【正文】 按鍵，輸入數(shù)字 09； ， 設(shè)置的確認(rèn)，修改設(shè)置溫度時(shí)進(jìn)行確認(rèn)； 設(shè)置的清除，修改設(shè)置溫度時(shí)進(jìn)行刪除； 開(kāi)啟電源 關(guān)閉電源 顯示及設(shè)置轉(zhuǎn)換到溫度點(diǎn) 1，按此按鍵后，顯示預(yù)設(shè)置溫度的數(shù)碼管 閃爍； 顯示及設(shè)置轉(zhuǎn)換到溫度點(diǎn) 2，按此按鍵后，顯示預(yù)設(shè)置溫度的數(shù)碼管 閃爍； 0 1 2 3 確認(rèn) 清除 0 9 開(kāi)啟 F1 F2 關(guān)閉 表 31 鍵 盤(pán)的按鍵分布 溫度控制及超溫和超溫警報(bào)單元 當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后超過(guò)規(guī)定溫度上限時(shí)，單片機(jī)通過(guò) 輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管 D1 ，使繼電器 K1 開(kāi)啟降溫設(shè)備 ( 壓縮制冷設(shè)備 ) ：當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后低于設(shè)定溫度下限時(shí)，單片機(jī)通過(guò) 輸出控制 信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管 D2 ，使繼電器 K2 開(kāi)啟升溫設(shè)備 ( 加熱器 1) 。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為 1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為 1，則 所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點(diǎn)上的那個(gè)鍵。如果有按鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為 1。首先辨別鍵盤(pán)中有無(wú)鍵按下，有單片機(jī) I/O 口向鍵盤(pán)送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來(lái)判斷。對(duì)鍵的識(shí)別通常有兩種方法：一種是 常用的逐行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。 鍵開(kāi)關(guān)狀態(tài)的可靠輸入 ：為了去抖動(dòng)我采用軟件方法，它是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè) 10ms 的延時(shí)程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正鍵按下?tīng)顟B(tài)，從而消除了抖動(dòng)影響 在這種行列式矩陣鍵盤(pán)非編碼鍵盤(pán)的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤(pán)處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無(wú)按鍵按下的程序段。外部復(fù)位時(shí)，WDT默認(rèn) 為關(guān)閉狀態(tài)，要打開(kāi) WDT，必按順序?qū)?01H和 0E1H寫(xiě)到 WDTRST寄存器，當(dāng)啟動(dòng)了 WDT，它會(huì)隨晶體振蕩器在每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，除硬件復(fù)位或 WDT溢出復(fù)位外沒(méi)有其它方法關(guān)閉 WDT，當(dāng) WDT溢出，將使 RST引腳輸出高電平的復(fù)位脈沖。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：在 AT89S51的具有 128字節(jié)的內(nèi)部 RAM，這 128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問(wèn)，堆棧操作可利用間接尋址方式進(jìn)行， 128字節(jié)均可設(shè)置為堆棧區(qū)空間。 程序存儲(chǔ)器：如果 EA引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲(chǔ)器 。 圖 23 雙時(shí)鐘指針寄存器 電源空閑標(biāo)志：電源空閑標(biāo)志（ POF）在特殊功能寄存儲(chǔ)器 SFR中 PCON的第 4位（ ） ,電源打開(kāi)時(shí) POF置“ 1” ,它可由軟件設(shè)置睡眠狀態(tài)并不為復(fù)位所影響。 圖 22 AUXR輔助寄存器 雙時(shí)鐘指針寄存器：為方便地訪問(wèn)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，提供了兩個(gè) 16位數(shù)據(jù)指針寄存儲(chǔ)器： PD0位于 SFR區(qū)塊中的地址 82H、 83H和 DP1位于地址 84H、 85H，當(dāng) SFR中的位 DPS=0時(shí)選擇 DP0,而 DPS=1時(shí)選擇 DP1。 中斷寄存器：各中斷允許控制位于 IE寄存器， 5個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)控制位于 IP寄存器。這些地址并沒(méi)有全部占用，沒(méi)有占用的地址不可使用，讀這些地址將得到一個(gè)隨意的數(shù)值。 XTAL2：振蕩 器反相放大器的輸出端。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí) ,該引腳加上＋ 12V 的編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89S51由外部程 序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。該位禁位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會(huì)被激活。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目地，要注意的是：第當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)振蕩工作時(shí)， RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3口的第二功能如下表 42。對(duì) P3 口寫(xiě)入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。） P3 口： P3 口 是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問(wèn)８位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行：MOVX Ri 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)（也即特殊功能寄存器，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。 表 21 P1 口第二功能 端口引腳 第二功能 MOSI（用于 ISP 編程） MISO（用于 ISP 編程） SCK（用于 ISP 編程） P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)校驗(yàn)期間， P1接收低 8位地址。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL邏輯門電路。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi) 部上拉電阻。掉電方式何在 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接到一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí) , AT89S51 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。