【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（論文）任務(wù)書 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 : 專業(yè) : 電子信息科學(xué)與技術(shù) 1 設(shè)計（論文）題目及專題： 基于單片機的 數(shù)字 溫度計及其報警系統(tǒng) 2 學(xué)生設(shè)計（論文）時間：自 2022 年 3 月 18 日開始至 2022 年 5 月 28 日止 3 設(shè)計（論文）所用資源和參考資料： [1] 張毅剛、彭喜元 .《單片機原理與應(yīng)用設(shè)計》 ：電子工業(yè)出版社， . [2] 郭天祥 .《新概念 51 單片機 C 語言教程》 ：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（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： 講述系統(tǒng)測溫方式及原理 設(shè)計硬件系統(tǒng) 設(shè)計軟件系統(tǒng) 5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求： 論文要求格式正確，調(diào)理清晰，嚴格按照《湖南科技大學(xué)論文格式要求》撰寫并提交論文 6 發(fā)題時間： 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（論文）指導(dǎo)人評語 [主要對 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻應(yīng)用，創(chuàng)新性，實用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進行綜合評價 ] 在為期五個月的畢業(yè)設(shè)計中，該同學(xué)能在老師的要求下順利完成整個畢業(yè)設(shè)計工作和論文的撰寫。 指導(dǎo)人： （簽名） 年 月 日 指導(dǎo)人評定成績： 良 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語 [主要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的不足等進行綜合評價 ] 評閱人： （簽名） 年 月 日 評閱人評定成績： 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄 日期： 學(xué)生： 學(xué)號： 班級： 題目： 提交畢業(yè) 設(shè)計（論文） 答辯委員會下列材料： 1 設(shè)計（論文）說明書 共 頁 2 設(shè)計（論文）圖 紙 共 頁 3 指導(dǎo)人、評閱人評語 共 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文） 答辯委員會 評語： [主要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 的研究思路，設(shè)計（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對設(shè)計（論文）的介紹，回答問題情況等進行綜合評價 ] 答辯委員會主任： （簽名） 委員： （簽名） （簽名） （簽名） （簽名） 答辯成績： 總評成績： i 摘 要 隨著科技的不斷進步，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是常用的被控參數(shù)，而采用單片機來對這些被控參數(shù)進行控制已成為當(dāng)今的主流 。51 MCU。 溫度測量及其報警系統(tǒng)的國內(nèi)外情況 溫度檢測系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總的發(fā)展水平仍然不高，和日本、德國、美國等先進國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 的單片機或使用專業(yè)的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片進行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，同時對溫度進行相應(yīng)的報警和控制。這樣，測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單，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： 檢測電路由 DS18B20構(gòu)成， DS18B20是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司推出的一種改進型智能溫度傳感器， 與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(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 6 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） 片內(nèi)為 256B，片外最多可擴展 64KB。 P1口、 P2口、 P3口、 P0口 4個 8位并 行 I/O口。 EA /VPP（ 31腳）：當(dāng) EA引腳為高電平時， 89C52單片機讀片內(nèi)程序存儲器，但在 PC值超過 8KB時將自動轉(zhuǎn)向外部程序存儲器中的程序。 圖 33 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)如圖 33 所示，其中有 4 個雙向的 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。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 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、適用于多種場合。 （ 2） 獨特的單線接口方式，在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(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 10 DS18B20 硬件電路 在硬件上， DS18B20 與單片機的連接有兩種方法，一種是 VCC 接外部電源， GND接地， I/O 與單片機的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 VDD、 GND 接地 ，I/O 接單片機 I/O。 AT24C02 是美 國 Atmel 公司的低功耗 CMOS 型 EEPROM，內(nèi)含 256*8 位存儲空間，具有工作電壓寬 (~)，擦寫次數(shù)多 (大于 10000 次 )，寫入速度快 (小于 10ms)，抗干擾能力強，數(shù)據(jù)不易丟失，體積小等特點。 WP：寫保護。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 15 如下為系統(tǒng) 主程序： void main() { uint j。 TL0=(65536250)%256。 deal()。將上下限值儲存在 EEPROM中然后退出設(shè)置模式。如下圖所示， SDA 信號發(fā)生由低到高的轉(zhuǎn)換，同時 SCL 信號保持高，表示終止條件。 1和 0的發(fā)送同上。 //寫入數(shù)據(jù) respons()。 start()。如果溫度低于下限溫度將點亮 LED以及低頻報警，溫度高于下限溫度而低于下限溫度加 3176。 溫度報警及控制模塊的測試：通過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)置范圍時觀察蜂鳴器及風(fēng)扇和 LED 的工作情況，結(jié)果說明該模塊工作正常。在今后要通過不斷的強化自身的實踐動手能力，才能用理 論來指導(dǎo)實踐，通過實踐來進一步深入理解理論。 //溫度傳感器信號線 sbit buzzer=P2^4。 //浮點型溫度數(shù)據(jù) uchar shang。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 28 /**********帶小數(shù)點的數(shù)碼管碼 ***********/ uchar code tabler[]= { 0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef }。} /***********定時器工作函數(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 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 36 TR0=0。 //關(guān)閉定時器 0 feng=0。(i(xia+3))) { TR0=0。 //乘以 10 表示小數(shù)點后面 只取 1 位 return temp。 //讀低 8 位 b=tempread()。 // 寫溫度轉(zhuǎn)換指令 } /***********讀取寄存器中存儲的溫度數(shù)據(jù) ***********/ uint get_temp() { uchar a,b。 ds=1。 i++。 uchar j。 } /***********讀 1 個字節(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 30 delay()。 while((sda==1)amp。 delay()。 buzzer=~buzzer。x) for(y=110。 //定時器計數(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，幾個月來他對我的畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)、要求和鼓勵，為我的論文的順利完成指出了很好的方向。C 就達到設(shè)定上下限值時進行相應(yīng)溫度控制處理，達到上下限值后，會發(fā)出 相應(yīng)的報警聲。