【正文】 簽。s principle of work and design method. The temperature signal by the temperature chip DS18B20 gathering, and transmits by digital signal39。文中還著重介紹了軟件設計部分，在這里采用模塊化結(jié)構，主要模塊有：數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號處理程序、繼電器控制程序、超溫報警程序 。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測電路、溫度控制電路、 PC 機 與 單片機串口通訊 電路和一些接口電路 。糧庫溫度自動檢測系統(tǒng)的設計 摘 要 本設計以 AT89S51 單片機為核心的溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設計方法。溫度信號由溫度芯片 DS18B20 采集，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機。單片機通過對信號進行相應處理，從而實現(xiàn)溫度控制的目的。 關鍵詞 ： AT89S51 單片機 DS18B20 溫度芯片 溫度控制 DESIGN OF GRAIN DEPOT TEMPERATURE AUTOMATIC TEST SYSTEM Abstract This design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control system39。s way for the monolithic integrated circuit. In the article introduced this control system39。 致 謝 ...................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 附錄 A （英文文獻） ...................................................................錯誤 !未定義書簽。 附錄 C （ 程序 ） ............................................................................錯誤 !未定義書簽。但是在 以前的經(jīng)濟和科技水平有限，所以我國糧食的存儲的環(huán)境很差，管理落后。然而，糧堆的熱傳遞又是那樣的緩慢，使人感知極差，需要管理人員經(jīng)常進入悶熱、嗆人的倉房內(nèi)觀察溫、濕度，不斷進行翻倉、通風，這種繁重的體力勞動，不僅對人體有極大地傷害，而且不科學、不及時。 國內(nèi)外研究狀況和相關領域研究成果 糧倉溫濕度檢測發(fā)展狀況 網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，使監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 等領域，因此，糧情檢測技術糧情檢測屬監(jiān)控系統(tǒng)范疇，近年來，由于計算機技術、超大規(guī)模集成電路技術和的研究在軟、硬件等方面都有了一定的進展。這種方法對儲糧有一定的作用，但由于溫度計精度、人工讀數(shù)的人為因素等原因，溫度檢測不僅速度慢，而且精度低，抽樣不徹底，局部糧溫過高不易被及時發(fā)現(xiàn)，導致因局部糧食發(fā)霉變質(zhì)引起大面積壞糧的情況時有發(fā)生。至 1990 年，糧情檢測系統(tǒng)有了很大的改善和提高，系統(tǒng)在布線上采用矩陣式布線技術，簡化了數(shù)據(jù)采集部分的線路，在傳感器方面應用了半導體、熱電偶等器件；在線路傳輸上采用了串行傳輸方式，從而減少了傳輸線根數(shù)；采用單板機進行數(shù)據(jù)處理，并采用各種手段提高數(shù)據(jù)傳輸及檢測速度，通過軟硬件技術的結(jié)合，檢 測精度和可靠性較前有很大提高。近年來，隨著單片機功能的日益強大和計算機的廣泛應用，糧情檢測的準確性、穩(wěn)定性要求越來越高。這種傳感器采用了半導體集成電路與微控制器最新技術，在一個管芯上集成了半導體溫度檢測芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片、計算機接口芯片，轉(zhuǎn)換、溫度補償?shù)裙δ?。目前，國?nèi)出現(xiàn)了豐富的數(shù)字傳感器配套產(chǎn)品，如遠程控制模塊、中繼器、接插器、分線器等，技術也比較成熟。 單片機歷史 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。 可以說，二十世紀跨越了三個 “電 ”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。它由主機、鍵盤、顯示器等組成）。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。因為它體積小，通常都藏在被控機械的 “肚子 ”里?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。現(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。 單片機的歷史 ： 第一代：七十年代后期， 4 位邏輯控制器件發(fā)展到 8 位。代表產(chǎn)品： MC6800 、 Intel 8048 。代表產(chǎn)品： MC146805 、 Intel 8051 。 （ 2 ） MCU 的擴展方式從并行總線型發(fā)展出各種串行總線。 （ 4 ）在降低功耗，提高可靠性方面， MCU 工作電壓已降至 。 