数字温度传感器的控温系统.doc

1、内容摘要选用STC89S52单片机作为系统CPU ，实现基于数字温度传感器DS18B20的温度测试与MCU通过温度的控制系统。本文详细地描述了系统组成、结构和功能，对系统各个组成模块进行了详细分析和设计, 主要包括单片机最小系统电路（时钟脉冲电路，复位电路）按键电路，传感器电路，继电器控制电路，蜂鸣器报警电路。本次的毕业设计的是一个温度控制系统，主要完成的是对控制室内温度测试与控制，DS18B20测试温度并在数码管上显示，可以使用按键调整控制温度的范围。当任温度在不同的范围内，单片机就控制不同的设备进行相应的工作来调整温度，使其温度控制在一个相对稳定的范围。关键字：STC89S52单片机、蜂鸣

2、器报警、继电器控制、温度传感器、温控系统。目 录第一章: 绪 论1.1 智能电子温控系统设计的目的.41.2 智能电子温控系统完成的功能.4第二章：总体方案设计.5第三章：硬件设计.73.1 温度采集电路.73.1.1 DS18B20简介.73.1.2 DS18B20接口电路.103.2 单片机控制电路.103.2.1 单片机简介.103.2.2 时钟电路和复位电路.113.3 显示电路.123.4 报警控制电路.133.4 加热控制电路.14第四章：软件设计.164.1 本次设计常用的汇编指令.164.1.1 累加器A的操作指令.164.1.2 工作组Rn的操作指令.164.1.3 累加器判

3、0指令.164.1.4 调用与返回指令.164.1.5 清0指令.174.1.5 位转移指令.174.2 各模块化程序.174.2.1 温度采集子程序.174.2.2 温度处理子程序.214.2.3 输出驱动子程序 .22第五章：安装调试与结果.245.1 安装调试.245.2 结果显示.24第六章： 总结.25结束语.26参考文献.27附录.28第一章：绪 论1.1智能电子温控系统设计的目的随着嵌入式技术、计算机技术、通信技术的不断发展与成熟。控制系统以其直观、方便、准确、适用广泛而被越来越广泛地应用于工业过程、空调系统、智能楼宇等。恒温控制系统，控制对象是温度。温度控制在日常生活及工作领域

4、应用的相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制，而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。1.2智能电子温控系统完成的功能本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能：被控温度范围可以调整，初始范围30=T=40。如果被测温度在30度到40度之间，则既不加热，又不报警；如果被测温度小于30度，则既加热，又报警；如果被测温度大于40度，则报警，不加热。 数码管显示温度

5、，温度精确到整数。第二章：总体方案设计这次设计的题目是基于单片机智能电子温控系统的设计，温度控制设定范围为3040，最小分辨度为1，上下线温度在程序中设置，被控温度范围可以调整，时时显示当前温度值，另外还增加了蜂鸣器报警装置和加热控制电路。实现这种控制目的的方案有3个。方案1：热电偶温度自动控制系统。（采用A/D转换器）方案2：模拟集成温度控制器AD590温度自动控制系统。（V/F转换电路）方案3: 数字温度传感器DS18B20温度自动控制系统这三个方案都是采用单片机控制，数码管显示温度。这三个方案的比较部分为温度传感器部分和模/数转换部分。方案（1）的系统框图如图2.1所示： 图2.1热电偶

6、温度自动控制系统该部分温度检测部分采用热电偶，它需要冷端补偿电路与其配套，并且热电偶输出电压只有几毫伏，必须经过放大处理才能A/D转换，若采用8位A/D转换器，CADC0804则输入端需采用放大器，把几毫伏的电压信号放大到5伏左右。由于热电偶属于非线性器件，因此每个温度值都必须通过分度表，查表才能获得，这给软件编程和数据处理增加了难度。这种系统具有测量温度范围可以从零下一百度到上千摄氏度，而且很多热电偶精度非常高，这是测量系统的优点，但构成系统复杂抗烦扰能力不强。方案（2）的框图如图2.2： 图2.2模拟集成温度控制器温度自动控制系统原理图 如果不使用A/D转换器的话，可以选择V/F转换电路（

