【正文】 計算機(jī)連接。3. 溫度傳感器溫度傳感器采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器。2. 顯示電路顯示電路采用LED液晶顯示數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD串口輸出段碼。系統(tǒng)框圖如圖32所示。本課題以是80C51單片機(jī)為核心設(shè)計的一種數(shù)字溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調(diào)整電路，單片機(jī)主板電路等組成。利用溫度傳感器DS18B20可以直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的特性，模擬溫度值經(jīng)過DS18B20處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并與設(shè)置的溫度報警限比較，超過限度后通過揚(yáng)聲器報警。從以上兩種方案，容易看出方案一的測溫裝置可測溫度范圍寬、體積小，但是線性誤差較大?！?】該系統(tǒng)利用AT89S51芯片控制溫度傳感器DS18B20進(jìn)行實時溫度檢測并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報警溫度。采用51 單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。DS18B20 的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS18B20和微控制器AT89S51構(gòu)成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號,可直接與計算機(jī)連接。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。圖 31 熱電偶溫差電路測溫系統(tǒng)框圖采用數(shù)字溫度芯片DS18B20 測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。故現(xiàn)場輸入硬件有手動復(fù)位鍵、A/D 轉(zhuǎn)換芯片，處理芯片為51 芯片，執(zhí)行機(jī)構(gòu)有4 位數(shù)碼管、報警器等。系統(tǒng)主要包括對A/D0809 的數(shù)據(jù)采集，自動手動工作方式檢測，溫度的顯示等，這幾項功能的信號通過輸入輸出電路經(jīng)單片機(jī)處理。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有A/D 通道的單片機(jī)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來。采用熱電偶溫差電路測溫，溫度檢測部分可以使用低溫?zé)崤?，熱電偶由兩個焊接在一起的異金屬導(dǎo)線所組成，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由兩種金屬的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差電勢組成。包括傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調(diào)整電路，單片機(jī)主板電路等組成。這樣就完成了數(shù)字溫度計的基本測溫功能。5. 實現(xiàn)報警提示。3. LED液晶顯示。主要工作如下：1. 溫度測試基本范圍0℃—100℃。本課題的研究重點是設(shè)計一種基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計控制系統(tǒng)。2. 培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動手能力。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。單片機(jī)是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機(jī)系統(tǒng)。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨特優(yōu)點，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途?！妗＿@些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點是溫度波動范圍大，由于他主要通過控制接觸器的通斷時間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問題能夠得到很好的解決。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。 Temperatur measurement； DS18B20。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了集成溫度傳感器DS18B20的原理，AT89C51單片機(jī)功能和應(yīng)用。DS18B20可以直接讀出北側(cè)溫度值，而且采用三線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。C, 186。我們用一種相對比較簡單的方式來測量。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和二電阻。溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當(dāng)大的比例。在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制，溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗中普遍而且重要的物理參數(shù)之一?；趩纹瑱C(jī)的數(shù)字溫度計設(shè)計摘要隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們需要對各中加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中溫度進(jìn)行監(jiān)測和控制。采用單片機(jī)來對他們控制不僅具有控制方便，簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大的提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。在生產(chǎn)過程中，為了高效地進(jìn)行生產(chǎn)，必須對它的主要參數(shù)，如溫度、壓力、流量等進(jìn)行有效的控制。溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，這些方法相對比較復(fù)雜，需要比較多的外部硬件支持。 我們采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS18B20之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為55~125 186。C。本文介紹一種基于AT89C51單片機(jī)的一種溫度測量及報警電路,該電路采用DS18B20作為溫度監(jiān)測元件，測量范圍0℃～+100℃，使用LED模塊顯示，能設(shè)置溫度報警上下限。該電路設(shè)計新穎、功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡單。 LED不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要 ........................................................................................IAbstract....................................................................................................................II第1章 緒論 5 5 5 6 6 6第2章 開發(fā)工具Proteus與Keil 8 Proteus軟件 8 Proteus簡介 8 4大功能模塊 8 ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng) 10 Proteus簡單應(yīng)用 10 Keil軟件 11 Keil軟件簡介 11 Keil軟件調(diào)試功能 11 12第3章 系統(tǒng)概述 13 13 13 14 14 14 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路 15 16第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 17 80C51單片機(jī)的介紹 17 80C51單片機(jī)主要特性 18 80C51單片機(jī)管腳圖 19 80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 21 80C51單片機(jī)的定時/計數(shù)器 21 LCD液晶顯示器簡介 21 22 23 24 DS18B20介紹 25 25 DS18B20相關(guān)介紹 27 DS18B20使用中的注意事項 28 28第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 30 30 DS18B20初始化 31 32 32 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37附錄A 38附錄B 45附錄C 50附錄D 51千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 第1章 緒論隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油等各個行業(yè)。溫度是工業(yè)對象中的一個重要的被控參數(shù)。因此對數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。近幾年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等。本系統(tǒng)所使用的加熱器件是電爐絲，功率為三千瓦，要求溫度在400～1000℃。本設(shè)計使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比，仍然有著較大的差距。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。 1. 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識面，提高綜合及靈活運用所學(xué)知識解決工業(yè)控制的能力。3. 通過對課題設(shè)計方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計的方法、內(nèi)容及步驟。利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，此傳感器課讀取被測量溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。2. 精度誤差小于1℃。4. 可以設(shè)定溫度的上下限報警功能。數(shù)字溫度計采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器（如鉑電阻，熱電偶，半導(dǎo)體，熱敏電阻等），將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化，如電壓和電流的變化，溫度變化和電信號的變化有一定的關(guān)系，如線性關(guān)系，一定的曲線關(guān)系等，這個電信號可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路即A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號再送給處理單元，如單片機(jī)或者PC機(jī)等，處理單元經(jīng)過內(nèi)部的軟件計算將這個數(shù)字信號和溫度聯(lián)系起來，成為可以顯示出來的溫度數(shù)值，然后通過顯示單元，如LED,LCD或者電腦屏幕等顯示出來給人觀察。 本文是基于AT89S51單片機(jī)，采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，利用DS18B20不需要A/D轉(zhuǎn)換，課直接進(jìn)行溫度采集顯示，報警的數(shù)字溫度計設(shè)計。 第2章 系統(tǒng)概述