研究內(nèi)容和研究方法 本課題需要研究的內(nèi)容主要有以下幾方面： （ 1）根據(jù)系統(tǒng)功能要求并且考慮系統(tǒng)的實用性和可操作性，進行系統(tǒng)的整體方案設計。 （ 2）系統(tǒng)硬件設計。 （ 3）系統(tǒng)軟件設計。 本設計以實用為出發(fā)點，力求設計原理簡單，開發(fā)成本低，易于實現(xiàn)。單片機控制可靠性高，溫濕度傳感器采集信號誤差小，穩(wěn)定度高，整個系統(tǒng)使用簡單， 經(jīng)濟實用， 有很強實用性。 系統(tǒng)的組成 根據(jù)系統(tǒng)總體功能，將其劃分為以下幾個功能模塊：微處理器 CPU、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D、溫度傳感器、濕度傳感器、鍵盤、數(shù)碼顯示組成，整個系統(tǒng)的構成如圖所示。一方面 AD590 集成傳感器采集溫度信號，信號經(jīng)過整理放大后送 ICL7109A/D 轉(zhuǎn)換器 ， 由此將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后送至 CPU 進行運算處理，另一方面濕度傳感器 HS1101 將采集的濕度信號通過以 555 定時器為主的單穩(wěn)態(tài)電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號直接送至 89C51 進行處理，在單片機內(nèi)部， CPU 根據(jù)模擬量與數(shù)字量的對應關系，把收到的數(shù)字量與溫濕度值一一對照，找出合適的溫濕 度值進行顯示，達到測溫測濕的目的。 因 89C51內(nèi)含 4KB的 EEPROM，不需外擴展存儲器，可使系統(tǒng)整體結(jié)構簡單。 C，根據(jù)糧倉內(nèi)實際溫度變化情況，將測溫范圍設定為 070?？蓽y濕度測量范圍是（ 0100） %RH，這也足以滿足對濕度的測量要求。整個系統(tǒng)測量精度高、穩(wěn)定性好，性能上能夠達到遠距離測量溫濕度的要求，適于安置在糧倉內(nèi)進行檢測。 AT89C51 單片機功能介紹 芯片簡介 AT9C51 是一個低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元，內(nèi)置功能強大的微型計算機的 AT89C51 提供了高性價比的解決方案。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 Vss：接地 。 Vpd 為備用電源輸入端。兩引腳間外接晶體與片內(nèi)反相放大器構成一個振蕩器，為單片機提供時鐘控制信號。 0INT ：外部中斷 0 輸入，本設計中 0INT 與 ICL7109 的 STATUS 相連接受中斷請求信號。 T1：定時器 /計數(shù)器 T1 外部輸入。同時用 T0 設置 1S 的定時，從而實現(xiàn)計數(shù)功能。 RD ：外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸入線。 ALE/ PROG ：地址鎖存允許信號輸出端，設計中此端接到 74LS373 地址鎖存器的鎖存允許端實現(xiàn)鎖存功能。當 EA 為高電平時 ， CPU 執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令 ， 當 EA 為低電平時 ， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲器的指令 。 P3 口為多功能口，每一位都可以分別被定義為復用的輸入功能或復用的輸出功能。而實際上 ， 如果把復用輸出功能控制端置1，則 端可實現(xiàn)復用的輸入功能。當口電路中的多路開關接通鎖存器的 Q 端輸出時， P2 口作普通輸入輸出使用，當開關接通地址時，作地址總線口使用， P2 口的引腳狀態(tài)由所輸出的地址確定。 P0 口為雙向 I/O 口，它的結(jié)構與 P2 口相似，可作輸入 /輸出口使用，也可作系統(tǒng)擴展的地址 /數(shù)據(jù)總線口。 上電手動復位電路 AT89C51 單片機復位信號是高電平有效的，其有效時間應持續(xù) 2 個機器周期以上。圖中 RESET 按鍵未按下時，單片機剛接通電源，就進入了上電復位狀態(tài)，在單片機開始工作了以后，如按下 RESET，由兩電阻組成的串聯(lián)分壓電路使 RST 得到一個高電平，從而使單片機重新復位；松開按鍵，復位信號消失，單片機可開始正常工作。這個電路是一個典型的單片振蕩電路。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇 即 A/D 轉(zhuǎn)換器，或簡稱 ADC，通常是指一個將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。轉(zhuǎn)換器能夠準確輸出的數(shù)字信號的位數(shù)越多，表示轉(zhuǎn)換器能夠分辨輸入信號的能力越強，轉(zhuǎn)換器的性能也就越好。 當一個 的信號輸入時，轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)為 11。 C)； (2) 低噪聲 (典型值為 15μVPP)，低功耗 (20mw)； (3) 高輸入阻抗 (典型值 1012歐姆 )； (4) 轉(zhuǎn)換速度最快達 30次 /秒，當采用 ，速度為 /秒； (5) 片內(nèi)帶有振蕩器，外部可接晶振或 RC電路以組成不同頻率的時鐘電路； (6) 12位二進制輸出，同時還有一位極性位和一位溢出位輸出； (7) 輸出與 TTL兼容，以字節(jié)方式 (分高低字節(jié) )三態(tài)輸出，并且具有 VART掛鉤方式，可以用簡