【正文】 了很多很多的東西。本系統(tǒng)的測(cè)溫范圍比較大，這主要?dú)w因于DS18B20的性能，溫度檢測(cè)系統(tǒng)再根據(jù)用戶設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。總 結(jié)在日常的生活中，溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍都比較廣泛，而對(duì)它的要求主要是以下幾個(gè)方面：溫度變化范圍有限，穩(wěn)定性較好，靈敏度較高。調(diào)試中我們發(fā)現(xiàn)DS18B20具有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在一些缺點(diǎn)，如：雖硬件連接簡(jiǎn)單但編程復(fù)雜，當(dāng)處于溫度快速變化的環(huán)境中時(shí)其靈敏度不夠高。故對(duì)DS18B20 和各種操作需嚴(yán)格遵守協(xié)議,即:初始化DS18B20 (發(fā)復(fù)位脈沖)—發(fā)ROM功能命令—發(fā)存儲(chǔ)器操作命令—處理數(shù)據(jù)。接著利用萬能表，通過檢測(cè)一些可能發(fā)生短路的點(diǎn)看其是否處于正常狀態(tài)，檢測(cè)無誤后再接通電源，測(cè)量三極管是否處于正常工作狀態(tài)，各模塊的輸入電壓是否正常，保證無誤后，再將程序?qū)?，進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試。針對(duì)這一問題，我們通過將每一個(gè)DS18B20單獨(dú)與單片機(jī)相連，通過一個(gè)簡(jiǎn)單的程序獲得其編碼，由于每一個(gè)DS18B20的編碼是不一樣的，故我們可以通過比較這個(gè)編碼來判斷出測(cè)出的溫度是來自那一個(gè)傳感器。開始 初始化DS18B20發(fā)跳過ROM命令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令等待轉(zhuǎn)換完成I=1初始化DS18B20 I=I+1 發(fā)匹配ROM命令 發(fā)第一個(gè)DS18B20的ID 讀取溫度到緩沖區(qū) 調(diào)用溫度處理子程序 N 第n個(gè)DS18B20處理完否Y返回程序代碼（詳見附錄三）六、調(diào)試分析在調(diào)試過程中需要對(duì)軟件和硬件分別作出細(xì)致的“檢測(cè)”，在做完這兩步之后再將軟件導(dǎo)入，觀察其具體的效果。下面是該過程的具體工作流程圖，其中有一步驟叫跳過ROM命令，此后的操作是針對(duì)所有的DS18B20。.主程序流程圖開始初始化單片機(jī)初始化DS18B20設(shè)定溫度上、限讀取溫度顯示當(dāng)前溫度Y是否啟動(dòng)制熱器低于下限溫度5℃超過上限溫度25℃判斷當(dāng)前溫度值Y　　是N啟動(dòng)制冷器器NY啟動(dòng)聲光報(bào)警器啟動(dòng)聲光報(bào)警器 主程序流程圖.溫度檢測(cè)電路流程圖本設(shè)計(jì)采用的是單端口單總線的多點(diǎn)溫度檢測(cè)法，在某一刻對(duì)于眾多的在線的DS18B20單片機(jī)需要對(duì)其中的某一個(gè)進(jìn)行操作。軟件實(shí)現(xiàn)分析從測(cè)量溫度到對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督控制需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：?jiǎn)纹瑱C(jī)接受來自DS18B20的檢測(cè)信號(hào)，通過UDN2598A控制位選，并通過UDN2981A驅(qū)動(dòng)LED顯示，比較當(dāng)前溫度是否在5至20攝氏度，若溫度超過20攝氏度則驅(qū)動(dòng)制冷器和聲光報(bào)警器進(jìn)行處理，直到溫度降至正常復(fù)位，控制電路和報(bào)警電路才會(huì)停止工作。所以，直觀性是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言的最為明顯的優(yōu)點(diǎn)。C語言和C++語言都是一種非常優(yōu)秀的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言它們都屬于高級(jí)語言。相對(duì)于高級(jí)語言，匯編語言還是有許多的不足，例如與CPU的硬件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)、對(duì)程序設(shè)計(jì)人員要求較高。但相對(duì)于機(jī)器語言來說，匯編語言要簡(jiǎn)單多了。這樣就出現(xiàn)了另一種程序語言——匯編語言。