【正文】 集程序 溫度采集子程序流程圖如下： 圖 溫度采集子程序流程圖 程序代碼如下： void dsreset(void) //DS18b20 復(fù)位， 初始化函數(shù) { uint i。 溫度處理程序：對采集到的溫度和設(shè)置的上、下限進(jìn)行比較，做出判斷，向 繼電器輸出。 溫度采集程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。 主程序流程圖 主程序通過調(diào)用溫度采集子程序完成溫度數(shù)據(jù)采集 , 然后調(diào)用溫度轉(zhuǎn)換子程序轉(zhuǎn)換讀取溫度數(shù)據(jù) ,調(diào)用顯示子程序進(jìn)行溫度顯示和判斷溫度數(shù)據(jù)。采用 C語言編寫代碼 , 鑒于篇幅限制及 DS18B20 的應(yīng)用已經(jīng)規(guī)范和成熟 , 本文僅就主程序流程圖和顯示子程 序流程圖及其代碼進(jìn)行說明。本章從設(shè)計(jì)思路、軟件系統(tǒng)框圖出發(fā)，先介紹整體的思路后，再逐一分析各模塊程序算法的實(shí)現(xiàn)，最 18 終編寫出滿足任務(wù)需求的程序。根據(jù)系統(tǒng)功能，可以將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為若干個(gè)子程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，如溫度采集子程序，數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序、執(zhí)行子程序。 K3~K5 鍵的定義 按鍵 鍵名 功能 K3 功能轉(zhuǎn)換鍵 此鍵按下，顯示溫度設(shè)定值，按鍵松開，顯示當(dāng)前溫度 K4 加 1鍵 設(shè)定溫度值加 1 17 K5 減 1鍵 設(shè)置溫度值減 1 圖 按鍵電路 第四章 軟件設(shè)計(jì) 主程序方案 首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān) 系。 按鍵 電路設(shè)計(jì) 鍵盤共有三個(gè)鍵，判斷 K3~K5 鍵是否按下，可采用軟件查詢和中斷的方法，當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，低電平有效。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。如果 DS18B20 不使用報(bào)警檢查指令，這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。測量結(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)容的片上存儲器。若指令成功地使 DS18B20 完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在 DS18B20 的存儲器。 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。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。開漏單總線接口引腳。 的引腳介紹 TO－ 92 封裝的 DS18B20 引腳功能描述見表 1。 （ 5）數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從 9位到 12 位選擇。 C +125176。 （ 3）實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測溫。 產(chǎn)品的特點(diǎn) （ 1）只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 176。 C，在10+85176。 15 圖 DS18B20 與 AT89S52 單片機(jī)的連接 DS18B20 支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55176。 當(dāng)符號位 S＝ 0 時(shí)，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號位 S＝ 1時(shí)，表示測得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成 原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第 2字節(jié)。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲在 EEPROM 中，掉電后依然保存?！?。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) 。 14 圖 顯示電路圖 溫 度檢測電路設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)所采用的溫度傳感器為 Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，它是世界上第一片支持 “ 一線總線 ” 接口的溫度傳感器。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陽 極 數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。 可以顯示 ： 時(shí)間 、 日期 、 溫度等可以用數(shù)字代替的參數(shù) 。其方法就是把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)或記過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與該參數(shù)上下限給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值，進(jìn)行顯示和控制?；蛴捎?( VCC 加入并超過復(fù)位門限電壓 ) 引起系統(tǒng)正常復(fù)位。本次系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)如圖 所示。 晶振頻率為在 ～ 12MHZ 之間，頻率越高單片機(jī)的速 DS18B20 LED 顯示 指示燈 單 片 機(jī) 加 熱繼電器 電風(fēng)扇繼電器 按鍵 10 度就越快，但對存儲器速度要求就高。 AT89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為 XTAL1 和XTAL2，它們跨接在晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個(gè)自激勵(lì)振蕩器。通常時(shí)鐘由于兩種形式：內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 如圖 所示 。 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)。它的整體思想是先通過鍵盤輸入設(shè)定溫度的范圍，保存在 AT89S52的 指定單元 中 ，再利用溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行信號的采集 ，送入單片機(jī)中，保存在采樣值單元。 經(jīng)過對這兩種方案的比較，本設(shè)計(jì)決定采用方案二。軟件、硬件易于調(diào)試，制作成本較低。所以總體來說，方案一在硬件、軟件上的成本都比較高，而且易受外部環(huán)境的影響，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。 方案論證 方案一硬件電路復(fù)雜，需要設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換電路，以及與其相關(guān)的編程，總體設(shè)計(jì)起來較困難，軟件、硬件調(diào)試復(fù)雜，硬件成本較高。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小 它還有很多特性：適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供；獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊； DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫； DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，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)；溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時(shí)精度為177。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 C。 C范圍內(nèi)，精度為177。 C～ +125176。使你可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點(diǎn)?！耙痪€總線”獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 美國 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ ONB0ARD）專利 7 技術(shù)。數(shù)字可編程溫度傳感器可以直接讀出被測溫度值。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測量快速變化的過程。 熱電偶傳感 器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化 1℃時(shí)，輸出電位差的變化量。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為“熱電偶”。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。 6 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 方案一 采用普通電阻式溫度傳感器，放大器， A/D 轉(zhuǎn)換器作為測量溫度的電路 。 溫度控制系統(tǒng)完成的功能 本器件以 AT89S52單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度采集 與 控制 溫度信號由模擬溫度傳感器 DS18B20 采集輸入 AT89S52，主控器能對各溫度檢測器通過 LED 進(jìn)行 顯示。針對此問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制。 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用， 智能化 已是現(xiàn)代 溫度控制系統(tǒng) 發(fā)展的主流方向。使用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能 5 化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 溫度 檢測 控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。作為計(jì)算機(jī)兩大發(fā)展方向之一的單片機(jī)，以面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)控制為己任，嵌入到如家用電器、汽車、機(jī)器人、儀器儀表等設(shè)備中，使其智能化。將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性，都無法滿足廣大對象對嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。所以，測量控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、電子、輕工和紡織等行業(yè)。 本設(shè)計(jì) 創(chuàng)新點(diǎn)在于采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 作為感溫元件 , 占用單片機(jī)引腳少 , 因而可以利用空余引腳通過軟件模擬和溫度顯示。 最終通過 DS18B20采集溫度并顯示出來，由此對周圍環(huán)境的溫度進(jìn)行有效檢測與報(bào)警。系統(tǒng)硬件由控制電路、溫度采集電路、鍵盤和 LED 顯示電路組成。它快速的發(fā)展必將帶來新一輪的工業(yè)化的革命和社會發(fā)展的飛躍 。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文 題 目 :____ 基于 51 單片機(jī)溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì) 英文題目 :__ 51 MCUbased design of a temperature alarm 系 : __