【正文】 { uint i。 //讀取寄存器中存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù)void warn(uint s,uchar led)。設(shè)計(jì)電路圖如下圖310和311： 圖310 溫控電路 圖311 報(bào)警電路總體系統(tǒng)電路圖如下圖312：圖312系統(tǒng)整體電路第四章 軟件設(shè)計(jì)本章主要介紹系統(tǒng)的軟件程序分析，包括溫度傳感器模塊，液晶顯示模塊溫度處理模塊，報(bào)警控制模塊以及整體程序。BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 C：控制光標(biāo)的開(kāi)關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo)?！?101（6）ー=M]m}ユスヘリま+1110（7）。 第6 腳：E 端為使能端，當(dāng)E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶顯示模塊執(zhí)行命令。每一位的讀取之前都由控制器加上一個(gè)起始信號(hào)。 下面介紹一下DS18B20的操作時(shí)序圖圖35 DS18B20 復(fù)位及應(yīng)答關(guān)系示意圖每一次通信之前都必須進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位的時(shí)間、等待時(shí)間以及回應(yīng)的時(shí)間都應(yīng)嚴(yán)格按時(shí)序編程。 Convert T（溫度轉(zhuǎn)換）[44H] 收到此指令后芯片將會(huì)進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的溫度值放入 RAM 的第 2 地址。只要芯片不掉電，報(bào)警狀態(tài)將會(huì)一直被保持，直到再一次測(cè)得的溫度達(dá)不到報(bào)警條件為止。下面介紹一下DS18B20芯片的ROM指令：Read ROM（讀 ROM）[33H] （方括號(hào)中的均為16進(jìn)制的命令字） 這個(gè)命令允許總線(xiàn)控制器讀到DS18B20的64位ROM。存儲(chǔ)器操作指令的功能是命令DS18B20作什么樣的工作，是芯片控制的關(guān)鍵。如果復(fù)位低電平的時(shí)間不足或者是單總線(xiàn)的電路斷路都不會(huì)接收到存在脈沖，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意意外情況的處理[5]。第8個(gè)字節(jié)是計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶(hù)得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。在講解其工作流程之前我們有必要了解 DS18B20的內(nèi)部存儲(chǔ)器資源。通過(guò)緩存器讀寄存器數(shù)據(jù)。它的用途很多，包括空調(diào)環(huán)境的控制，感測(cè)建筑物的內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器，并進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制。 DS18B20的電源也可以從外部3V~。 F。外部中斷1輸入T0定時(shí)器0的外部輸入（計(jì)數(shù)輸入）T1定時(shí)器1的外部輸入（計(jì)數(shù)輸入）(WR)39。 P0、PP3端口的第二功能 P0端口：在CPU訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí)，P0口分時(shí)提供低8位地址(A0A7)和8位數(shù)據(jù)(D0D7)總線(xiàn)。第2功能Vpp 對(duì)8751編程時(shí)，編程電壓輸入端。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。綜合考慮這里選擇電容三點(diǎn)式振蕩電路如下圖32：圖32 電容三點(diǎn)式振蕩電路2. 單片機(jī)控制原理單片機(jī)引腳圖如下33: 圖33 單片機(jī)引腳圖其中(1) 電源引腳VCC和GNDVCC（40腳）：電源端，為+5V?！　。?）輸出波形較差。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字就代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為﹣9V。當(dāng)單片機(jī)已在程序運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵后松開(kāi)，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電和開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。單片機(jī)把微型計(jì)算機(jī)的主要部件集成在一塊芯片上，使得數(shù)據(jù)的傳送距離大大縮短，運(yùn)行速度更快，可靠性更高，抗干擾能力更強(qiáng)。 方案一、采用語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的提示。LED雖然價(jià)格便宜，但是在現(xiàn)代的許多儀表、各種電子產(chǎn)品中逐漸被LCD所取代。℃。設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)來(lái)控制溫度，因此要有溫度的采集電路，顯示電路，溫控電路，報(bào)警電路，復(fù)位電路等幾個(gè)部分[3]。而在以往溫度控制是由人工完成的而且沒(méi)有足夠的重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要進(jìn)行監(jiān)控以防止發(fā)生意外。這類(lèi)溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，精度較高，穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)。其中包括電源模塊，溫度傳感器模塊，液晶顯示模塊和控制芯片部分。溫度在上下限溫度之間時(shí)，綠燈亮，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不執(zhí)行。