7、压频转换）代替A/D转换器，因为V/F变换与单片机的接口有输入（只有一根线）、接口电路简单、抗干扰性好、易采用光电隔离等优点，故采用V/F转换电路来实现A/D变换是行之有效的。这一电路对温度变化的小信号有较好的精度，而且对输入温度信号有快速响应能力。缺点是该电路比较复杂，需要用放大电路来将温度传感器采集到的信号进行放大，性能不够稳定。方案（3）的框图如图2.3：图2.3智能电子温控系统系统原理 该方案采用智能温度传感器DS18B20,它的最高分辨率为12位，可识别0.0625摄氏度的温度。它具有直接输出数字信号和数据处理功能，并且它和单片机接口只需要一位I/O口，因此由它构成的系统简单实用。由

8、与DS18B20按照工业设计要求设计，抗干扰性能强，但是温度测量范围是从-55 +125，比较有限。因为我们只在常温下使用，经过综合比较，方案（3）是比较理想的，并且经济合理。第三章 硬件设计3.1温度采集电路3.1.1数字温度传感器DS18B20简介 1.一般说明 DS18B20是采用“1-wire”一线总线传输数据的集成温度传感器，信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线。可采用外部电源供电，也可采用总线供电方式，此时，把VDD连接在一起作为数字电源。因为每一个DS18B20有唯一的系列号（silicon serial num

9、ber）,因此多个DS18B20可以存在于同一条单线总线上，这允许在许多地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测。2.特性（1）独特的单线接口，只需一个引脚即可通信（2）多点（multidrop）能力使分布式温度检测应用得以简单化（3）不需要外部元器件（4）可用数据线供电（5）在1秒内（典型值）把温度变换为数字（6）用户可定义的，非易失性的温度告警设置（7）告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）3.引脚排列图如图3.1所示：图3.1DS18B20引脚图DS18B20的引脚说明如表3.1： 表3.1DS18B20的引脚说

10、明4.内部结构DS18B20内部结构如图3.2所示，主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。器件从单线的通信线取得其电源。在信号线为高电平的时间周期内，把能量贮存在内部的电容器中，在单信号为低电平的时间周期内断开此电源，直到信号线变为高电平重新接上寄生（电容）电源为止，作为另一种可供选择的方法，DS18B20也可用外部5V电源供电。与DS18B20的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在ROM操未定建立之前不能使用存储器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM操作命令之一：（1）READ-ROM(读ROM)，（2）MATCH-ROM(符合 R

11、OM),（3）SEARCH-ROM(搜索 ROM),（4）SKIP-ROM(跳过 ROM),或（5）ALARM SEARCH(告警搜索)。这些命令对每一器件的64位激光ROM部分进行操作。如果在单线上有许多器件，那么可以挑选出一个特定的器件，并给总线伤的主机指示存在多少器件及其类型。在成功的执行了ROM操作序列之后，可使用存储器可控制操作，然后主机可以提供六种存储器和控制操作命令之一。一个控制操作命令指示DS18B20完成温度测量。该测量的结果将放入DS18B20的高速暂存（便签式）存储器（SCRATCHPAD MEMORY）通过发出读暂存存储器内容的存储器操作命令可以读出此结果。每一温度告警

12、触发TH和TL构成一个字节的EEPROM。如果不对DS18B20施加告警搜命令，这些寄存器可用作通用用户存储器。使用存储器操作命令可以写TH和TL。对这些寄存器的访问通过便签存储器。所有数据均以最低有效位在前的方式被读写。DS18B20内部有一个64为的ROM区，其中前8位为该器件的序列号，接下来48是该器件的编号，每个器件都不一样，用于在一线总线上连接多传感器时进行对象识别，第8位是前56位的CRC校验码。接下来是RAM区和EERAM区。RAM前五个字节分别为LSB、MSB、TH、TL和CONFIG值，分别表示温度测量值的低位字节、高位字节、温度高温低温报警和使用传感器分辨率设置位。EERA

13、M分别用于TH和TL的数据保存。每次上电时，数据会自动从EERAM拷贝到TH和TL中。Fonfrg值的数据格式如表3.2： 低五位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂是该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如表3.3所示：（DS18B20出厂是被设置为12位）5.供电方式DS18B20有两种供电方式。第一种方法是寄生电源方式。当发生温度变换时，在I/O口提供一强上拉电阻，如图3.3所示：通过使用一个MOSFET把I/O线直接拉到电源可达到这一点。当使用该方式时VDD引脚连接到地。向DS18B20供电的另一种方法是

