【正文】 xc0 0xf9 0xa4 0xb0 0x99 0x92 0x82 0xf8 0x80 0x90 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 設(shè)計(jì)原理 根據(jù)系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方案，水溫控制器的硬件設(shè)計(jì)部分采用 AT89C52 單片機(jī)作為核心控制器件，結(jié)合外圍的測(cè)溫電路和數(shù)碼管顯示電路等硬件輔助電路，組成水溫控制器系統(tǒng)。圖 26 表示七段 LED 內(nèi)段的排列。在圖 26 中，公共陽極接到 +5V，當(dāng)陰極上的信息為“ 1”時(shí)，段就不亮；信息為“ 0”時(shí)，段就點(diǎn)亮。 數(shù)碼管的引腳功能說明 七段 LED 有共陰極與共陽極兩種。 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：將所有數(shù)碼管通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM 端，就xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯 示。 圖 24 AT89C52 的引腳圖 圖 24 數(shù)碼管位數(shù) 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式 直流驅(qū)動(dòng)：指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 八段數(shù)碼管是數(shù)碼管的一種，是半導(dǎo)體發(fā)光器件，數(shù)碼管可分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，區(qū)別在于八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元，其基本單元是發(fā)光二極管。 數(shù)碼管的簡(jiǎn)介 數(shù)碼管是電路中常見的顯示元件，按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。 74LS245 的引腳如圖23 所示。 P0 口與 74LS245 輸入端相連 ,E 端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。 74LS245 的引腳說明 當(dāng)片選端 /CE 低電平有效時(shí)， DIR=“ 0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收） DIR=“ 1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng) CE 為高電平時(shí)， A、 B 均為高阻態(tài)。 74LS245 還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 圖 22 DS18B20的引腳圖 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 引腳定義： （ 1） DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端； （ 2） GND 為電源地； （ 3） VDD 為外接供電電源輸入端 （在寄生電源接線方式時(shí)接地）。每一個(gè) DS18B20 有唯一的序列號(hào)，多個(gè) DS18B20 可以存在于同一條單線總線上 [10]。 DS18B20 的引腳功能說明 DS18B20 全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 。 （ 4）負(fù)壓特性。 （ 2） DS18B20 能提供 9～ 12 位溫度讀數(shù)，精密度高且其信息傳輸只需 1 根信號(hào)線，與計(jì)算機(jī)接口的連接十分簡(jiǎn)便，讀寫及溫度變換的功率全部來自于數(shù)據(jù)線，因此，不需要額外的附加電源。 （ 7）用戶可定義的非易失性的溫度告警設(shè)置。 （ 5）以 9～ 12 位數(shù)字值方式讀出溫度。 （ 3）可用數(shù)據(jù)線供電，不需要備份電源。 DS18B20 的簡(jiǎn)介 DS18B20 是美國 DALLAS 半導(dǎo)體器件公司在其前代產(chǎn)品 DS18B20 的基礎(chǔ)上水溫控制器設(shè)計(jì) 6 推出的單線數(shù)字化智能集成溫度 傳感器，其特點(diǎn)是 [9]： （ 1）獨(dú)特的單線接口，只需 1 個(gè)接口引腳即可通信。當(dāng)單片機(jī)由外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期輸出兩個(gè)脈沖；當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 不被激活 [8]。 XTAL2 口：振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)晶振工作時(shí)， RST 引腳持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ALE/PROG 口：地址鎖存控制信號(hào)。要使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器， EA 端必須保持低電平（接地）。另外，P3 口還具有第二功能如表 21 所示 [7]。 P3（ ～ ）口：一組帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，端口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P2（ ～ ）口：一組帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，端口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。當(dāng)對(duì)端口寫 “1”時(shí)，可用作輸入口 ； 當(dāng)作為輸 入口使用時(shí)，被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出電流 IIL。當(dāng)作為輸出口使用時(shí)，每位可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路 ； 當(dāng)對(duì)端口寫 “1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入；當(dāng) Flash 編程時(shí)，端口接收指令字節(jié)；當(dāng)程序校驗(yàn)時(shí)，需要外接上拉電阻；當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)地轉(zhuǎn)換低 8 位地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部的上拉電阻。其中 P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 路準(zhǔn)雙向 I/O 端口，作輸入口使用時(shí)要先寫 1，這就是準(zhǔn)雙向的含義。 AT89C52 單片機(jī)引腳功能說明 AT89C52 的引腳如圖 21 所示。 它是一個(gè)低電壓、高性能 CMOS 8 位的單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)檫寫 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 Atmel 公司的 高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令系統(tǒng)和 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元 [4]。 水溫控制器設(shè)計(jì) 2 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 主要器件介紹 單片機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)單片機(jī)選用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機(jī)。 （ 3） 控制精度為 1℃。 本設(shè)計(jì)的要求 基于 AT89S52 單片機(jī)水溫控制器晶振采用 12MHz，具體要求如下： （ 1） 初始溫度設(shè)置為 50℃。 傳統(tǒng)的溫度采集電路相當(dāng)復(fù)雜，需要 經(jīng)過溫度采集、信號(hào)放大、濾波、 AD 轉(zhuǎn)換等一系列工作才能得到溫度的數(shù)字量，并且這種方式不僅電路復(fù)雜，元器件個(gè)數(shù)多，而且線性度和準(zhǔn)確度都不理想，抗干擾能力弱。 關(guān)鍵詞 ： DS18B20； AT89S52； 水溫控制； C 語言 xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ Ⅱ The Design of Water Temperature Controller ABSTRACT Temperature control in industrial production plays a very important role in our daily life. Low temperature or high temperature will cause the water to lose its proper role, resulting in a huge waste of water resources, bring many negative factors to the life and production. This paper based on the single chip puter technology and sensor technology, develops a set of solution of hardware and software bination to plete temperature controller design. In terms of hardware, this paper uses AT89S52 microcontroller as the core control device, bines with crystal circuit, reset circuit, alarm circuit, display circuit and peripheral temperature measurement circuit temperature controller system. In terms of software, the software flow chart of the system is given. This paper uses C language as a programming language design and the system can display the temperature and other information. The water temperature controller system can be widely used in electrical appliances, vehicles, materials, bioengineering and other fields. The system is simple, low power consumption, high accuracy, and has good applicability and promotional value. Key words: DS18B20； AT89S52； Water temperature control； C language xx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅲ 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................. IV ABSTRACT ..................................................................................................................... II 1 緒論 .............................................................................................................................1 水溫控制器的介紹 ...........................................................................................1 本設(shè)計(jì)的要求 ...................................