【正文】 腳產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖輸出，這個復(fù)位脈沖持續(xù) 96 個晶振周期（ TOSC），其中 TOSC=1/FOSC。為了復(fù)位 WDT，用戶必須向 WDTRST 寫入 01EH 和 0E1H（ WDTRST 是只讀寄存器）。當計數(shù)達到 8191(1FFFH)時， 13 位計數(shù)器將會溢出，這將會復(fù)位器件。 WDT 的使用 :為了激活 WDT，用戶必須向 WDTRST 寄存器（地址為 0A6H 的 SFR）畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 依次寫入 0E1H 和 0E1H。除了復(fù)位（硬件復(fù)位或 WDT 溢出復(fù)位），沒有辦法停止 WDT 工作。當 WDT 激活后，晶振工作， WDT 在每個機器周期都會增加。 WDT 由 13 位計數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時器復(fù)位存儲器（ WDTRST）構(gòu)成。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 數(shù)據(jù)存儲器： STC89C52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。 STC89C52 存儲器配置 1． 存儲器結(jié)構(gòu) 程序存儲器：如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。在給出地址 “ 1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 STC89C51 可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 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。使用 Armel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。單片機的邏輯控制功能很強 ,指令系統(tǒng)有各種控制功能用指令；可以方便地實現(xiàn)多機和分布式控制。它能方便地組裝成各種智能式測控設(shè)備及各種智能儀器儀表；可靠性好 ,適應(yīng)溫度范圍寬。單片機應(yīng)用在檢測、控制領(lǐng)域中 ,具有如下特點。 單片機的發(fā)展方向 未來單片機的發(fā)展趨勢主要有：主流型機發(fā)展趨勢， 8 位單片機為主流，少量 32位機， 16 位可能被淘汰；全盤 CMOS 化趨勢； RISC 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展；大力發(fā)展專用單片機； OTPROM、 flashROM 成為主流供應(yīng)狀態(tài)； ISP 及基于 ISP 的開發(fā)環(huán)境；單片機的軟件嵌入；實現(xiàn)全面功耗管理；推行串行擴展總線； ASMIC 技術(shù)的發(fā)展。 使用時，將 DS18B20 的數(shù)據(jù) DQ 與單片機的一位具有三態(tài)功能的雙向口連接就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，為保證在有效的時鐘周期內(nèi)提供足夠電流，采用外部電源單獨供電，在數(shù)據(jù)線上加一個 。因此，在實際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(quán)衡考慮，視設(shè)備的實際需要來選擇分辨率。在 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動。 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)如表 3 所示： 表 3 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表 （ 3） DS18B20 溫度傳感器的存儲器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達，其中 S 為符號位，溫度格式如表 2 所示： 表 2DS18B20 溫度值格式表 這是 12 位轉(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 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。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8 位（ 28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號，最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。 對于 DS18B20 寫 0 時序和寫 1 時序的要求不同，當要寫 0 時序時，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的 “0”電平，當要寫 1 時序時，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 DS18B20 在完成一個讀時序過程，至少需要 60us才能完成。 DS18B20 的復(fù)位時序 如圖 4 所示 ： 圖 4DS18B20 的復(fù)位時序 DS18B20 的讀時序分為讀 0 時序和讀 1 時序兩個過程 ，如圖 5 所示 。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。 由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。 DS18B20 的引腳介紹 TO－ 92 封裝的 DS18B20 的引腳排列見圖 3，其引腳功能描述見表 1。 （ 5） 數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇。 （ 3） 實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 DS18B20 產(chǎn)品的特點 （ 1） 只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。 DS18B20 基本知識 DS18B20 數(shù)字溫度計是 DALLAS 公司生產(chǎn)的 1－ Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。 其 整體電路圖 如圖 2 所示。 對于溫度控制，采用單片機 STC89C52 組成的自動控制系統(tǒng) ，其系統(tǒng)硬件總體方框圖如圖 1 所示 ： 圖 1 系統(tǒng)總體方框圖 在圖 1 中，溫度傳感器采用單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20； LCD 液晶顯示器 ，使用其動態(tài)顯示方式，實時顯示 DS18B20 采集到的水溫溫度。