14、通过使用连接到VDD引脚的外部电源，如图3.4所示：这种方法的优点是在I/O线上不要求强的上拉。总线上主机不需向上连接便在温度变换期间使线保持高电平。这就允许在变换时间内其他数据在单线上传送。此外，在单线总线上可以放置任何数目的DS18B20,而且如果它们都是用外部电源，那么通过发出跳过（Skip）ROM命令和接着发出（Convent）T命令，可以同时完成温度变换。需要注意的是，只要外部电源处于工作状态，GND引脚不可悬空。DS18B20具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用处理器I/O端口少等优点，应用方便灵活，在常温测量中有较大优势，与Lon Works现场总线结合应用前景更加广阔，

15、如在工业过程、空调系统、智能楼宇等领域德尔温度测量会有广泛的应用。3.1.2 DS18B20接口电路前面介绍过DS18B20有两种供电方式，寄生电源方式和通过使用连接到VDD引脚的外部电源。寄生电源方式需要接一个接近5K的上拉电阻。通过比较，本设计采用外部电源供电方式。3.2单片机控制电路3.2.1单片机简介以大规模集成电路为主组成的微型计算机，简称为单片机，又称为嵌入式微控制器（Embedded microcontroller）。它的诞生是计算机发展史上一个新的里程碑。1. 单片机的发展单片机从诞生至今已经经历了4个发展阶段，分别是：第一阶段（19741976年）：单片机初级阶段。因工艺限制

16、，此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。例如仙童公司生产的F8单片机，只包括了8位CPU，64个字节的RAM，和两个并行口，需要加一块具有1KB ROM、定时器/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。第二阶段（19761978年）：低性能单片机阶段。此阶段的单片机已成为一台完整的计算机，但内部资源不够丰富，以Intel公司生产的MCS-48系列为代表，片内集成了8为CPU、8位定时/计数器、RAM和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4KB。第三阶段（1978）：高性能单片机阶段。此阶段的单片机内部资源丰富，以Inte

17、l公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU、16位定时/计数器、串行I/O口、多级中断系统、RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。有的型号内部还带有A/D转换器。第四阶段（1982）：8位单片机的巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。16位单片机以Intel公司生产的MCS-96系列为代表，在片内带有多通道A/D转换器和高速输入/输出（HIS/SHO）部件，中断处理和实时处理能力很强。目前单片机的品种众多，其中性能优良的8位单片机在今后若干年仍然将是工业检测、控制应用领域中的主角。2.单片机的特点：（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。能利用它方便的

18、组装成各种智能式测控设备及各种智能仪器仪表，很容易满足仪器设备既智能又微型化的要求。（2）可靠性高、适用的温度范围宽。单片机芯片一般是按工业测控要求设计的，能适应各种恶劣的环境。这一点是其他机种无法比拟的。（3）以扩展、控制能力强。通过单片机本身或扩展可以方便的构成各种规模的应用系统及多机和分布式计算机控制系统。（4）指令系统相对简单，较易掌握，且指令中又较丰富的逻辑控制功能指令，能较方便的直接操作外部输入输出设备。由于单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等独特优点，已成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广泛的发展前景。单片机技术的应用，使得许多领域的技术水平和自动化程

19、度大大提高，可以说，当今世界正面临着一场以单片机（微电脑）技术为标志的新技术革命。3.2.2时钟电路和复位电路1.时钟脉冲电路片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz24 MHz之间选取。C1、C2是反馈电容，其值在20pF100pF之间选取，典型值为30pF。本电路选用的电容为30pF,晶振频率为12MHz。振荡周期=1/12ms;机器周期Sm=1ms指令周期=1-4msXTAL1和XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容。在石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产

20、生一定频率的机械变形，而这种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。一般情况下，无论是机械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。但是，但交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共振，称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率，也称谐振频率。即用来连接8051片内OSC的定时反馈回路，如图3.5所示。石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，以便使MCS-51片内的OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常，OSC的输出时钟频率fOSC为0.5MHz-16MHz，典型值为12MHz或者11.0592MHz。电容C1和C2可以帮助起振，典型值为30p

21、F，调节它们可以达到微调fOSC的目的。2.单片机复位电路。图3.6为单片机复位电路，单片机在开机是都需要复位，以便中央处理CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机的复位是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。MCS-51单片机的RST引脚是复位信号的输入端。例如：若MCS-51单片机时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应该为2ms。 3.3显示电路需要实时显示当前的温度，从实际情况看，不是必须的。为了直观的观察温度变化的效果，设置两个显示位，用数码

