【正文】 前，單片機控制器在從生活工具到工業(yè)應用的各個領域，例如生活工具的電梯 、電腦 、工業(yè)生產中的現(xiàn)場控制儀表、數(shù)控機床等。 隨著社會的發(fā)展，人們對 環(huán)境 溫度的控制要求也越來越高，對于 高溫 的溫度控制也就相應的不斷提高，而我設計的 基于單片機的溫度控制 就是為了達到這樣的溫度控制要求而進行設計的。通過對電路的設計，對芯片的外圍擴展，來達到對溫度的控制和調節(jié)功能 7 二 . 方案論證與比較 1. 方案一 由于本設計是 控溫 測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進行 A/D 轉換后，就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設計需要用到 A/D 轉換電路，感溫電路比較麻煩。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設計也比較簡單，故采用了方案二。 圖 1 總體設計方框圖 本數(shù)字溫 控系統(tǒng) 采用了 AVR 單片機 Atmega16L 作為控制核心 ,通過一個溫度傳感器DS18B20 把環(huán)境溫度讀取進來，再由液晶模塊將讀取的溫度顯示出來， 通過 鍵盤 按 鍵 來設定報警溫度值，當溫度達到預設報警溫度值時， 利用蜂鳴器、 LED 指示燈及電機風扇實現(xiàn)高溫報警及降溫功能。（如 圖 1） 圖 1 中的按 鍵 復位電路是上電復位加手動 復位，使用比較方便，在程序跑飛時 ，可以手動復位，這樣就不用在重 啟 單片機電 源，就可以實現(xiàn)復位 ；鍵盤按鍵用來設置報警溫度值從而控制風扇及報警； 顯示電路直接用液晶模塊顯示，不但顯示直觀、清晰，在硬件電路設計中還更方便。 (圖 11) 2. 傳感器數(shù)據(jù)采集電路 主要是通過 外接 一種改進型智能 溫度傳感器 DS18B20 來實現(xiàn) (圖 12)。 3. 溫度顯示電路 主要是用一塊 16X2 字符型液 晶顯示模塊來實現(xiàn) (圖 13)。 10 (圖 12) (圖 13) 4. 報警降溫電路 主要是 通過兩個鍵 盤按鍵對其報警溫度的設置， 以 蜂鳴器及 LED 燈 配合 低壓直流電風扇 等組合 來實現(xiàn) 對溫度的報警降溫 (圖 14)。 1. 主程序 主程序的主要功能是負 責溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20測量的當前溫度值，并與設定值相比較從而達到控溫報警效果 ，其程序流程見圖 2 所示。其程序流程圖如圖 3 所 示 。溫度轉換命令子程序流程 圖如上圖，圖 4 所示 圖 4 溫度轉換流程圖 14 六 . 主要器件介紹 1. 主控制器 本設計采用了 Atmel 公司的 AVR 單片機 Atmega16L 作為控制核心。 AVR 單片機可以提供高達 16 MIPS 的執(zhí)行時間，具有 128K 字節(jié)的可編程 Flash 存儲器，同時具備 4096 字節(jié)的靜態(tài) RAM。 2. 顯示 液晶模塊 顯示電路采用了液晶模塊， 實現(xiàn)了當前 溫度 在液晶顯示模塊上實時顯示。 PA0 引腳選擇液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)存儲器或指令存貯器， PA1 引腳表明此次操作是讀液晶顯示模塊還是寫液晶顯示模塊， PA2 則構成上升沿與下降沿完成讀寫時序。 DS18B20 的性能特點如下： ● 獨特的單線 接口僅需要一個端口引腳進行通信； ● 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網功能； ● 無須外部器件； ● 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ~； ● 零待機功耗； ● 溫度以９或１２位數(shù)字； 15 ● 用戶可定義報警設置； ● 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件； ● 負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20 采用３腳 PR－ 35 封裝或８腳 SOIC 封裝，其內部結構框圖如圖 5 所示。溫度報警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過軟件寫入戶報警上下限。高速暫存 RAM 的結構為８字節(jié)的存儲器，結構如圖 3 所示。第５個字節(jié)，為配置寄存器，它的內容用于確定溫度值的數(shù)字轉換分辨率。該字節(jié)各位的定義如圖6 所示。 16 由表 1 可見， DS18B20 溫度轉換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉換時間越長。 高速暫存ＲＡＭ的第６、７、８字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯１。 當 DS18B20 接收到溫度轉換命令后，開始啟動轉換。單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃ ／ LSB 形式表示。表 2 是一部分溫度值對應的二進制溫度數(shù)據(jù)。若Ｔ＞ TH 或 T＜ TL，則將該器件內的報警標志位置位，并對主機發(fā)出的報警搜索命令作出響應。 在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余檢驗碼（ CRC）。 DS18B20 的測溫原理是這這樣的 ,器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器１；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數(shù)器２的脈沖輸入。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將－ 55℃所對應的一個基數(shù)分別置入減法計數(shù)器１、溫度寄存器中，計數(shù)器１和溫度寄存器被預置在－ 55℃ 所對應的一個基數(shù)值。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值，只要計數(shù)器門仍未關閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作按協(xié)議進行。 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時 DS18B20 的 1 腳接地， 2 腳作為信號線， 3腳接電源。 當 DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D 轉換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為 10us。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。 報警初值設定為 40，通過按鍵 加一， 減一的功能來設置報警值，當溫度達到設 置報警值時， LED 燈及蜂鳴器便會發(fā)出報警信號，同時直流電風扇便會啟動達到降溫效果。 雖然以前課堂上也做過這樣的設計但這次設計真的讓我長進了很多，我覺得寫好一個程序并不是一件簡 單的事。 在這里我要感謝我的指導老師晏凱 老師 以 及所有 在這此畢業(yè)設計中 幫助過我的同學 ， 正 因為有他們的幫助我才能順利的完成這次的作品。PORTA endasm include include include int wendu,adjust=31。 //定義數(shù)組 void scan_key()。 // 聲明電機轉動子函數(shù) void scan_key() // 溫度值設置子函數(shù) { if(==0) { adjust++。 } if(==0) { adjust。 } } void motor_turn() //電機轉動子函數(shù) { =1。 DDRC=0xf2。 DDRD=0xf3。 //18B20 初始化 DS18B20_Init()。 //1602 初始化 while (1) { scan_key()。 } else { DS18B20_Init()。 lcd_clear()。 sprintf(buffer,the temp is %d,wendu)。 //顯示當前溫度 lcd_gotoxy(0,1)。 // lcd_puts(buffer1)。 if(wendu=adjust) //比較當前溫度與設置溫度 { motor_turn()。 //驅動蜂鳴器 =1。 =0。 delay_ms(80)。 //電機停止 =0。 //LED 熄滅 } }。 左上角的 一個復位按鍵 在程序跑飛時 可以 過通此按鈕進行 手動復位，這樣就不用在重 啟 單片機復位 按 鍵 液晶顯示模塊 DS18B20 風扇 接口 5V 電源 報警設置按 鍵 蜂鳴器 LED 指示燈 Atmega16L 芯片 減 1 加 1 散熱風扇 25 電源，就可以實現(xiàn)復位 。 項 目 經 理項 目 副 經 理 項 目 總 工 質 安 總 監(jiān)工程管理部物資管理部技術管理部檢測試驗室質安管理部監(jiān) 督 工 程 管 理部 、 物 資 管 理部 、 檢 測 試 驗 室現(xiàn) 場 質 檢 員 、 施 工 員施 工 班 組 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6