【正文】 統(tǒng)使用宏晶公司高性能單片機(jī)STC89C52，該單片機(jī)為40腳雙列直插封裝，管腳與程序可以完全與普通51單片機(jī)兼容。時鐘電路具有后備電池，系統(tǒng)掉電后時鐘依然運(yùn)行，再次上電顯示當(dāng)前時間，無須重新調(diào)時。當(dāng)傳感器1測量溫度低于溫度下限時，1L報警燈亮；當(dāng)傳感器1溫度高于溫度上限時，1H報警燈亮；當(dāng)傳感器2溫度低于溫度下限時，2L報警燈亮；當(dāng)傳感器2溫度高于溫度上限時，2H報警燈亮。該系統(tǒng)可以簡單修改程序?qū)崿F(xiàn)多路溫度測量控制。多個溫度傳感器采用單總線方式組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，僅占用單片機(jī)一個IO口。雙通道測溫功能，可以滿足兩點(diǎn)（可擴(kuò)展至多點(diǎn)）測溫系統(tǒng)。五鍵按鍵定義如圖3所示，設(shè)定溫度上下限時，先按“設(shè)溫”鍵，此時液晶屏上溫度下限數(shù)據(jù)閃爍，再按“加”、“減”鍵設(shè)定數(shù)值；此時再按“設(shè)溫”鍵進(jìn)入溫度上限設(shè)置狀態(tài)，設(shè)定完成后再按“設(shè)溫”鍵回到正常顯示狀態(tài)。其主要功能有： 在液晶屏動態(tài)顯示實(shí)時測量溫度值、當(dāng)前時間、溫度上下限等。程序流程圖如圖14。 開始RNTER鍵是 否按下 否 是ENTERFLAG為1 是 否 是否由ENTER按下 是 ENTER子程序flag=1 否是否由UP按下 是 UP子程序是否由DOWN按下 否 是 DOWN子程序 否 DISPLAY顯示 否退出子程序（RET）返回主程 序 圖12 溫度轉(zhuǎn)換流程圖三)計算溫度子程序計算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖13所示。 開始 初始化 DS18B20存在？ 否 讀取溫度值 ROM操作指令 返回 存儲操作指令 是 圖11 讀溫度流程圖(二)按鍵處理子程序按鍵處理子程序主要是負(fù)責(zé)參數(shù)的設(shè)置，主程序每循環(huán)一次都要對按鍵進(jìn)行掃描,判斷是否有輸入鍵按下則進(jìn)行一系列的按鍵輸入操作。開始初始化啟動DB18B20讀溫度計算溫度LCD顯示圖10系統(tǒng)程序流程圖(一)計算溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能包括初始化,判斷DS18B20是否存在,若存在則進(jìn)行一系列的讀操,作若不存在則返回。主程序?qū)δK進(jìn)行初始化，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等模塊。15%的范圍內(nèi)；可以用僅80μA的待機(jī)電流，實(shí)現(xiàn)外部斷電；具有自我保護(hù)電路（一個兩級降頻限流保護(hù)和一個在異常情況下斷電的過溫完全保護(hù)電路）在該溫度控制系統(tǒng)中，其電源電路設(shè)計如下圖10所示。 該器件還有其他一些特點(diǎn)：在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下，輸出電壓的誤差可以保證在177。 圖4 溫度傳感器接口(五)系統(tǒng)電源電路的設(shè)計本系統(tǒng)采用電源穩(wěn)壓芯片是LM2596，該開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，輸入電壓是+5v,輸入電壓是+24v,同時具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。另一種是外部供電方式(VDD接+5V)，相應(yīng)的完成溫度測量的時間較短。DS18B20有兩種供電方式：一種為數(shù)據(jù)線供電方式，此時VDD接地，它是通過內(nèi)部電容在空閑時從數(shù)據(jù)線獲取能量，來完成溫度轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的完成溫度轉(zhuǎn)換的時間較長。同時因?yàn)镈S18B20是全數(shù)字元器件，故障率很低，抗干擾性強(qiáng)，因此，減少了系統(tǒng)的日常維護(hù)工作。（3）系統(tǒng)復(fù)雜度：由于DS18B20是單總線器件，微處理器與其接口時僅需占用1個I/O端口且一條總線上可以掛接幾十個DS18B20，測溫時無需任何外部元件，因此，與模擬傳感器相比，可以大大減少接線的數(shù)量，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，減少工程的施工量。（2）系統(tǒng)成本：由于計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，新型大規(guī)模集成電路功能越來越強(qiáng)大，體積越來越小，而價格也越來越低。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器等做在一個很小的集成電路芯片上。(四)溫度傳感器電路采用一線制數(shù)字溫度傳感器DS18B20來作為本課題的溫度傳感器。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。對于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時，P2口接收輸入的8位地址。(C).P2口（21腳～28腳）：～，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。對于MCS—52子系列單片機(jī)，：；。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，當(dāng)EPROM編程時，從P0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗(yàn)程序時，則輸出指令字節(jié)。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴(kuò)展I/O口時，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。 （4）輸入/輸出（I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口(A).P0口（39腳～22腳）：～。當(dāng)EA端保持低電平時，無論片內(nèi)有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。