但機(jī)器語言的指令不直觀，難理解，難記且繁瑣，編寫的程序缺乏通用性。程序設(shè)計(jì)語言可分為機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言。詳細(xì)電路如下圖所示： 聲光報(bào)警器圖例 制熱器圖例整體硬件電路圖（詳見附錄一）五、軟件設(shè)計(jì)軟件開發(fā)工具的選擇要使單片機(jī)系統(tǒng)按照人的意圖辦事，需要設(shè)法能夠讓人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)話，從而使其能夠聽從人的指揮。對(duì)于加熱和降溫電路選擇的是型號(hào)為N23100D的大功率固態(tài)繼電器。同理，當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)加熱器工作，達(dá)到升溫的作用，同時(shí)，聲光報(bào)警器被驅(qū)動(dòng)工作。當(dāng)溫度范圍保持在5℃25℃時(shí)，此時(shí)三極管發(fā)射極與基極之間的PN結(jié)未正向?qū)ǘ谷龢O管處于截止?fàn)顟B(tài)，故電器不工作。由于采用動(dòng)態(tài)顯示方式時(shí)數(shù)碼管采用的是段驅(qū)動(dòng)電壓為8V的數(shù)碼管，單片機(jī)的輸出電壓無法直接驅(qū)動(dòng)器發(fā)光，故需要借助一個(gè)能驅(qū)動(dòng)大尺寸數(shù)碼管發(fā)光的器件，經(jīng)過相關(guān)資料的查閱，我最后選擇了UDN2981A作為段驅(qū)動(dòng)器件，UDN2596A作為位驅(qū)動(dòng)器件?；谛枨蟊鞠到y(tǒng)需要5個(gè)LED數(shù)碼管，第一位用于顯示溫度是來自那一個(gè)DS18B20，后四位用于顯示具體的溫度，其中三位用于整數(shù)顯示，最后一位用于小數(shù)位顯示。由于每一個(gè)DS18B20都有一個(gè)64位的編號(hào)，單片機(jī)通過一根端口線就能與多個(gè)DS18B20進(jìn)行通信，于是減少了微處理器占用的端口數(shù)并且節(jié)省了大量的引線和邏輯電路。同時(shí)，集成芯片還簡(jiǎn)化電路。而對(duì)于高溫度系數(shù)的晶振來說，其受溫度的影響比較明顯，故其所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)可以送給計(jì)數(shù)器2. DS18B20測(cè)溫原理框圖.設(shè)計(jì)原理本系統(tǒng)采用的是溫度傳感器DS18B20。.DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。寫0時(shí)序的時(shí)候，單總線至少要被拉低60us，在這個(gè)過程中需要保證DS18B20在15us到45us之間正確地采樣IO總線上的“0”電平。對(duì)于這整個(gè)過程，DS18B20至少要用60us才能夠?qū)崿F(xiàn)。對(duì)于DS18B20的讀時(shí)序可以分為讀0時(shí)序和讀1時(shí)序。在傳輸命令和數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)遵循低位在先高位在后的原則。這個(gè)協(xié)議定義了初始化時(shí)序以及讀寫時(shí)序，這些時(shí)序都是把單片機(jī)作為系統(tǒng)的主設(shè)備，DS18B20作為從設(shè)備。因?yàn)镈S18B20是在一根I/O線上讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)，所以對(duì)該數(shù)據(jù)位具有很高的要求。 對(duì)于溫度讀數(shù)的位數(shù)，用戶可以從9位到12位做選擇，對(duì)于不同位數(shù)其分辨率也不同。實(shí)際應(yīng)用中可以不需要任何器件就可實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量，故大大簡(jiǎn)化了電路。.DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn)及引腳介紹 只要求其通過一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，在不同的場(chǎng)合當(dāng)中其“封裝”形式多樣，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。通過放電公式的計(jì)算，可知C3取22uF,R26取200，R27取1K就能滿足要求。由于充電公式：Uc(t)=Uc(0)+[Uc(無窮)Uc(0)](1e^t/RC)；放電公式：Uc(t)=Uc(無窮)+[Uc(0)Uc(無窮)]e^t/RC其中Vc(無窮)為電容電壓充、放電終值，Vc(0)為電容電壓起始值。