【導讀】所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)論文不包。括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明。的法律后果由本人承擔。校保留并向有關(guān)畢業(yè)論文管理部門或機構(gòu)送交畢業(yè)論文的復印件和電子版，允許畢業(yè)論文被查閱和借閱。本人授權(quán)優(yōu)秀畢業(yè)論文評選機構(gòu)將本畢業(yè)論文。制手段保存和匯編本畢業(yè)論文。濕度更加準確從而滿足更嚴格的使用要求。本設(shè)計是基于AT89C51單片機的恒溫箱控制系。定值后立刻報警。的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。件，完成專業(yè)英文翻譯工作。用戶需要的溫度，并使其恒定在這一溫度。英文摘要完全是百度出來的，請自己仔細看一遍，修改完善好。

　　

【正文】 3?？梢栽谌魏螘r刻發(fā)出復位命令來中止寫入。 Read Scratchpad（讀暫存存儲器） [BEH] 這個命令讀取暫存器的內(nèi)容。讀取將從字節(jié) 0開始，一直進行下去，直到第 9（字節(jié) 8， CRC）字節(jié)讀完。如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時間發(fā)出復位命令來中止讀取。 Copy Scratchpad（復制暫存存儲器） [48H] 這條命令把暫存器的內(nèi)容拷貝到 DS18B20 的 E2存儲器里， 即把溫度報警觸發(fā)字節(jié)存入非易失性存儲器里。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時間隙，而 DS18B20 又正在忙于把暫存器拷貝到 E2存儲器， DS18B20 就會輸出一個“ 0” ，如果拷貝結(jié)束的話， DS18B20 則輸出 “ 1” 。如果使用寄生電源，總線控制器必須在這條命令發(fā)出后立即起動強上拉并最少保持 10ms。 Convert T（溫度變換） [44H] 這條命令啟動一次溫度轉(zhuǎn)換而無需其他數(shù)據(jù)。溫度轉(zhuǎn)換命令被執(zhí)行，而后DS18B20 保持等待狀態(tài)。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時間隙，而DS18B20 又忙于 做時間轉(zhuǎn)換的話， DS18B20 將在總線上輸出 “0” ，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則輸出 “ 1” 。如果使用寄生電源，總線控制器必須在發(fā)出這條命令后立即起動強上拉，并保持 500ms。 Recall E2（重新調(diào)整 E2） [B8H] 這條命令把貯存在 E2 中溫度觸發(fā)器的值重新調(diào)至暫存存儲器。這種重新調(diào)出的操作在對 DS18B20 上電時也自動發(fā)生，因此只要器件一上電，暫存存儲器內(nèi)就有了有效的數(shù)據(jù)。在這條命令發(fā)出之后，對于所發(fā)出的第一個讀數(shù)據(jù)時間片，器件會輸出溫度轉(zhuǎn)換忙的標識： “ 0” =忙， “ 1” =準備就緒。 Read Power Supply（讀電源） [B4H] 對于在此命令發(fā)送至 DS18B20 之后所發(fā)出的第一讀數(shù)據(jù)的時間片，器件都會給出其電源方式的信號： “ 0” =寄生電源供電， “ 1” =外部電源供電。 ④ 處理數(shù)據(jù) DS18B20 的高速暫存存儲器由 9個字節(jié)組成，其分配如表 32所示。當溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器 的第 0 和第 1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后。 26 表 32 DS18B20 暫存器字節(jié)分配 溫度 /℃ 二進制表示 十六進制 表示 符號位（ 5位 ） 數(shù)據(jù)位（ 11 位） +125 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 07D0H + 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0191H + 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 00A2H + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0008H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 FFF8H 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 FF5EH 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 FE6FH 55 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 FC90H 上表是 DS18B20 溫度采集轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲在 DS18B20 的兩個 8比特的 RAM 中，二進制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大于或等于 0，這 5 位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實際溫度 。 溫度轉(zhuǎn)換計算方法舉例： 例如當 DS18B20 采集到 +125℃ 的實際溫度后，輸出為 07D0H，則： 實際溫度 =07D0H╳=2020╳=125 .0℃ 。 例如當 DS18B20 采集到 55℃ 的實際溫度后，輸出為 FC90H，則應先將 11 位數(shù)據(jù)位取反加 1得 370H（符號位不變，也不作為計算），則： 實際溫度 =370H╳=880╳=55 .0℃ 。 本章小結(jié) 本章詳細的講述了以 80C51 為核心元件的恒溫箱的硬件電路具體設(shè)計過程，分析了具體電路的工作原理。 在設(shè)計過程中，實現(xiàn)溫度控制的是通過編寫程序的方法集成在 80C51 內(nèi)部。接著將程序下載到硬件電路中，配合周邊的溫度采集電路，時鐘電路，溫度控制電路，顯示電路等，制作出符合設(shè)計要求的恒溫箱。 27 第 4章 軟件設(shè)計 軟件任務分析 軟件任務分析和硬件電路設(shè)計結(jié)合進行，哪些功能由硬件完成，哪些任務由軟件完成，在硬件電路設(shè)計基本定型后，也就基本上決定下來了。 軟件任務分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計做一個總體規(guī)劃。