當(dāng)EA端保持高電平時，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器4KB（MS—52子系列為8KB）。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，PESN信號將不出現(xiàn)。（B）．ALE/ P （30腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機(jī)器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低（C）．PSEN(29腳):片外程序存儲器讀選通輸出端,低電平有效。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。（3）控制信號或與其它電源復(fù)用引腳 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4種形式。當(dāng)采用外部時鐘時，對于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。（2）外接晶振引腳XTAL1和XTAL2XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。下面按引腳功能分為4個部分?jǐn)⑹鰝€引腳的功能。 對于雙字節(jié)單機(jī)器指令，通常是在一個機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲器中讀人兩個字節(jié)，但Movx指令例外，Movx指令是訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令，在執(zhí)行Movx指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲器被訪問且被選通時跳過兩次取指操作。在加結(jié)束時完成指令操作。如果是雙字節(jié)指令，則在同一機(jī)器周期的s4讀人第二字節(jié)。若采用12MHz的晶體振蕩器，則每個機(jī)器周期為1us，每個狀態(tài)周期為1／6us；在一數(shù)情況下，算術(shù)和邏輯操作發(fā)生在N期間，而內(nèi)部寄存器到寄存器的傳輸發(fā)生在P2期間。 STC89C52單片機(jī)的一個執(zhí)器周期由6個狀態(tài)(s1—s6)組成，每個狀態(tài)又持續(xù)2個震蕩周期，分為P1和P2兩個節(jié)拍。最高允許振蕩頻率是12MHZ。STC89C52單片機(jī)是深圳宏晶科技有限公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，在一小塊芯片上集成了一個微型計算機(jī)的各個組成部分。圖1 系統(tǒng)設(shè)計框架(二)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路在課題設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計中，控制核心是STC89C52單片機(jī)，該單片機(jī)為51系列增強(qiáng)型8位單片機(jī)，它有32個I/O口，片內(nèi)含4K FLASH工藝的程序存儲器，便于用電的方式瞬間擦除和改寫，而且價格便宜，其外部晶振為12MHz，一個指令周期為1μS。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時存儲相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時間。通過該課程的學(xué)習(xí)使我們對計算機(jī)控制系統(tǒng)有一個全面的了解、掌握常規(guī)控制算法的使用方法、掌握簡單微型計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬的設(shè)計方法，進(jìn)一步鍛煉同學(xué)們在微型計算機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)際工作能力。所有溫度數(shù)據(jù)均通過液晶顯示器LCD顯示出來。本文采用單片機(jī)STC89C52設(shè)計了溫度實(shí)時測量及控制系統(tǒng)。本設(shè)計就是基于單片機(jī)STC89C52溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，通過本次課程實(shí)踐，我們更加的明確了單片機(jī)的廣泛用途和使用方法，以及其工作的原理。LCD1602液晶屏 目 錄一、引言 5(一)課題研究的背景 5(二)課題研究的目的和意義 7二、硬件電路的設(shè)計 6(一)系統(tǒng)設(shè)計的框架 6(二)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 8(三)單片機(jī)的選型 7 7 8 8(四)溫度傳感器電路 10(五)系統(tǒng)電源電路的設(shè)計 12(六)LCD顯示電路 13(七)串口通訊電路 14(八)按鍵接口電路 14(九)DS1302時鐘電路 15(十)存儲器接口電路 15三、系統(tǒng)軟件設(shè)計 16(一)計算溫度子程序 16(二)按鍵處理子程序 17(三)計算溫度子程序 19(四)顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 19四、電路原理與接線 20五、實(shí)物圖 22 （一）組成與功能 23六、結(jié)束語 24參考文獻(xiàn) 25致謝 25附件1系統(tǒng)相關(guān)程序 2643一 引言(一)課題研究的背景工業(yè)控制是計算機(jī)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，計算機(jī)控制系統(tǒng)正是為了適應(yīng)這一領(lǐng)域的需要而發(fā)展起來的一門專業(yè)技術(shù)，它主要研究如何將計算機(jī)技術(shù)、通過信息技術(shù)和自動控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，并設(shè)計出所需要的計算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，計算溫度子程序、按鍵處理程序、LCD顯示程序以及數(shù)據(jù)存儲程序等。系統(tǒng)設(shè)計了相關(guān)的硬件電路和相關(guān)應(yīng)用程序。本設(shè)計