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 電阻爐溫度控制 系統(tǒng)工作原理 溫度控制 方案 總體設(shè)計 本系統(tǒng)以 STC89C52 為 核心 ，以 KEIL 為系統(tǒng)程序開發(fā)平臺，以 C 語言進行程序設(shè)計，以 PROTEUS 作為仿真軟件設(shè)計而成的。 （ 2） 水溫 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計 借助 Keil C51 開發(fā)工具， 以 C 語言為開發(fā)語言， 開發(fā)了單片機系統(tǒng)的溫度檢測與控制程序模塊、 對溫度傳感器模塊、顯示模塊、溫度控制模塊進行控制， 鍵盤 導(dǎo)入設(shè)定的溫度，使其與實際溫度進行運算并輸出 。 （ 3）用單片機 STC89C52 控制，通過按鍵來控制水溫的設(shè)定值 ，并保持恒定不變。 本系統(tǒng) 的功能 （ 1）能夠連續(xù)測量水的溫度值，用 1602LCD 液晶 來顯示水的實際溫度。而且利用本次的設(shè)計主要實現(xiàn)溫度測試，溫度顯示，溫度門限設(shè)定，超過設(shè)定的門限值時自動啟動加熱裝置等功能。從 DS18S20 讀出或?qū)懭?DS18S20 信息僅需要一根口線，其讀寫及其溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電，而且不需要額外電源?？刂破魇怯?STC89C52 單片機，用 設(shè)定的算法對檢測信號和設(shè)定值的差值進行調(diào)節(jié)后輸出 PWM 控制信號給執(zhí)行機構(gòu)，去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，從而控制爐內(nèi)溫度。 課題的主要研究的內(nèi)容 本文所要研究的課題是基于單片機控制的 水 溫控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要是介 紹 了對水箱溫度的顯示 ， 實現(xiàn)了溫度的實時顯示及控制。其中，有部分應(yīng)用場合對精度提高的幅度要求也不是特別高。電路板的設(shè)計技術(shù)和機械加工工藝的巧妙結(jié)合，使其具備了顯示直觀、體積做工精細等特點，能為它在其它領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。 課題研究的內(nèi)容及要求 本次的畢業(yè)設(shè)計的題目是單片機 水 溫控制系統(tǒng)設(shè)計。 因此 ， 本畢業(yè)設(shè)計 選擇設(shè)計一個水溫控制系統(tǒng) ， 采用單片機 進行 控制的水溫自動控制電路， 使系統(tǒng)能簡單的實現(xiàn)溫度的控制及顯示， AT89C52 單片機 優(yōu)秀的實時控制功能、靈活的編程能力有機的結(jié)合起來 ， 并且通過軟件編程能實現(xiàn)各種控制算法，使系統(tǒng)具有控制精度高的特點，對實現(xiàn)對水溫的自動控制，具 有重大的現(xiàn)實意義。實時控制系統(tǒng)完成實時數(shù)據(jù)采集處理、存儲、反饋的功能；監(jiān)視系統(tǒng)完成對各個監(jiān)控點的全天候的監(jiān)視，能 在多操作控制點上自動或手動切換多路圖像，能遙控前端設(shè)備，能使攝像鏡頭自動對焦等；管理信息系統(tǒng)完成各類所需信息的采集、接收、傳輸、加工、處理，是整個系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 的控制核心。它比數(shù)字儀表包含的信息量大得多，因此使現(xiàn)場監(jiān)控人員的工作方式得到了改進，效率也由此得到了很大的提高。 隨著電視監(jiān)視器材、 計算 機技術(shù)的日益 發(fā)展 ，圖形監(jiān)視系統(tǒng)在電視系統(tǒng)或監(jiān)控場所得到了廣泛地 應(yīng)用 。同時，單片機具有較強的管理功能。單片機將微處理器、存儲器、定時 /計數(shù)器、 I/O 接口電路等集成在一個芯片上的大規(guī)模集成電路，本身即是一個小型化的微機系統(tǒng)。 從 1976 年 Intel 公司推出第一批單片機以來， 80 年代單片機技術(shù)進入快速發(fā)展時期，近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展。同時，我們也希望在適宜溫度范圍內(nèi)可以由檢測人員根據(jù)實際情況加以改變。超過這個范圍，系統(tǒng)或許會停止運行或遭受破壞，所以我們必須能實時獲取水溫變化。 關(guān)鍵詞 ： 單片機 ； 溫度傳感器 ； 可控硅 ； 溫度控制 畢業(yè)設(shè)計（論文） Abstract In the industrial production process, often require various types of furnace, heat treatment furnace, reactor temperature detection and regulation, so it needs a proper system of precise control of its temperature, as low power consumption single chip, high performance, reliability, easytomarket modity and so on, so to control the temperature using SCM not only save on cost, control method of flexible and diverse, and can achieve higher precision, which can greatly enhance the quality of the product, so SCM is widely used in the Small control system. In this study, the Temperature Control System a typical application Temperature Control System is the integrated use of the puter theory, control theory, analog electronics, digital control technology, keyboard, display technology, and many other areas of sensor uses digital temperature sensor DS18B20, realtime sampling of the temperature and analog signals into digital signals back to the SCM. System can be pr