【正文】 二〇一二 年 五 月 二十七 日 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 物理學(xué) 院 電子 系（教研室） 系（教研室）主任 : （簽名） 年 月 日 學(xué)生姓名 : 學(xué)號(hào) : 專業(yè) : 電子信息科學(xué)與技術(shù) 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題： 基于單片機(jī)的 數(shù)字 溫度計(jì)及其報(bào)警系統(tǒng) 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2022 年 3 月 18 日開(kāi)始至 2022 年 5 月 28 日止 3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料： [1] 張毅剛、彭喜元 .《單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)》 ：電子工業(yè)出版社， . [2] 郭天祥 .《新概念 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程》 ：電子工業(yè)出版社， . [3] 康華光 .《電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分》 ：高等教育出版社， . 4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： 講述系統(tǒng)測(cè)溫方式及原理 設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng) 設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng) 5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求： 論文要求格式正確，調(diào)理清晰，嚴(yán)格按照《湖南科技大學(xué)論文格式要求》撰寫(xiě)并提交論文 6 發(fā)題時(shí)間： 2022 年 12 月 28 日 指導(dǎo)教師： （簽名） 學(xué) 生： （簽名） 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ) [主要對(duì) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作態(tài)度，研究?jī)?nèi)容與方法，工作量，文獻(xiàn)應(yīng)用，創(chuàng)新性，實(shí)用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) ] 在為期五個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，該同學(xué)能在老師的要求下順利完成整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作和論文的撰寫(xiě)。 指導(dǎo)人： （簽名） 年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī)： 良 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) [主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究?jī)?nèi)容與方法，實(shí)用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) ] 評(píng)閱人： （簽名） 年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)： 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 日期： 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 題目： 提交畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 答辯委員會(huì)下列材料： 1 設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 共 頁(yè) 2 設(shè)計(jì)（論文）圖 紙 共 頁(yè) 3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 共 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 答辯委員會(huì) 評(píng)語(yǔ)： [主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 的研究思路，設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）的介紹，回答問(wèn)題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) ] 答辯委員會(huì)主任： （簽名） 委員： （簽名） （簽名） （簽名） （簽名） 答辯成績(jī)： 總評(píng)成績(jī)： i 摘 要 隨著科技的不斷進(jìn)步，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是常用的被控參數(shù)，而采用單片機(jī)來(lái)對(duì)這些被控參數(shù)進(jìn)行控制已成為當(dāng)今的主流 。51 MCU。 溫度測(cè)量及其報(bào)警系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外情況 溫度檢測(cè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講，總的發(fā)展水平仍然不高，和日本、德國(guó)、美國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比有著較大的差距。 數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有 A/D 通道 的單片機(jī)或使用專業(yè)的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，同時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警和控制。這樣，測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單，體積也不大。 系統(tǒng)框圖如圖 21 所示 圖 21 系統(tǒng)框圖 單元模塊功能如下： 檢測(cè)電路由 DS18B20構(gòu)成， DS18B20是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器， 與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。當(dāng)溫度低于設(shè)定值后進(jìn)行加熱處理，溫度繼續(xù)下降低于設(shè)定值 3176。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） 片內(nèi)為 256B，片外最多可擴(kuò)展 64KB。 P1口、 P2口、 P3口、 P0口 4個(gè) 8位并 行 I/O口。 EA /VPP（ 31腳）：當(dāng) EA引腳為高電平時(shí)， 89C52單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在 PC值超過(guò) 8KB時(shí)將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器中的程序。 圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 33 所示，其中有 4 個(gè)雙向的 8 位并行 I/O 端口，分別記作 P0、P P P3，都可以用于數(shù)據(jù)的輸出和輸入， P3 口具有第二功能為系統(tǒng)提供一些控制信號(hào)。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 34 DS18B20 的管腳排列 DALLAS 半導(dǎo)體 公司的 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 是一種新型的“一線器件”，其體積小、適用于多種場(chǎng)合。 （ 2） 獨(dú)特的單線接口方式，在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器 與 DS18B20 的雙向通訊。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 DS18B20 硬件電路 在硬件上， DS18B20 與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是 VCC 接外部電源， GND接地， I/O 與單片機(jī)的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí) VDD、 GND 接地 ，I/O 接單片機(jī) I/O。 AT24C02 是美 國(guó) Atmel 公司的低功耗 CMOS 型 EEPROM，內(nèi)含 256*8 位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬 (~)，擦寫(xiě)次數(shù)多 (大于 10000 次 )，寫(xiě)入速度快 (小于 10ms)，抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)不易丟失，體積小等特點(diǎn)。 WP：寫(xiě)保護(hù)。如圖 311，這里采用的是共陰數(shù)碼管。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 如下為系統(tǒng) 主程序： void main() { uint j。 TL0=(65536250)%256。 deal()。將上下限值儲(chǔ)存在 EEPROM中然后退出設(shè)置模式。如下圖所示， SDA 信號(hào)發(fā)生由低到高的轉(zhuǎn)換，同時(shí) SCL 信號(hào)保持高，表示終止條件。 1和 0的發(fā)送同上。 //寫(xiě)入數(shù)據(jù) respons()。 start()。如果溫度低于下限溫度將點(diǎn)亮 LED以及低頻報(bào)警，溫度高于下限溫度而低于下限溫度加 3176。 溫度報(bào)警及控制模塊的測(cè)試：通過(guò)按鍵將溫度上下限設(shè)置完成，調(diào)節(jié)溫度變化，當(dāng)溫度超出設(shè)置范圍時(shí)觀察蜂鳴器及風(fēng)扇和 LED 的工作情況，結(jié)果說(shuō)明該模塊工作正常。在今后要通過(guò)不斷的強(qiáng)化自身的實(shí)踐動(dòng)手能力，才能用理 論來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐來(lái)進(jìn)一步深入理解理論。 //溫度傳感器信號(hào)線 sbit buzzer=P2^4。 //浮點(diǎn)型溫度數(shù)據(jù) uchar shang。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 /**********帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)碼管碼 ***********/ uchar code tabler[]= { 0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef }。} /***********定時(shí)器工作函數(shù) ***********/ void timer() interrupt 1 { TH0=(65536250)/256。 delay()。 delay()。 delay()。i8。 } scl=0。 delay()。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 } return k。 stop()。 write_byte(0xa1)。 P1=0x04。 P1=0x01。 while(i0)i。 dat=ds。c++) { d=tempreadbit()。j++) { testb=datamp。while(i0)i。 dsreset()。 delayms(1)。 f_temp=temp*。 //蜂鳴器低頻 feng=1。 //點(diǎn)亮 LED } else if(i(shang3)amp。 //蜂鳴器高頻 feng=0。 //關(guān) LED } } /***********上下線溫度設(shè)置 ***********/ void set() { uint i=10。 i=10。 while(i)dis_temp(shang*10)。 if(key12)key1=0。 } if(KEY3==0) { shang。 while(i)dis_temp(xia*10)。 //顯示下限溫度 if(KEY1==0) //同時(shí)掃描 KEY1， KEY2， KEY3 鍵 { key1++。(i(shang3))) { 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 TR0=0。 //關(guān)閉定時(shí)器 0 feng=0。(i(xia+3))) { TR0=0。 //乘以 10 表示小數(shù)點(diǎn)后面 只取 1 位 return temp。 //讀低 8 位 b=tempread()。 // 寫(xiě)溫度轉(zhuǎn)換指令 } /***********讀取寄存器中存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù) ***********/ uint get_temp() { uchar a,b。 ds=1。 i++。 uchar j。 } /***********讀 1 個(gè)字節(jié) ***********/ uchar tempread(void) { uchar c,d,dat。i++。 i=103。 P1=0x02。 return date。 respons()。 write_byte(address)。 delay()。 } /***********從 EEPROM 讀一個(gè)字節(jié) ***********/ uchar read_byte() { uchar i,k。 sda=CY。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 delay()。 while((sda==1)amp。 delay()。 buzzer=~buzzer。x) for(y=110。 //定時(shí)器計(jì)數(shù)值 uint key1=0。 sbit KEY2=P3^1。在此，特別感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師聶老師，幾個(gè)月來(lái)他對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)、要求和鼓勵(lì)，為我的論文的順利完成指出了很好的方向。C 就達(dá)到設(shè)定上下限值時(shí)進(jìn)行相應(yīng)溫度控制處理，達(dá)到上下限值后，會(huì)發(fā)出 相應(yīng)的報(bào)警聲。