【正文】 } if(tphigh+10) { jdq=1。 if((tphigh)amp。amp。 display(tp)。 } 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。 P2=0x04。 case 2:P0=table[high%100/10]。 } if(flag==1) { if(t==4) t=0。 case 2:P0=table[tem%10]。break。i++) { t++。 } } } } void display(uint tem) { uchar i。 } } if(s3==0) { delay(5)。 if(s2==0) { delay(5)。 if(s1num==1) { flag=1。 //temp 是整型 } void keyscan() { if(s1==0) {P2=0xff。 //讀高 8 位 temp=256*b+a。 tempwritebyte(0xcc)。 //寫跳過讀 ROM 指令 tempwritebyte(0x44)。i++。 i=8。 ds=1。 dat=dat1。 for(j=1。 //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)。 for(i=1。 while(i0)i。i++。 bit dat。 ds=1。 } void dsreset(void) //DS18b20 復(fù)位， 初始化函數(shù) { uint i。 delay(500)。 high=100。 TMOD=0x10。b)。 for(a=z。 uchar flag1,flag2,flag3,flag4,s1num。 //控制發(fā)光二極管 sbit led=P1^1。 float f_temp。 sbit dula=P2^6。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。 （ 3）利用測(cè)試表格數(shù)據(jù)，觀察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。 測(cè)試儀器： 數(shù)字萬用表、溫度計(jì)（可測(cè)量 ～ ℃）、盛有清水的器皿、 220V 電源，秒表等。 測(cè)試注意事項(xiàng) ： （ 1）應(yīng)保證 DS18B20 傳感器位于容器內(nèi)水的中央部位且不能與加熱器接觸，否則會(huì)造成溫度測(cè)量不準(zhǔn)確甚至元器件的損害。 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。因此，總線控制器在讀時(shí)序開始后必須停止把 I/O 腳驅(qū)動(dòng)為低電平 15us,以讀取 I/O 腳狀態(tài)。所有讀時(shí)序必須最少 60us,包括兩個(gè)讀周期間至少 1us 的恢復(fù)時(shí)間。 DS18B20 的各個(gè)命令對(duì)時(shí)序的要求特別嚴(yán)格，所以必須按照所要求的時(shí)序才能達(dá)到預(yù)期的目的，同時(shí)，要注意讀進(jìn)來的是高位在后低位在前，共有 12 位數(shù)，小數(shù) 4 位，整數(shù) 7 位，還有一位符號(hào)位。 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。 數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。有關(guān) DS18B20 的讀寫程序，編程時(shí)序分析等請(qǐng)見附錄三。當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，開啟加熱設(shè)備 ，進(jìn)行加熱；當(dāng)水溫高于設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱。采用 Keil uVision3 集成編譯環(huán)境和 C 語言來進(jìn)行系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 加熱器由繼電器控制，連接 220V 電源，用于對(duì)水溫的控制，即對(duì)進(jìn)行水溫加熱或不加熱。 光電耦合器以光為媒介來傳輸電信號(hào)的器件，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電 — 光 — 電”轉(zhuǎn)換。同樣水箱內(nèi)的溫度超出低高設(shè)定的溫度范圍內(nèi)時(shí) 輸出高電平“ 0”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V 電壓而鳴叫，出報(bào)警聲音；單片機(jī)的 輸出低電平，此時(shí)紅 色指示燈滅，直到低于設(shè)定的最高溫度時(shí)， 輸出高時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲， 輸出電平高電平，發(fā)光二極管亮。 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。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。可以顯示 ：時(shí)間、日期、溫度等可以用數(shù)字代替的參數(shù)。寫 TH，TL 指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。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。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成 ROM 設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。每進(jìn)行一次測(cè)溫就對(duì)這個(gè)標(biāo)識(shí)進(jìn)行一次更新；因此，如果報(bào)警條件不成立了，在下一次溫度轉(zhuǎn)換后湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 12 報(bào)警標(biāo)識(shí)將被移去。標(biāo)志位（ S）指出溫度值的正負(fù)：正數(shù) S=0,負(fù)數(shù) S=1。精度和轉(zhuǎn)換時(shí)間之間 有直接的關(guān)系。數(shù)據(jù)也可以通過召回 EEPROM 命令從暫存器載入 EEPROM。第 2 和第 3 字節(jié)是 TH和 TL 的拷貝。注意當(dāng)報(bào)警功能不使用時(shí)， TH 和 TL寄存器可以被當(dāng)作普通寄存器使用。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。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。在上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為 12 位。這一特性在 HVAC 環(huán)境控制、探測(cè)建筑物、儀器或機(jī)器的溫度以及過程監(jiān)測(cè)和控制等方面非常 有用。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 。 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 912位攝氏溫度測(cè)量。 112233445566D DC CB BA AT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 20xx/ 5/ 17 S he e t of F i l e : G : \ c \ S H E E T C H D O C D r a w n B y :123456789H e a de r 9P5V C CV C C12X T A LY1C8C910KR 15K2V C C10uFC7r s tA T 89S 52P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178R E S E T9P 3010P 3111P 3212P 3313P 3414P 3515P 3616P 3717X T A L 218X T A L 119GND20P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0732P 0633P 0534P 0435P 0336P 0237P 0138P 0039V C C40U3 圖 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路與單片機(jī)的連接圖 溫度檢測(cè)電路 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 10 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì) 本次設(shè)計(jì)所采用的溫度傳感器為達(dá)拉斯 DS18B20半導(dǎo)體可編程分辨率的單總線數(shù)字溫度計(jì)。 電路中的 C C2 的選擇在 30pF 左右，但電容太小會(huì)影響振蕩的頻率、穩(wěn)定性和快速性。 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。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 Vcc。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第0 位置“ 1”， ALE 操作將無效。 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。晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 P1口第二功能有： ： T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入，時(shí)鐘輸出） ： T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） ： MOSI（在系統(tǒng)編程用） ： MISO（在系統(tǒng)編程用） ： SCK（在系統(tǒng)編程用） P3 口：本設(shè)計(jì)中 P3 口將用于接收水溫信號(hào)和按鍵信息。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。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。對(duì) P2 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。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一 切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止，掉電后中斷可喚醒。片上 8K 字節(jié) Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。單片機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)完整的智能化的集數(shù)據(jù)采集、顯示、處理、控制于一體的系統(tǒng)。 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。特別是壓機(jī) 啟動(dòng)瞬間電流很大，而且逆變電路負(fù)載電流波動(dòng)較大會(huì)造成電壓不穩(wěn)，有毛刺等干擾，嚴(yán)重時(shí)可能造成弱電部分電路掉電。軟件、硬件易于調(diào)試，制作成本較低。 采用數(shù)字可編程溫度傳感器 DS18B20 作為溫度檢測(cè)元件。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。 單片機(jī)種類繁多，經(jīng)過比較。 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇 單 片機(jī)及水溫控制方案 建立單片機(jī)水溫控制系統(tǒng)可以采用 8031 作為控制核心，以使用最為普遍的器件 ADC0804 作模數(shù)轉(zhuǎn)換，控制上使用對(duì)電阻絲加電使其升溫。 （ 3）用十進(jìn)制數(shù)碼管顯示實(shí)際水溫。 （ 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。 水溫控制系統(tǒng)完成的功能 本器件以 AT89S52