【正文】 (tphigh+10) { jdq=1。 } 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 32 } void main() //主函數(shù) { uint tp。 case 2:P0=table[tem%10]。 } } if(s3==0) { delay(5)。 //讀高 8 位 temp=256*b+a。 i=8。 //讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個(gè)字節(jié)在 dat 里 } return(dat)。 bit dat。 high=100。 uchar flag1,flag2,flag3,flag4,s1num。因?yàn)樾酒撬芰戏庋b，所以對(duì)溫度的感應(yīng)靈敏度不是相當(dāng)高，需要一個(gè)很短的時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定。 溫度處理程序 基于單片機(jī)水溫控制系統(tǒng)通過 DS18B20溫度傳感器采集到的溫度和設(shè)置的溫度上、下限進(jìn)行比較得出結(jié)果。 各模塊子程序設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量 每 1s 進(jìn)行一次。采用 Keil uVision3 集成編譯環(huán)境和 C 語(yǔ)言來進(jìn)行系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 3 個(gè)鍵 K3～ K5 的功能定義如表所示： 表 K3～ K5鍵的定義 按鍵 鍵名 功能 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 15 K3 功能轉(zhuǎn)換鍵 地信號(hào)此鍵按下，顯示溫度設(shè)定值，按鍵松開，顯示當(dāng)前溫度開漏單總線接口引腳。測(cè)量結(jié)果將被放置在 DS18B20 內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲(chǔ)器。精度和轉(zhuǎn)換時(shí)間之間 有直接的關(guān)系。當(dāng) DS18B20由外部電源供電時(shí)，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時(shí)序”，DS18B20 正在溫度轉(zhuǎn)換中返回 0,轉(zhuǎn)換結(jié)束返回 1。除此之外， DS18B20 能直接從單線通訊線上汲取能量，除去了對(duì)外部電源的需求，供電范圍為 到 。 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是用來產(chǎn)生 AT89S52 單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘信號(hào)，AT89S52 本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證工作方式的實(shí)現(xiàn)，AT89S52 在唯一的時(shí)鐘信號(hào)的控制下嚴(yán)格的按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作，時(shí)鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。對(duì) P1 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用采樣值和鍵盤設(shè) 定值進(jìn)行比較運(yùn)算的方法來簡(jiǎn)單精確地控制溫度。但抗干擾性差，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，數(shù)據(jù)存放空間大，受市場(chǎng)限制。 （ 4）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，超出控制溫度范圍時(shí)，自動(dòng)蜂鳴報(bào)警。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時(shí)候都需要對(duì)水溫進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。單片機(jī)以此對(duì)水的溫度進(jìn)行有效檢測(cè)與報(bào)警，并以此進(jìn)行水溫的控制。水是一種我們賴以生存的重要資源，無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活處處離不開水。此方案簡(jiǎn)易可行，器件的價(jià)格便宜。也使得系統(tǒng)所測(cè)結(jié)果精度大大提高。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為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。AT89S52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。 DS18B20 無需外部器件。 DS18B20 啟動(dòng)后保持低功耗等待狀態(tài)；當(dāng)需要執(zhí)行溫度測(cè)量和 AD 轉(zhuǎn)換時(shí)，總線控制器序號(hào) 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號(hào) 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。位 4 包含配置寄存器數(shù)據(jù)，其被詳述于配置寄存器節(jié)?？偩€控制器通過發(fā)出報(bào)警搜索命令 [ECh]檢測(cè)總線上所有的 DS18B20 報(bào)警標(biāo)識(shí)。 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“ 8”可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。 本設(shè)計(jì)采湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 16 用 TOSHIBA 公司生產(chǎn)的 TLP6271。功能主程序流程圖主程序通過調(diào)用溫度采集子程序完成溫度數(shù)據(jù)采集，然后調(diào)用溫度轉(zhuǎn)換子程序轉(zhuǎn)換讀取溫度數(shù)據(jù)，調(diào)用顯示子程序進(jìn)行溫度顯示和判斷溫度數(shù)據(jù)。當(dāng)總線控制器把數(shù)據(jù)線從高電平拉 到低電平時(shí)，讀時(shí)序開始，數(shù)據(jù)線必須至少保持 1us,然后總線被釋放在總線控制器發(fā)出讀時(shí)序后， DS18B20 通過拉高或拉低總線上來傳輸 1 或 0。 測(cè)試方法： （ 1）使系統(tǒng)運(yùn)行，觀察系統(tǒng)硬件檢測(cè)是否正常（包括單片機(jī)控制系統(tǒng)，鍵盤電路，顯示電路，溫度測(cè)試電路等）。 //定義浮點(diǎn)型的溫度數(shù)據(jù) //uint low。 } void init() { /*EA=1。 ds=0。 return(dat)。 if(testb) //寫 1 { ds=0。 //寫溫度轉(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。 } if(s1num==2) { s1num=0。 if(flag==0) { if(t==4) t=0。P2=0x02。(temp=high)) { jdq=0。 } display(tp)。 case 3:P0=table[high%10]。 P2=0x01。 } } } if(s1num==1) { flag=1。 delay(1)。i++。 dat=0。 //延時(shí)最短 480us while(i0) i。 TR1=1。 //定義溫度的上限值 sbit jdq=P1^0?？煞謩e通過按鍵設(shè)定系統(tǒng)上限溫度為 30℃、 35℃、 40℃、 45℃、 50℃、 55℃， 60℃、 65℃、70℃、 75℃等不同溫度，測(cè)試下限溫度時(shí)方法同上。從DS18B20 輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)序的下降沿出現(xiàn)后 15us 內(nèi)有效。 溫度采集程序：對(duì)溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。晶體管集成了基極 集電極內(nèi)阻，使 TLP627 系列的轉(zhuǎn)換速度和高溫特性得到優(yōu)化。共陽(yáng)極數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。如果報(bào)警條件成立，而 TH 或 TL 的設(shè)置已經(jīng)改變，另一個(gè)溫度轉(zhuǎn)換將重新確認(rèn)報(bào)警條件。 EPROM 寄存器中的數(shù)據(jù)在器件掉電時(shí)仍然保存；上電時(shí)，數(shù)據(jù)被載入暫存器。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 ℃。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。 P3 引腳號(hào)第二功能有： ： RXD（串行輸入） ： TXD（串行輸出） ： INT0（外部中斷 0） ： INT0（外部中斷 0） ： T0（定時(shí)器 0 外部輸入） ： T1（定時(shí)器 1 外部輸入） ： WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） ： RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 8 RESET：復(fù)位輸入。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 電源設(shè)計(jì)方案 采用單一電源供電，各個(gè)部分很可能造成干擾，系統(tǒng)無法正確工作，還可能因?yàn)樨?fù)載過大，電源無法提供足夠的工作電流。但此方案在硬件、軟件上的成本都比較高，而且易受外部環(huán)境的影響和限制，系統(tǒng)工作相對(duì)不穩(wěn)定。在水資源日益匱乏的今天，擁有并推廣簡(jiǎn)易完善的水溫控制系統(tǒng)對(duì)于我們社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，有著極大的實(shí)際意義。 關(guān)鍵詞： 水溫控制 AT89S52 DS18B20湖南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) ii ii 目錄 摘要 ..................................................... i 第一章 緒論 .............................................. 1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景 ............................. 1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 ............................. 1 水溫控制系統(tǒng)完成的功能 ............................. 2 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇 .................................. 3 單片機(jī)及水溫控制方案 ............................... 3 水溫傳感器方案 ..................................... 3 電源設(shè)計(jì)方案 ....................................... 4 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................... 4 第三章 硬件設(shè)計(jì)部分 ...................................... 5 單片機(jī)電路 ......................................... 5 溫度檢測(cè)電路 ....................................... 9 其它部分硬件電路 .................................. 13 第四章 軟件設(shè)計(jì)部分 ..................................... 16 程序設(shè)計(jì)方案 ...................................... 16 各模塊子 程序設(shè)計(jì) .................................. 17 第五章 系統(tǒng)調(diào)試部分 ..................................... 21 參考文獻(xiàn) ................................................ 23 附錄 .................................................... 24 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 1 第一章 緒論 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景 測(cè)量控制的作用是從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中獲取各種參數(shù)，運(yùn)用科學(xué)計(jì)算的方法，綜合各種先進(jìn)技術(shù)，使每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能夠得到有效的控制，不但保證了生產(chǎn)的規(guī)范化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，還確保了生產(chǎn)安全。作為計(jì)算機(jī)兩大發(fā)展方向之一的單片機(jī)，以面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)控制為己任，嵌入到如家用電器、汽車、機(jī)器人、儀器儀表等設(shè)備中，使其智能化。 （ 2）可以通過按鍵任意設(shè)定一個(gè)恒定的溫度。進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，控制