從軟件的功能來看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實質(zhì)性的功能，如測量，計算，顯示，打印，輸出 控制和通信等；另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系，使在系統(tǒng)軟件中充當組織調(diào)度角色的軟件。這兩類軟件的設(shè)計方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。 軟件任務分析時，應將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進行功能定義和接口定義（輸入輸出定義）。在對各執(zhí)行模塊進行定義時，將要牽扯到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型問題也一并規(guī)劃好。 各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以設(shè)計監(jiān)控程序了。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。相對來講，執(zhí)行模塊任務明確單純，比較容易編 程，而監(jiān)控程序較易出問題。這如同當一名操作工人比較容易，而當一個廠長就比較難一樣。 軟件任務分析的另一個內(nèi)容是如何安排監(jiān)控軟件和執(zhí)行模塊。整個系統(tǒng)軟件可分為后臺程序（背景程序）和前臺程序。后臺程序指主程序及其調(diào)用的子程序，這類程序?qū)崟r性要求不是太高，延時幾十毫秒甚至幾百毫秒也沒關(guān)系，故通常將監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序），顯示程序和打印程序等與操作者打交道的程序放在后臺程序中執(zhí)行；而前臺程序安排一些實時性要求較高的內(nèi)容，如定時系統(tǒng)和外部中斷。也可以將全部程序均安排在前臺，后臺程序為“使系統(tǒng)進入睡眠狀態(tài)”，以利于 系統(tǒng)節(jié)電和抗干擾。 程序流程圖 在本程序中包括了以下主要的程序，主程序，溫度設(shè)定子程序，溫度讀取及轉(zhuǎn)換子程序，顯示溫度子程序，比較溫度子程序，顯示切換子程序。 28 主程序流程圖如圖 41所示： 開 始初 始 化設(shè) 定 溫 度溫 度 采 集 計 算顯 示 溫 度溫 度 顯 示 切 換結(jié) 束溫 度 比 較 處 理 圖 41 主程序流程圖 29 溫度設(shè)定子程序流程圖如圖 42所示： 顯 示 溫 度溫 度 加 ？為 0 ℃ ？溫 度 減 1 ℃跳 到 9 9 ℃為 9 9 ℃ ？溫 度 加 1 ℃ 跳 到 0 ℃退 出返 回YYYYYNNNN溫 度 減 ？N 圖 42 溫度設(shè)定子程序流程圖 30 溫度采集計算子程序如圖 43 所示： 31 9 字 節(jié) 完 ？移 入 溫 度 暫 存 器將 溫 度 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 化 攝氏 溫 度 并 存 儲返 回D S 1 8 B 2 0 初 始 化發(fā) 跳 過 R O M 命 令寫 D S 1 8 B 2 0發(fā) 出 溫 度 轉(zhuǎn) 換開 始 命 令持 續(xù) 1 s ， 等 待A D 轉(zhuǎn) 換讀 溫 度 前D S 1 8 B 2 0 初 始 化發(fā) 跳 過 R O M 命 令發(fā) 讀 取 溫 度 命令讀 取 溫 度 操 作YN 圖 43 溫度采集計算子程序流程圖 溫度比較處理子程序流程圖如圖 44所示 32 圖 44 溫度比較處理子程序流程圖 溫度顯示子程序如圖 45 所示： 圖 45 溫度顯示子程序 讀取實時溫度值 實時溫度與設(shè)定溫度相等嗎？ 實時溫度比設(shè)定值大？ 開啟制冷 開啟加熱 N 返回 N Y Y 選通十位地址，送顯示字符 延時約 12ms 選通個位地址，送顯示字符 延時約 12ms 返回 33 本章小結(jié) 本章是 恒溫箱 的軟件設(shè)計，實現(xiàn) 恒溫箱 的主要功能 是 通過編寫程序的方法集成在 80C51 內(nèi)部。將程序下載到硬件電路中，實現(xiàn) 溫控 功能。 34 結(jié)論與展望 三個多月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，我深刻感受到專業(yè)知識的缺乏，同時，在整個設(shè)計過程中我也感受到自身知識的進步，特別是在單片機控制系統(tǒng)方面。 設(shè)計是以 80C51 單片機為核心進行的，數(shù)據(jù)采樣模塊采用可直接輸出數(shù)字量的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，使系統(tǒng)的軟、硬件都簡化了很多；采用繼電器驅(qū)動模塊作為為系統(tǒng)的降溫部分，大大地簡化了系統(tǒng)硬件電路。通過對風機的控制可實現(xiàn)糧庫溫度的自動控制。由于采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集溫度，所以，詳細介紹了 DS18B20 的運用；軟件設(shè)計方面采用匯編語言 對系統(tǒng)的軟件編程，為了便于編寫、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)軟件的編制采用了模塊化的設(shè)計方法。 鑒于溫度控制的發(fā)展趨勢，在以后的實踐中對系統(tǒng)還要做進一步的改進：硬件方面，采用 DSP, ARM 或者利用第一章提到的片上系統(tǒng) SOC 對系統(tǒng)的硬件進行重新設(shè)計，軟件方面，摒棄傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng)軟件編程模式，改用基于實時操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件開發(fā)；控制算法方面，嘗試采用現(xiàn)在得到快速發(fā)展的智能控制方法，如反饋控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和模糊 PID 控制等等。 35 參考文獻 [1]過程控制及其 MATLAB 方康玲 電子工業(yè)出版社 [2]單片機原理與應用 陳朝夫，李杏彩等主編 化學工藝出版社 [3] 電機拖動與控制基礎(chǔ) . 唐介 北京 :高等教育出版社 ,2020 [4] 機電傳動控制 鄧興中 武漢：華中科技大學出版社 [5]單片機外圍電路設(shè)計 電子工業(yè)大學出版社 [6]單片機應用系統(tǒng)開發(fā)實例導航 人民郵電出版社 [7]51 系列單片機系統(tǒng)高級實例開發(fā)指南 李軍 北京航空航天大學 [8]計算機控制系統(tǒng) 電子工業(yè)出版社 [9]傳感器與檢測技術(shù) 徐科軍 電子工業(yè)出版社 [10] Mano 《 Digital Design》（ Third Edition）Higher Education Press 2020 [11] Daniel System[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020