主控模塊采用單片機(jī)最小系統(tǒng)是由于 A T89S51 芯片內(nèi)含有 4 kB 的 E2PROM ,無(wú)需外擴(kuò)存儲(chǔ)器 ,電路簡(jiǎn)單可靠 ,其時(shí)鐘頻率為 0～ 24 MHz ,并且價(jià)格低廉 ,批量?jī)r(jià)在 10元以內(nèi)。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 此外， AT89S51 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。 圖 21溫度芯片 DS18B20 主控制部分 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。在 0— 100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1 攝氏度。 綜上，在本系統(tǒng)中我采用溫度芯片 DS18B20 測(cè)量溫度。 方案設(shè)計(jì) 溫度測(cè)量部分 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干擾能力、強(qiáng)易配處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)，可直接 將 溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)（按 9位二進(jìn)制數(shù)字）給單片機(jī)處理，且在同一 總線上可以掛接多個(gè)傳感器芯片，它具有三引腳 TO92 小體積封裝形式，溫度測(cè)量范圍－ 55～＋ 125℃ ，可編程為 9～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃ ，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16位數(shù)字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，業(yè)可采用寄生電源方式產(chǎn)生，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)到三根或者兩根線上， CPU 只需一根端口線就能與多個(gè) DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 采用單片機(jī)來(lái)對(duì) 溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且 可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用。 多機(jī)分布式系統(tǒng)。 終端機(jī)外部設(shè)備控制。 武器裝備。 通信方面。主要是家電領(lǐng)域。用于提高儀器的精度和準(zhǔn)確度。 單片機(jī)的應(yīng)用范圍很廣，在以下各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用： 工業(yè)自動(dòng)化。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 2 方案設(shè)計(jì) ............................................................. 5 溫度測(cè)量部分 ..................................................... 5 主控制部分 ....................................................... 2 3 硬件電路 ............................................................. 6 鍵盤(pán)單元 ......................................................... 6 溫度控制及超溫和超溫警報(bào)單元 ..................................... 8 溫度測(cè)試單元 ..................................................... 8 溫度控制器件電路 ................................................. 8 七段數(shù)碼管顯示單元 ............................................... 9 接口通訊單元 .................................................... 13 4 電源輸入部 分 ........................................................ 14 5 程序設(shè)計(jì) ............................................................ 15 程序結(jié)構(gòu)分析 .................................................... 15 主程序 .......................................................... 15 程序代碼（詳見(jiàn)附錄 程序清單） ................................... 16 6 測(cè)設(shè)分析 ............................................................ 16 7 結(jié)論 ................................................................ 14 8 附錄 ................................................................ 15 使用說(shuō)明 ........................................................ 15 程序清單 ........................................................ 15 9 參考文獻(xiàn) ............................................................ 24 引 言 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫(xiě) MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控 制領(lǐng)域。本文根據(jù)任務(wù)要求從理論出發(fā)，設(shè)計(jì)思路，最終實(shí)現(xiàn)了任務(wù)要求。而加熱和制冷模式的運(yùn)行，取決于設(shè)定值 與平均值的比較。實(shí)現(xiàn)了溫度的自動(dòng)控制，同時(shí)也達(dá)到了一定的節(jié)能目的。該系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器多點(diǎn)采集溫度取其平均值后反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)采集到的平均值與內(nèi)設(shè)的溫度值進(jìn)行比較，來(lái)決定運(yùn)行冬天模式還是夏天模式。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目： 基于 AT89S51單片機(jī)的智能溫度控制 教 學(xué) 系 電力工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2021年 6 月 10日 摘 要 隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展 ， 單片機(jī)已成為電子產(chǎn)品研制和開(kāi)發(fā)中使用較為廣泛的控制器