22、管即可。1、数码管按显示方式：分为静态数码管（图1-左）和动态数码管（图1-右）。显示的原理不太相同。一般的，静态数码管的亮度比较高，编程简单，但是占用管脚比较多，而动态显示的数码管的亮度不很高，但能节省管脚资源，由于动态数码管显示时需要CPU的不断扫描刷新，占用系统的运行资源。对于该系统，采用静态数码管就可以了。接在单片机的两个I/0口上。数码管的内部是LED灯,LED灯的工作电流比较小，需要加入限流电阻。单片机的驱动能力很小，所以采用了共阳极数码管提高亮度。根据实际情况，加入的限流电阻为560。实物的照片如下:2、数码管内部接线：分为共阳数码管和共阴数码管。如下图：3.4报警电路蜂鸣器是一

23、种一体化结构的电子讯响器，本文介绍如何用三极管驱动蜂鸣器，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.515V直流工作电压），多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声

24、。 3.5控制加热设备电路继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制开关器件。继电器的工作原理和特性 ：继电器是一种电子控制开关器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 电磁继电器的工作原理和特性 ：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁

25、的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器采用SRD-D6VDC-SL-C型，240AC通断TA的电流。其直流线圈电阻95欧，三极管Q1采用8550,输出电流IC为150mA,放大系数b为60至1000范围内，若取b为200则IC在5V下为50mA左右，则基极电流0.25mA。只有P0口

26、在高电位输出时才能达到这样大的电流值。因此把这两个口分别用P0和P1代替。由于PO口属于三态输出输入口，因此，必须接上电阻，其阻值大小可计算为： 我们取10千欧的电阻让Q1在高电平时饱和导通，此时，基极电流为。二极管D3主要起保护作用，在Q1关断时续流，以免电感线圈断路时产生过压损坏三极管。由于DS18B20自带了存储器，能够将设定的温度报警值自动存入DS18B20的EEROM中，永久保存，因此每次开机时系统都会自动从DS18B20的EEROM读出温度报警值。当实际温度大于TH的设定值时，蜂鸣器响，表示超温，此时继电器K断开吸合，停止加热；当实际温度处于TL和TH的设定值之间时，既不加热，也不

27、报警；当温度低于TL时，既加热又报警。第四章 软件的设计4.1本次设计中用到的指令4.1.1以累加器A为目的的操作指令汇编语言指令指令功能指令编码字节数执行周期MOV A,RnA(Rn)E8+n11MOV A,directA(direct)E5 direct21MOV A,RiA(Ri)E6+I11MOV A,#dataA#data74 data21这组指令的功能是把源操作数所指定的内容传送到累加器A。4.1.2以寄存器Rn为目的操作数的指令汇编语言指令指令功能指令编码字节数执行周期MOV Rn,ARn(A)F8+n11MOV Rn,directRn(direct)A8+n direct22M

28、OV Rn,#dataRn#data78+n data21这组指令的功能是把源操作数所指定的内容复制到当前工作寄存器组R0R7的某个寄存器中。4.1.3累加器判0转移指令汇编语言指令指令功能指令编码字节数执行周期JZ rel(A)=00：PC(PC)+2+rel60rel22(A)=00H：PC(PC)+2JNZ rel(A)=00：PC(PC)+2+rel70rel22(A)=00H：PC(PC)+2这两条指令是对累加器A是的内容0和不为0进行判别后转移的，满足就转移，不满足就继续往下执行。4.1.4调用与返回指令1、调用指令汇编语言指令指令编码字节数执行周期ACALL addr11*1 a

29、ddr7022LCALL addr1612 addrH addrL32第一条指令是调用短指令，指令转移的目的地址是从它下一条指令首地址开始执行的，指令调用子程序的地址范围是2KB。第二条指令是长调用指令，被调用的子程序首地址可以设在64KB地址范围内的程序存储器空间的任何位置。2、返回指令汇编语言指令指令编码字节数执行周期RET2212RETI3212第一条指令是子程序返回指令，子程序执行完后，用该指令把调用子程序是压入堆栈的断点地址送回到PC中，使程序回到原程序断点处继续顺序进行。第二条指令是中断服务程序返回指令，中断服务程序执行完后，用该指令把响应中断时压入堆栈的断点地址送回到PC中，使程

