【正文】 高。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě)1 時(shí)，被定義為高阻輸入。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C51是一種低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。下面簡(jiǎn)單地介紹一下AT89C51。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選型目前，生產(chǎn)單片機(jī)的廠商有很多，尤其是近年來(lái)微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，比較著名的有Intel、Philips、Microchip、Motorola、Zilog、Atmel等半導(dǎo)體企業(yè)。處理時(shí)，將DS18B20信號(hào)線與單片機(jī)一位口線相連，單片機(jī)可掛接多片DS18B20，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。讀寫(xiě)及溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無(wú)需額外電源。由于每片DS18B20含有唯一的硅串行數(shù)，所以在一條總線上可掛接多個(gè)DS18B20芯片。 溫度采集系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程本設(shè)計(jì)中以DS18B20為傳感器、AT89C51單片機(jī)為控制核心組成的多點(diǎn)溫度測(cè)試系統(tǒng)。在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強(qiáng)的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問(wèn)題的最有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器DS18B20具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測(cè)溫效果。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)，本系統(tǒng)不僅要滿足一定精度的溫度采集的基本功能，而且由于測(cè)量的點(diǎn)數(shù)為4點(diǎn)，還存在多點(diǎn)信號(hào)的循環(huán)顯示問(wèn)題，還要考慮溫度超限報(bào)警輸出的功能，同時(shí)系統(tǒng)還具有顯示當(dāng)前各點(diǎn)的測(cè)量溫度值的功能和鍵盤(pán)選擇顯示點(diǎn)數(shù)的功能。用四只DS18B20同時(shí)采集4點(diǎn)溫度。在溫度采集系統(tǒng)中我們經(jīng)常用到集成型溫度傳感器，集成型傳感器可以達(dá)到較高的精度，在集成型溫度傳感器的使用過(guò)程中，由于采用的單總線傳輸方式進(jìn)行對(duì)遠(yuǎn)距離的多點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，故在程序的控制上較復(fù)雜。與此同時(shí)，還需探究新的采集方法，改進(jìn)以前的技術(shù)，以滿足不同條件下的溫度采集需要。國(guó)內(nèi)的溫度控制儀發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段為動(dòng)圈式控溫儀，顯示精度差，升溫速度和加熱時(shí)間設(shè)定都不能自動(dòng)控制；第二階段為數(shù)字式控溫儀，精度有所提高，但控制精度低，反應(yīng)不靈敏；第三階段為智能型控溫儀，帶有特有的程序，控制精度高，減少了誤差。溫度采集是過(guò)程控制中的重要課題，各行業(yè)對(duì)高性能的溫度采集系統(tǒng)的需求也在日益增加。溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一，它與人類(lèi)生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究有著密切關(guān)系。在不斷的完善通用操作系統(tǒng)的過(guò)程中，單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理，模擬仿真，人工智能等得到了廣泛的應(yīng)用。采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)，可進(jìn)行溫度檢測(cè)、采集及顯示，對(duì)于提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源、資源都有非常重要的作用。采取單片機(jī)作為核心，可完成對(duì)溫度的采集要求。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于溫度采集系統(tǒng)的要求也在不斷提高以達(dá)到設(shè)備環(huán)境、生產(chǎn)流程的安全要求，也越來(lái)越成為溫度采集系統(tǒng)的幾個(gè)重要指標(biāo)。本課題構(gòu)成的多點(diǎn)溫度系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、測(cè)量精度高、量程寬的特點(diǎn)，在很多場(chǎng)合具有一定的適用性?？捎冒存I查看某一路的溫度值，查看時(shí)數(shù)據(jù)采集不中斷。實(shí)驗(yàn)證明：該信號(hào)采集系統(tǒng)性能穩(wěn)定，采集精度高，具有極高的性價(jià)比。 本設(shè)計(jì)利用AT89C51單片機(jī)為處理器，結(jié)合溫度采集電路、鍵盤(pán)電路、顯示電路、報(bào)警電路等實(shí)現(xiàn)對(duì)多點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)與顯示。單片機(jī)由于其微小的體積和極低的成本，而廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。將極大地提高工作效率和測(cè)量、采集、控制結(jié)果的準(zhǔn)確性。 目前在我國(guó)許多大棚、倉(cāng)庫(kù)等需要溫度控制的單位仍采用測(cè)溫儀器與人工抄錄、管理相結(jié)合的傳統(tǒng)方法，這不僅效率低，還易出錯(cuò)。其中溫度在生產(chǎn)過(guò)程中占有相當(dāng)大的比例。摘要 本課題設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的倉(cāng)庫(kù)多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)，溫度是生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍且重要的物理參數(shù) 。在生產(chǎn)中，為了高效生產(chǎn)，必須對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的主要參數(shù)，如溫度、壓力、流量、速度等進(jìn)行有效的控制。準(zhǔn)確有效地測(cè)量、采集、控制溫度是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和安全生產(chǎn)的主要條件。采用單片機(jī)與數(shù)字溫度傳感器等可構(gòu)成溫度采集系統(tǒng)，運(yùn)用先進(jìn)的思想，設(shè)計(jì)一種可以用于大規(guī)模多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)。 單片機(jī)是一種集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統(tǒng)等部分于一體的器件，只需要外加電源和晶振就可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信息的處理和控制。多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)是利用溫度傳感器DS18B20檢測(cè)溫度，并由單片機(jī)處理顯示。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)物，對(duì)系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析和總結(jié)，并提出了改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；DS18B20；溫度采集；單總線 ABSTRACT This topic is the design of multipoint temperature acquisition system based on SCM warehouse, temperature is a mon and important physical parameters in the production process and scientific experiments. In production, in order to efficient production, must be the main parameters of production process, such as temperature, pressure, flow, speed of effective control. The temperature has quite large proportion in the production process. Accurately measuring, acquisition, control of temperature is the main condition of high quality, high yield, low consumption and production safety. At present, in our country a lot of greenhouse, warehouse temperature