在很多行業(yè)中對(duì)溫度的要求較高，因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境溫度不合理而引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生。隨著溫度控制器件應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制器件應(yīng)運(yùn)而生。它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的結(jié)晶。沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，很多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)霉?fàn)€變質(zhì)，酒類(lèi)的品質(zhì)就無(wú)法保障?；趩纹瑱C(jī)的溫度計(jì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄 第一章 緒論 1 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景、發(fā)展歷史及意義 1 溫度控制系統(tǒng)的目的..................................................................2 溫度控制系統(tǒng)完成的功能 2 第二章 總體設(shè)計(jì) 4 4 4 5 5 6 6 7 8 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 9 9 9 13 20 24 25 第四章 軟件設(shè)計(jì) 26 26 DS18B20模塊程序設(shè)計(jì) 27 31 34 38 38 附 錄 49 參考文獻(xiàn) 60 致 謝 62 江西理工大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 緒論本章主要介紹一下溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的背景、目的、發(fā)展過(guò)程和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，以及本設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)。例如，發(fā)電廠(chǎng)鍋爐的溫度須控制在一定的范圍之內(nèi)；很多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认路侥苷＿M(jìn)行；煉油過(guò)程中，原油須在不同的溫度和壓力下進(jìn)行分餾才能得到汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品。單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，在許多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)以及溫度控制。即使有些人采用半導(dǎo)體二極管作溫度傳感器，但由于其互換性差，效果也不太理想。當(dāng)溫度下降到適當(dāng)溫度時(shí)，停止降溫。然后接著介紹了系統(tǒng)的軟件分析，各個(gè)模塊的軟件編程分析，以及各個(gè)模塊的電路連接圖。 接觸式測(cè)溫是使溫度敏感元件和被測(cè)溫度的對(duì)象相接觸, 當(dāng)被測(cè)溫度與感溫器件達(dá)到熱平衡時(shí), 溫度敏感元件就與被測(cè)溫度對(duì)象的溫度相等。溫度控制在日常生活以及工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、發(fā)酵缸、水池、電源等場(chǎng)所的溫度控制。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是能對(duì)溫度進(jìn)行自動(dòng)的檢測(cè)及簡(jiǎn)單控制。一線(xiàn)總線(xiàn)獨(dú)特且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶(hù)可以輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，它的測(cè)量溫度范圍為－55℃～＋125℃，在－10℃～＋85℃范圍內(nèi)，精度為177。缺點(diǎn)是電路接線(xiàn)較多，顯示內(nèi)容少，只能顯示數(shù)字，顯示字符有限。雖然LCD顯示器的價(jià)格比數(shù)碼管要貴些，且容易燒毀，須加限流電阻，但它的顯示效果好，成為當(dāng)今顯示器的主流，考慮到顯示與成本，所以本設(shè)計(jì)采用LCD 作為顯示器。由于MCS系列單片機(jī)集成了幾乎完善的中央處理單元，處理功能較強(qiáng)，中央處理單元中集成了方便靈活的專(zhuān)用寄存器，這為我們利用單片機(jī)提供了極大的便利。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式，即上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電后，由于電容C1的充電作用，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平。用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件較少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)方便、可靠，而且價(jià)格便宜。采用可變電容可以獲得較寬的頻率調(diào)節(jié)范圍，一般用于產(chǎn)生幾十赫茲以下的正弦波。因此，這種電路適用于固定頻率的振蕩。在片內(nèi)，它是振蕩電路反相器的輸入端。當(dāng)接“0”時(shí)，CPU只訪(fǎng)問(wèn)片外ROM。 P3端口（—，第10—17腳）： 內(nèi)部帶上拉電阻的準(zhǔn)雙向口，輸出能驅(qū)動(dòng)4個(gè)74LS負(fù)載。外部中斷0輸入(INT1)39。 F~257176。該芯片信號(hào)線(xiàn)高的時(shí)候，內(nèi)部電容器，儲(chǔ)存能量由1線(xiàn)通信電路給芯片供電，而且在低電平期間為芯片供電直至下一個(gè)高電平到來(lái)重新充電。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。寫(xiě)TH和TL指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。