【正文】 表 4 DS18B20 控制命令 CPU 對 DS18B20 的訪問流程是：先對 DS18B20 初始化，再進行 ROM 操作命令，最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠等特點。 P1 口（ 1 腳～ 8 腳）：這 8 條引腳和 P0 口的 8 條引腳類似， 為最高位， 為最低位。 EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。 或與其它電源復(fù)用引腳有 RST/VPD、 ALE/P、 PSEN 和 EA/VPP 等 4 種形式。 AT89S51 單片機的 40 個引腳中有 2 個專用于主電源引腳， 2 個外接晶振的引腳， 4個控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及 32 條輸入輸出 I/O 引腳。這種方案克服了方案一、二的缺點，所以本課題任務(wù)是基于單片機和溫度傳感器實現(xiàn)對溫度的控制。 方案一：采用純硬件的閉環(huán)控制系統(tǒng)。單片微型計算機是隨著超大規(guī)模集成電路的技術(shù)的發(fā)展而誕生的。 作為控制系統(tǒng)中的一個典型實驗設(shè)計，單片機溫度控制系統(tǒng)綜合運用了微機原理、自動控制原理、 傳感器原理、 模擬電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、鍵盤顯示技術(shù)等諸多方面的知識，是對所學(xué)知識的一次綜合 測試。 2 課題研究的目的及意義 隨著社會的發(fā)展，溫度的測量及控制變得越來越重要。 其發(fā) 展 速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。 隨著 “ 信息時代 ” 的到來，作為獲取信息的手段 —— 傳感器技術(shù)得到了 顯著 的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。 系統(tǒng) 具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點， 經(jīng)過反復(fù) 測試，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。 。 ，包括：學(xué)生對理論知識的掌握程度、實踐工作能力、表現(xiàn)出的創(chuàng)造性和綜合應(yīng)用能力等。 關(guān)鍵詞： 單片機 溫度控制 傳感器 數(shù)碼管 目錄 引言 ............................................................... 1 ............................................................. 2 課題研究的目的及意義 ............................................ 2 課題研究現(xiàn)狀分析 ................................................ 2 技術(shù)指標(biāo) ........................................................ 2 ......................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計方案論證 ................................................ 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 .................................................... 3 ......................................................... 4 元器件的選擇 .................................................... 4 ......................................................... 4 單片機選擇 ....................................................................................................................... 4 傳感器選擇 .................................................... 6 溫度數(shù)據(jù)采集模塊 ................................................ 9 顯示模塊 ....................................................... 10 溫度設(shè)置模塊 ................................................... 11 控制電路 ....................................................... 12 ........................................................ 12 主程序流程圖 ................................................... 12 溫度傳感器 DS18B20 工作過程及時序 ............................... 13 初始化時序 ................................................... 12 寫時序 ....................................................... 12 度時序 .............................................................................................................................. 13 ........................................................ 16 測試環(huán)境 ....................................................... 16 測量方法 ....................................................... 16 測試結(jié)果 ....................................................... 16 結(jié)論 .............................................................. 18 致 謝 ............................................................ 19 參考文獻 .......................................................... 20 附錄 .............................................................. 21 附錄 1 系統(tǒng)總原理圖 ................................................ 21 附錄 2 系統(tǒng) PCB 圖 ................................................. 22 1 引言 在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。傳感器技術(shù)已成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。 為了提高對傳感器的認(rèn)識和了解，尤其是對溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實用、廣泛和典型的原則而設(shè)計了本系統(tǒng)。溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗中普遍而且重要的物理參數(shù)。 課題研究現(xiàn)狀分析 由于現(xiàn)代工藝越來越多的需要對實時溫度進行監(jiān)測和控制，而且需要的精度越來越高。由于它具有體積小，功能強，性價比高等優(yōu)點，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表，家用電器，節(jié)能裝置，軍事裝置，機器人，工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化，智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量又降低了成本，簡化了設(shè)計。該系統(tǒng)的優(yōu)點在于速度較快，但可靠性比較差控制精度比較低、靈活性小、線路復(fù)雜、調(diào)試、安裝都不方便。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)主 要包括數(shù)據(jù)采集模塊，單片機控制模塊，顯示模塊和溫度設(shè)置模塊，驅(qū)動電路五個部分。 Vcc 和 Vss Vcc（ 40 腳）：接 +5V 電源正端； Vss（ 20 腳）：接 +5V 電源正端。 RST/VPD（ 9 腳）： RST 即為 RESET， VPD 為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復(fù)位或掉電保護端。當(dāng) EA 端保持高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器 4KB（ MS— 52 子系列為 8KB）。當(dāng) P1 口作為通用 I/O 口使用時， 的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于傳送用戶的輸入和輸出數(shù)據(jù)。 DS18B20 的性能特點：①采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它I/O 口線與微機接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（ 9 位二進制數(shù)，含符號位），②測溫范圍為 55℃ +125℃，測量分辨率為 ℃ ,③內(nèi)含 64 位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器 ROM，④適配各種單片機或系統(tǒng)機，⑤用戶可分別設(shè)定各路溫度的引腳 第 2 功能 RXD（串行口輸入端 0） TXD（串行口輸出端） INT0（部中斷 0 請求輸入端，低電平有效） INT1（中斷 1 請求輸入端，低電平有效） T0（時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)脈沖端） T1（時器 /計數(shù)器 1 數(shù) 脈沖端） WR（部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效） RD（部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效） 7 上、下限，⑥內(nèi)含寄生電源。 DS18B20 每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時序和通信協(xié)議。C ～ +125176。當(dāng) A、 B 任意一個為低電平，則禁 止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 Q0 為低電平。 R 3 02KR 3 12KS3D E CS4A D D+ 5 VP 0