30、序回到原程序断点处继续顺序进行。4.1.5位清零指令汇编语言指令指令功能指令编码字节数执行周期CLR bitBit0C2bit21CLR CC0C311SETB bitBit1D2 bit21SETB CC1D311前两条指令可实现直接寻址位和累加位C的清零；后两条指令可实现直接寻址位和累加位的位置。4.1.6位条件转移指令汇编语言指令指令功能指令编码字节数执行周期JBC bit,rel(bit)=1,转移且(bit)清零10bit rel32JB bit,rel(bit)=1，转移20bit rel32JNB BIT,REL(bit)=0，转移30bit rel32JC REL(C)=1，转

31、移40 rel22JNC rel(C)=0，转移50 rel22这几条指令可以分别判断所指定的位是1还是0，符合指令条件则转移，否则继续执行程序。4.2各模块软件流程序4.21温度采集子程序主程序流程序的说明：首先是开始，然后清数据区，设定参数初值，初始化DS18B20,读取温度显示并与TH和TL判断。1.DS18B20的操作时序对DS18B20软件的实际主要根据其操作时序和控制协议编写的。其时序分为初始化操作时序，读操作时序，写操作时序，分别如图4.2、4.3和4.4所示。2. DS18B20的温度转换关系DS18B2O中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二

32、进制补码读数形式提供0.0625/LSB形式表达，其中S为符号位。 表4.1是12转换后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625/LSB形式表示。 二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如+12

33、5的数字输出为07D0H,+25.0625的数字输出为0191H，-25.0625的数字输出为FF6FH，-55的数字输出为FC90H。表4.2是DS18B20输出温度对应的二进制和十六进制数值，图4.5是控制温度转换子程序。 由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。 DS18B20的一线工作协议流程是： 初始化ROM操作存储器操作指令数据传输。每进行一次操作都要遵守这一协议流程。这一过程可以从GETWD子程序的框图4.6表达。 它的过程可具体表述为主机的总线低电平持续时间480至900微秒然后释放总线，等6

34、0微秒后读总线是否为低，为低电平表示器件DS18B20反馈存在信号等待主机的下一步操作。2.初始化子程序流程图如图4.7所示。该图中每个具体操作除初始化外都是通过命令的方式实现的。如表4.1所示。读操作子程序是主机先发出低电平维持等待6ns释放总线，再等待8ns读入数据。在写操作子程序则为使总线常产生一个由高到低的阶段，保持低电平16ns方式向总线写数据等待40ns以保持写过程持续60ns,然后重复以上操作。4.2.2数据处理与显示子程序 数据处理部分使用的器件是MCS-51系列单片机STC89C52,它自带8K的FLASH程序存储器，它的核心处理单元为8位。数据处理主要是对数字温度传感器采集

35、温度数据，并进行逻辑判断，根据数据的具体情况输出到数码管显示和使继电器动作。这部分包括三个方面的工作，主要由三个子程序来完成，分别为GETWD、DATA-PRO和ZTBJ。从这个子程序读出的数据由两个字节组成，高字节为35H,低字节为34H，数据格式如表4.3所示。处理过程如框图4.8所示。首先，把高位字节不带进位位Cy左移四位，再与F0H相与，最后把低四位置零，高四位保持不变，将所得结果存储起来。低位字节的处理是：先将该字节高低四位相互交换，存储字节在R3中，然后将这个数据与0FH相与去除高四位，最后将这个低位字节与处理后的高位字节相或，将高地位自己最后处理为一个字节，除去最高位符号位，后七

36、位就是要显示的数据，存储在36H中。最后把R3中的数据取出，带进位位左移一位，判断其进位标志位C是否为“1”若为“1”则把数字5存储在37H中，供LCD显示测量值小数部分。否则把37H中置零。到此，整个数据处理过程到此结束。 图4.8数据处理子程序4.2.3输出驱动子程序 如图4.10。由两个比较程序组成。把测量值和设定值比较，低于最低设定值就加热高于最高设定值就制冷。在最小设定值和最大设定值之间继电器不动作处于保持状态。 输出驱动子程序如图4.10所示说明：首先开始，然后取温度测量值，再把取得的温度值与最大设定值比较，如果大于设定值就制冷，最后返回。首先开始，然后取温度测量值，再把取得的温度

