱爐功率為 400W；按鍵設定分為設置按鍵（ SET）， +1（ UP）， 1（ DOWN）功能，其特點是：按下 SET 鍵可進行水箱溫度預設，預設值為所期望水箱水溫值，按下 SET 鍵后，可通過 UP和 DOWN 鍵進行溫度閃爍加減設定；光耦采用 MOC3021，可控硅采用 BTA16；還有超溫報警功能，鑒于使用蜂鳴器聲音太小等原因，本功能采用市場上常用的音樂芯片進行設計，超溫將會發(fā)出聲光警聲報警。單片機應用在檢測、控制領域中 ,具有如下特點。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 GND：接地。 P1 口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口 被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 另外，該引腳被略微拉高。注意加密方式 1 時，