【正文】 兼容 ； (2) 1000 次擦寫壽命 ； 6 (3) 工作電壓為 ～ ； (4) 全靜態(tài)工作： 0～ 24MHz； (5) 3 級程序安全加密保護 ； (6) 256 8 位內(nèi)部 RAM； (7) 32 個可編程 I/O 端口 ； (8) 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器 ； (9) 8 個中斷源 ； (10) 支持低功耗及掉電模式 ； (11) 支持中斷從掉電模式喚醒 ； (12) 內(nèi)置看門狗 。在單芯片上， AT89S52 擁有靈巧的 8 位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 使用 Atmel 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。整個電路都是通過軟件控制實現(xiàn)設(shè)計要求。 接繼電器。 開關(guān)按鈕是用于確認(rèn)設(shè)定溫度的，初始按下表示開始進入溫度設(shè)定狀態(tài)，然后通過 和 設(shè)置 溫度的升降，再次按下 時，表示確認(rèn)所設(shè)定的溫度，然后轉(zhuǎn)入升溫或降溫。 5 第 3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計思想 本設(shè)計是基于單片機對數(shù)字信號的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號，和 A/D 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的性能，本設(shè)計了以 51 單片機基本系統(tǒng)為核心的一套檢測系統(tǒng)，其中包括 A/D 轉(zhuǎn)換、單片機、復(fù)位電路、溫度檢測、濕度檢測、鍵盤及顯示、報警電路、系統(tǒng)軟件等。 (4) 按照開發(fā)式軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)，將各模塊有機的結(jié)合起來，即成一個較完善的系統(tǒng)。 (2) 明確各模塊之間的數(shù)據(jù)流傳遞關(guān)系，力求數(shù)據(jù)傳遞少，以增強各模塊的獨立性，便于軟件編制和調(diào)試。 硬件總體設(shè)計 設(shè)計并制作一個基于單片機的熱水器溫度控制系統(tǒng)的電路，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示： 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 硬件系統(tǒng)子模塊 電源 單片機AT89S52 數(shù)碼管顯示 繼電器 溫度傳感器 DS18B20 報警 鍵盤 指示燈 4 (1) 單片機最小系統(tǒng)電路部分 (2) 鍵盤掃描電路部分 (3) 數(shù)碼管溫度顯示和運行指示燈電路部分 (4) 溫度采集電路部分 (5) 繼電器控制部分 (6) 報警部分 軟件總體設(shè)計 良好的設(shè)計方案可以減少軟件設(shè)計的工作量，提高軟件的通用性，擴展性和可讀性。當(dāng)采集的 溫度經(jīng)處理后超過設(shè)定溫度的上限時，單片機通過三極管驅(qū)動繼電器開啟降溫設(shè)備 (壓縮制冷器 )，當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后低于設(shè)定溫度的下時，單片機通過三極管驅(qū)動繼電器開啟升溫設(shè)備 (加熱器 )。對于測量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測信號是其核心任務(wù)；而對測控系統(tǒng)來講，對被控對象狀態(tài)的測試和對控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)?？傮w硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 11 所示。設(shè)計的溫度控制器有以下功能： (1) 測溫范圍： 55℃～ +125℃； (2) 測溫分辨力：〈 =℃； (3) 測溫準(zhǔn)確度：〈 =℃； (4) 溫度顯 示：采用 6 個 7 段數(shù)碼管； (5) 溫限可經(jīng)鍵盤實現(xiàn)簡單的人機互動 ， 靈活設(shè)定溫度范圍； (6) 超溫度范圍報警。通過本課題設(shè)計，綜合運 2 用單片機及接口技術(shù)、微機原理、微電子技術(shù)，鍛煉動手操作能力 。 論文研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計 利用單片機結(jié)合傳感器技術(shù)而開發(fā)設(shè)計了這一溫度控制系統(tǒng)，文中傳感器與單片機實際應(yīng)用有機結(jié)合，簡單講述了利用新型芯片探測環(huán)境溫度的過程，以及實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理過程。在技術(shù)上，以單片機控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達(dá)國家相比，存在較大差距。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國家 溫度測控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對溫度的單項環(huán)境因子的控制?，F(xiàn)在世界各國的溫度測控技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。 80 年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展 1. 國外溫度測控系統(tǒng)研究 國外對溫度控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀(jì) 70 年代。而由于競爭越來越激烈，現(xiàn)在企業(yè)發(fā)展的趨勢是如何最有效的提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 目前，測溫控溫系統(tǒng)得到快速的發(fā)展，國外的測量控制系統(tǒng)已經(jīng)成熟，產(chǎn)品也較多。 自動控制儀器儀表總的發(fā)展趨勢 是高性能、數(shù)字化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。 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，元器件個數(shù)多，而且線性度和準(zhǔn)確度都不理想，抗干擾能力弱。 temperature control system IV 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................................................ III 第 1章 緒 論 ............................................................................................................................... 1 選題的目的和意義 .......................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展 .................................................................................................. 1 論文研究的主要內(nèi)容 ...................................................................................................... 1 第 2章 系統(tǒng)總體設(shè)計 ................................................................................................................... 3 系統(tǒng)需求及可行性分析 .................................................................................................. 3 硬件總體設(shè)計 .................................................................................................................. 3 軟件總體設(shè)計 .................................................................................................................. 4 第 3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計 ................................................................................................................... 5 設(shè) 計思想 .......................................................................................................................... 5 AT89S52 ............................................................................................................................ 5 單片機最小系統(tǒng)電路 ...................................................................................................... 7 鍵盤電路 .......................................................................................................................... 7 數(shù)碼管及指示燈顯示電路 .............................................................................................. 7 溫度采集電路 .................................................................................................................. 9 存儲電路設(shè)計 ................................................................................................................ 12 電源電路 ........................................................................................................................ 15 報警電路設(shè)計 ................................................................................................................ 16 加熱管控制電路設(shè)計 .................................................................................................. 16 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................................................................................. 18 主程序流程圖 ................................................................................................................ 18 各個模塊的流程圖 ........................................................................................................ 19 讀取溫度 DS18B20 模塊的流程 ....................................................................... 19 鍵盤掃描處理流程 ............................................................................................. 21 報警處理流程 ..................................................................................................... 21 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................................................................................... 23 硬件電路調(diào)試 ................................................................................................................ 23 軟件調(diào)試 ..........................................................................