37、值与最小设定值比较，如果小于设定值就加热，最后返回。源程序见附录1所示。 第5章 安装调试与结果5.1安装调试这次毕业设计方案，使用的主要器件数字温度传感器DS18B20和数码管都是可以直接输出数字信号的，因此省略了很多模拟电路，使得硬件结构看起来非常简单、明了，同时也极大的减少了因为电路复杂而带来的各种影响。虽然电路简单，但是在调试过程中还是遇到了很多问题：1. 复位按键不起作用，经检查，发现原来是电源没有接上去，后来将电源接上那个后问题解决。2. 继电器后面接了接线柱是用来接加热装置的，继电器相当于接通加热装置的开关。接通电源后加热装置不起作用，开始以为是继电器坏了，经检查，原来是控制加热

38、装置的继电器供电路接触不好，源问题就解决了。5.2 结果显示 1.温度显示界面：数码管显示温度值，体功能如下：通过一线温度传感器DS18B20采集温度，通过单片机将采集到的数值处理后在数码管上显示。2.上、下限温度：本设计的上、下限温度是在程序里设计好的。TH:40 TL:30TH:40高位报警值TL:38低位报警值3报警状态显示：（1）当实际温度小于TH的设定值时，Wendu:19TL 显示实际温度，蜂鸣器响，表示实际温度第一下限温度。此时继电器K2吸合，进行加热。（2）当实际温度大于TH的设定值时，Wendu:41TH蜂鸣器响，表示超温。（3）当实际温度小于TH大于TL的设定值时，Wend

39、u:39 既不加热，又不报警。第6章 总 结基于单片机的智能电子温控系统的设计主要是用于控制孵化厂的温度。本设计有读数方便，测温范围广，测温准确，小巧美观，便于携带，系统简单实用，经济合理等要求。 针对上述要求该基于单片机的智能电子温控系统的设计选用的器件都是有非常高的集成度，省去了很多不必要的外围电路，使得整个电路看起来结构非常简单。譬如温度传感器的选择，如果使用AD590的话，直接的影响，就是系统要增加一个A/D转换器，而由于外围电路的增加，单片机的I/O口必定不够，因此还需要再增加一块8155芯片来扩展，这样整个电路看起来就会复杂很多，同时对系统的性能也会有一定的影响。结束语三年的时间说

40、长也长，说短也短，转眼间已过去了。这三年来，有失也有得，在大学生活中使我们经历了许多，发生在我们身上的一切都将被编织成一个个动人的故事，珍藏在心底，成为我们美好的回忆！ 大学的学习中，老师给予了我们许多帮助，教给我们许多为人处事的道理，传授给我们许多理论知识，我们在各方面都得到了很大的进步。我们从心底感谢老师对我们的谆谆教诲，感谢学校为我们提供了一个良好的学习环境。在学校里我们所学到的扎实的专业理论知识，为我们能拟写出优秀的毕业论文打下了坚实的基础，也为我们能顺利地走上工作岗位提供了保障。2012年4月10日，我开始做自己的毕业设计，从那天开始到4月20日我的设计和论文基本完成。在此期间，从最

41、出的茫然到慢慢的进入状态，再到对思路的逐渐清晰，整个的过程难以用语言来表达。刚开始选到题目就觉得无从下手，不知从何做起；有了老师的指导给我们的帮助，当困难慢慢的得到解决时，我心情觉得豁然开朗。从开始的理论知识加强，到选择题目，再到方案的论证、具体的设计和软、硬件的调试无不凝聚着老师的心血和汗水，在设计的过程中我觉得是受益匪浅。本设计的顺利完成，归功于各位老师的认真负责和严格的要求，使我能够很好的掌握和运用所学的知识，并在设计中得以体现，正是有了他的帮助和支持才是我的设计顺利完成。对我的毕业设计画上一个圆满的句号。即将结束再次学习的生活，相信等待我的是一片充满机遇、风险与快乐的土地；更加相信，不朽的民族精神终将引领我们创造新的奇迹！参考文献1 李全利，单片机原理及接口技术。北京：高等教育出版社，20042 何立明，单片机高级教程。北京：航空航天大学出版社，20003 潘新民，微型计算机控制技术。北京：人民邮电出版社，20004 赵进全，单片机应用技术项目设计。四川：四川大学出版社,20