第5個(gè)字節(jié)是用戶(hù)第3個(gè)EEPROM的鏡像。至此，通信雙方已經(jīng)達(dá)成基本的協(xié)議，接下來(lái)將會(huì)是控制器與DS18B20間的數(shù)據(jù)通信。操作指令同樣為8位，共6條，存儲(chǔ)器操作指令分別是：寫(xiě) RAM 數(shù)據(jù)、讀RAM 數(shù)據(jù)、將RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM中的報(bào)警值復(fù)制到RAM以及工作方式的切換。其它的操作流程也大同小異，在此不多介紹。 Alarm Search（報(bào)警芯片搜索）[ECH] 在多芯片掛接的情況下，報(bào)警芯片搜索指令只對(duì)符合溫度高于TH或低溫小于 TL報(bào)警條件的芯片做出反應(yīng)。在寄生電源工作方式下必須在發(fā)出此指令后立刻用強(qiáng)制上拉并至少保持10MS，來(lái)維持芯片工作。 Read Power Supply（工作方式切換）[B4H] 此指令發(fā)出后發(fā)出讀時(shí)間隙，芯片將會(huì)返回它的電源狀態(tài)字，“0”為寄生電源狀態(tài)，“1”為外部電源狀態(tài)。隨后在總線(xiàn)被釋放后的 15us中 DS18B20 會(huì)發(fā)送內(nèi)部的數(shù)據(jù)位，這時(shí)控制器如果發(fā)現(xiàn)總線(xiàn)為高電平表示讀出“1”，如果總線(xiàn)為低電平則表示讀出數(shù)據(jù)為“0”。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)數(shù)據(jù)。K[k{オサヒロx萬(wàn)1100（5）フL￥l|セシフワ248。 D：控制整體顯示的開(kāi)關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平則表示關(guān)顯示。 指令7：字符發(fā)生器RAM 地址設(shè)置.指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址。 本設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)及報(bào)警電路采用PNP型三極管做開(kāi)關(guān)使用，當(dāng)超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，由單片機(jī)輸出低電平，使得三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，發(fā)光二極管報(bào)警以及風(fēng)扇進(jìn)行降溫處理。 //讀1個(gè)字節(jié)uint get_temp()。 //顯示溫度及處理過(guò)程DS18B20初始化結(jié)束溫度轉(zhuǎn)換跳過(guò)ROM匹配延時(shí)DS18B20是否存在？跳過(guò)ROM匹配讀暫存器轉(zhuǎn)換為顯示碼是否 圖42 DS18B20模塊程序流程圖////////////////////////DS18B20相關(guān)程序//////////////////////////////////首先先對(duì)單總線(xiàn)溫度傳感器DS18B20進(jìn)行初始化：根據(jù)時(shí)序圖所示，先保持480us的低電平，如下程序，先讓ds=0保持一段時(shí)間后，進(jìn)行拉高15—60us，即完成復(fù)位操作[7]。}初始化以后就要對(duì)DS18B20進(jìn)行寫(xiě)指令操作：因?yàn)槭菃慰偩€(xiàn)引腳，所以讀寫(xiě)數(shù)據(jù)都要一個(gè)位一個(gè)位的來(lái)讀寫(xiě)，即沒(méi)寫(xiě)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要分八次一位一位的寫(xiě)進(jìn)去。 bit testb。i++。 i++。 bit tempreadbit(void) //讀1位函數(shù){ uint i。 i=8。 dat=(j7)|(dat1)。最后把溫度值返回。 //讀高8位 temp=b。首先，要對(duì)1602寫(xiě)命令，條件是RS位低電平，RW位寫(xiě)也為低電平，然后D0D7為寫(xiě)入的指令碼，使能信號(hào)E應(yīng)為高脈沖。}寫(xiě)數(shù)據(jù)和寫(xiě)命令條件比較相似，條件為RS位高電平，RW位寫(xiě)為低電平，然后D0D7為寫(xiě)入的指令碼，使能信號(hào)E應(yīng)為高脈沖。}該程序?yàn)閷?duì)1602進(jìn)行初始化：首先是使時(shí)能信號(hào)拉低，使芯片正常工作。write_(0x0c)。ge=temp%100/10。.39。}再顯示個(gè)名字，名字為ForseaJ，顯示在第一行之初，先寫(xiě)入命令0x80+0x00。)。)。)。amp。當(dāng)溫度在核實(shí)的范圍內(nèi)時(shí)，顯示TOK，且不進(jìn)行報(bào)警。L39。 delay(2)。 write_(0x80+0x0d)。 delay(2)。)。)。 write_data(39。 write_data(39。 delay(2)。 delay(2)。 delay(2)。 delay(2)。)。 } else if ((twarn_h1)amp。 delay(2)。 delay(2)。)。disname()。sbit ds=P1^3。uint warn_h2=300。 //讀1位函數(shù)uchar tempread(void)。 //1602寫(xiě)指令void write_data(uchar date)。//處理溫度并報(bào)警dis_1602()。 ds=0。 ds=0。 return (dat)。}void tempwritebyte(uchar dat) //向18B20寫(xiě)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù){ uint i。 if(testb) //寫(xiě) 1 { ds=0。while(i0)i。 // 寫(xiě)溫度轉(zhuǎn)換指令}uint get_temp() //讀取寄存器中存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù){ uchar a,b。 temp=8。(tem=warn_l1)) {beep=0。 write_data(39。 led=0。)。)。)。D39。 led=0。 delay(2)。 delay(2)。)。 } else if(t=warn_h3) //大于32度 { warn(t)。)。T39。339。 dis_1602()。)