具體電路如下：　　　上電手動(dòng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的復(fù)位電路，其實(shí)現(xiàn)的功能是既能實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，又能實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位，故該電路更能滿足系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用要求。在本電路系統(tǒng)中選用的是晶體振蕩器，晶振頻率為6MHz，C1和C2均為15pF。四、硬件電路設(shè)計(jì)振蕩電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘信號(hào)。固態(tài)繼電器與電磁繼電器相比它具有無觸點(diǎn)無動(dòng)作噪音，開關(guān)速度快無火花干擾和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。由于單片機(jī)I/O口的輸出電壓最大為5V，不能直接驅(qū)動(dòng)這些電器進(jìn)行工作，于是我們引入了繼電器，它可以實(shí)現(xiàn)小電流控制大電流的功能。該數(shù)碼管能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，段驅(qū)動(dòng)電壓約為8V，小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電壓約為4V,其發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短（），高頻特性好，單色性好，亮度高并且具有壽命長(zhǎng)、顯示效果良好、視度寬等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合本系統(tǒng)具體的使用環(huán)境，所以我們選用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)我們溫度的顯示。LED數(shù)碼管根據(jù)連接方法的不同可分為共陰極和陽兩類，了解LED的特性，可以使編程更為簡(jiǎn)單，不同類型的數(shù)碼管，不僅在其連接的硬件電路方面的一些差異，編程方法也有一定的差異。具體優(yōu)缺點(diǎn)如下：LCD優(yōu)點(diǎn)：體積小，畫面清晰度高，使用方便靈活LCD缺點(diǎn)：面積小，視角小，亮度低，觀看距離小，壽命短方案二：使用LED數(shù)碼管LED是Light Emitting Diode的英文縮寫。該芯片直接向單片機(jī)傳輸數(shù)字信號(hào)，便于單片機(jī)處理及控制。該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，且此元件線形較好。綜合比較方案一、二、三，方案三更為滿足本設(shè)計(jì)對(duì)該器件的性能要求。由于DS18B20獨(dú)特的單線接口特性，使得CPU只需一個(gè)I/O口就能和多個(gè)DS18B20進(jìn)行通信，故可節(jié)省許多的邏輯電路和引線。F，以9到12位數(shù)字值方式讀出溫度并且能夠在750毫秒內(nèi)把12位的溫度變換為數(shù)字。該芯片具有三引腳TO92小體積封裝形式，測(cè)量范圍從55℃到+125℃，等效的華氏溫標(biāo)范圍是67176。故所需電路相對(duì)較復(fù)雜。AD590 的測(cè)量信號(hào)可遠(yuǎn)傳百余米。M檔在測(cè)溫范圍內(nèi)非線性誤差為177。,它采用金屬殼3腳封裝, 其中1腳為電源正端V+；2腳為電流輸出端Io；3腳為管殼,一般不用。當(dāng)測(cè)量的溫度一定時(shí)，它的功能可被視為一個(gè)恒流源。對(duì)于碳電阻，它具有對(duì)磁場(chǎng)不敏感且熱容量小等特點(diǎn)適合作液氫溫度域的溫度計(jì)，缺點(diǎn)在于其熱穩(wěn)定性較差。~15K溫度域內(nèi)，其測(cè)溫靈敏度比鉑電阻高十倍，是一種高準(zhǔn)確度低溫?zé)犭娮瑁秉c(diǎn)是材料很軟，復(fù)制性差。鉑是貴金屬，在測(cè)量精度要求不高、測(cè)量范圍比較小的情況下（50~150℃），可采用銅做熱電阻材料，價(jià)格便宜，其電阻溫度函數(shù)表達(dá)式為 Rt=R0(1+at),式中a=10^3~10^3/℃。對(duì)于金屬熱電阻，其適應(yīng)的溫度范圍更寬，大約在200~500℃范圍內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定性好、測(cè)量準(zhǔn)確并且性能