control units are still using the traditional method of temperature measurement instrument and manual copy, the bination of management, this is not only inefficient, but also easy to make mistakes. Using SCM and digital temperature sensor can be formed into a temperature acquisition system, using the advanced thought, a design can be used in largescale multipoint temperature acquisition system. Will greatly improve the work efficiency and measuring, acquisition, control the accuracy of the results. Singlechip is a device which consists of a set of CPU, RAM, ROM, I/O interface, interrupt system and other parts. You only need external power supply and clock then the digital information processing and control can be achieved on. Because of the small scale, low price and high efficiency of MCU, it is widely used in home appliances and industrial control. Multichannel temperature acquisition system is used temperature thermometer DS18B20 to detect the temperature, process and display by the singlechip. This design uses AT89S52 as microprocessor to realize design goal this design including temperature gathering circuit, keyboard circuit, display circuit, alarm circuit etc. to achieve the temperature detection and the display. To introduce the problems during the debugging are analyzed and summarized, some measure about the system improvement are proposed.The result of experiments indicated that signal sampling system has good performance, high precision, and has a very high pertormancetoprice ration.Key words: MCU；DS18B20；temperature acquisitio； unibus 目錄1 緒論 1 1 本設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外狀況 1 22 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 3 3 系統(tǒng)工作原理分析 33 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 4 溫度采集系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程 4 單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 單片機(jī)的選型 4 AT89C51的性能及應(yīng)用 5 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 7 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 8 9 DS18B20簡(jiǎn)介 9 DS18B20與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 13 顯示器與鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì) 14 顯示電路設(shè)計(jì) 14 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) 17 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 174 多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 19 主程序流程設(shè)計(jì) 19 程序設(shè)計(jì)及巡檢子程序設(shè)計(jì) 20 22 溫度報(bào)警程序設(shè)計(jì) 255 總 結(jié) 26參考文獻(xiàn) 27致 謝 28附錄A 多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)電路圖 29附錄B DS18B20溫度測(cè)量、采集程序 30 1． 緒論本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一種倉(cāng)庫(kù)多點(diǎn)溫度采集檢測(cè)系統(tǒng)，采用目前低價(jià)位但技術(shù)十分成熟的AT89C51單片機(jī)作為內(nèi)核，選用DS18B20作為溫度傳感器，送到顯示器循環(huán)顯示所測(cè)的四路溫度數(shù)值，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)需要，設(shè)置了一定范圍的報(bào)警值，報(bào)警優(yōu)先顯示，利用按鍵消除報(bào)警。軟件算法上采用了直接擬合的方法（通過(guò)電壓溫度關(guān)系來(lái)計(jì)算溫度值），符合課題要求。目前在我國(guó)許多大棚、倉(cāng)庫(kù)等需要溫度，溫度是工業(yè)、農(nóng)業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一，在各個(gè)種類(lèi)的企業(yè)中應(yīng)用廣泛的各種加熱設(shè)備、反應(yīng)爐設(shè)備等都需要嚴(yán)格的控制溫度。隨著集成電路技術(shù)的越來(lái)越快、越來(lái)越大規(guī)?；陌l(fā)展，由于單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一系列采集、控制系統(tǒng)也逐漸受到廣泛關(guān)注。所以基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于很多工業(yè)過(guò)程控制中，使產(chǎn)品既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外狀況二十世紀(jì)七十年代單片機(jī)的出現(xiàn)是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)正式形成了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大分支。單片機(jī)目前以8位機(jī)為主流，不斷增強(qiáng)控制能力，降低成本，減小體積，改善開(kāi)發(fā)環(huán)境，以空前的速度迅速而廣泛地取代經(jīng)典電子系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，溫度測(cè)量采集技術(shù)也在不斷的發(fā)展著。在溫度采集方面各國(guó)均取得了許多可喜的成果，而且在40—230攝氏度范圍內(nèi)溫度與頻率的線性特性；。雖然溫度的采集方法有很多種，但在很多情況下，對(duì)于一些特殊條件的溫度測(cè)量來(lái)講，想要的到精確的結(jié)果并不容易，需要熟練掌握各種測(cè)量方法的原理及特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)要求才能完成。如何基于AT89C51對(duì)4點(diǎn)溫度進(jìn)行采集的具體要求，有以下幾點(diǎn)：（1）選用哪種傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；（2）單片機(jī)外圍硬件的電路設(shè)計(jì)；（3）內(nèi)部程序的編寫(xiě)。新型溫度傳感器DS18B20具有體積小、精度高、使用電壓寬采用一線總線等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測(cè)溫效果。單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，單片機(jī)與電腦之間能更好地進(jìn)行串口通訊。 系統(tǒng)工作原理分析 在測(cè)溫系統(tǒng)中我們常常用到集成型溫度傳感器，集成型溫度傳感器可以達(dá)到較高的精度，在集成型溫度傳感器的使用過(guò)程中，由于采用的單總線傳輸方式進(jìn)行對(duì)遠(yuǎn)距離的多點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，所以在程序的控制上比較復(fù)雜。根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及硬件的特點(diǎn)，本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖21所示4位LED顯示 AT89C51報(bào)警電路 DS18B201 時(shí)鐘電路 DS18B202 DS18B203 鍵盤(pán)電路 DS18B204