糧倉溫度檢測儀設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)單片機(jī)原理及接口技術(shù) 課程設(shè)計（論文）題目： 糧倉溫度檢測儀設(shè)計 院（系）： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣103 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 王亞杰 指導(dǎo)教師： （簽字）起止時間：2013.06.24-2013.07.12專心-專注-專業(yè)課程設(shè)計（論文）報告的內(nèi)容及其文本格式1、課程設(shè)計（論文）報告要求用A4紙排版，單面打印，并裝訂成冊2、頁邊距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，頁眉1.5cm，頁腳1.75cm，左側(cè)裝訂；3、字體：一級標(biāo)題，小二號字、黑體、居中；二級，黑體小三、居左；三級標(biāo)題，黑體四號；正文文字，小四號字、宋體；

2、4、行距：20磅行距；5、頁碼：底部居中，五號、黑體；6、對圖題和圖中文字要求：圖題是5號黑體，在圖的下方居中圖中文字是5號宋體，參照圖2.17、對表題和表中文字要求：表題是5號黑體，在表的上方居中表中文字是5號宋體，參照表2.1課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 學(xué) 號學(xué)生姓名王亞杰專業(yè)班級電氣103班課程設(shè)計（論文）題目糧倉溫度檢測儀設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)該檢測儀為手持式設(shè)備，糧倉內(nèi)預(yù)先埋設(shè)熱敏電阻，溫度在-10+50變化時，其電阻值在10k1k之間變化。測溫時將設(shè)備與熱敏電阻對接，檢測并顯示糧食溫度，啟動排風(fēng)設(shè)備，當(dāng)溫度超限時及時發(fā)出聲光報警信號（1只發(fā)光二極管

3、和蜂鳴器）。設(shè)計任務(wù)：1. CPU最小系統(tǒng)設(shè)計（包括CPU選擇，晶振電路，復(fù)位電路）2. 傳感器選擇及其接口電路設(shè)計3. 開關(guān)量輸出接口電路及顯示電路設(shè)計4. 程序流程圖設(shè)計及程序清單編寫技術(shù)參數(shù)：1溫度檢測范圍-10+502工作電源220V設(shè)計要求：1、分析系統(tǒng)功能，選擇合適的單片機(jī)及傳感器，溫度檢測電路設(shè)計等；2、應(yīng)用專業(yè)繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖；3、按規(guī)定格式，撰寫、打印設(shè)計說明書一份，其中程序開發(fā)要有詳細(xì)的軟件設(shè)計說明，詳細(xì)闡述系統(tǒng)的工作過程，字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上。進(jìn)度計劃第1天 查閱收集資料第2天 總體設(shè)計方案的確定第3-4天 CPU最小系統(tǒng)設(shè)計第5天 傳感器選擇及其接口

4、電路設(shè)計第6天開關(guān)量輸出接口電路及顯示電路設(shè)計第7天 程序流程圖設(shè)計第8天 軟件編寫與調(diào)試第9天 設(shè)計說明書完成第10天 答辯指導(dǎo)教師評語及成績 平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算摘 要糧食是人類生存的必需品，溫度是保存好糧食的先決條件，儲存大量的糧食對穩(wěn)定國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。大型糧倉有相應(yīng)的龐大糧情監(jiān)控系統(tǒng)及布線網(wǎng)絡(luò)，小型便攜式測溫儀只能單點測溫且功能單一。專門針對農(nóng)戶小型糧倉測溫的問題，本文提出一種基于單片機(jī)系統(tǒng)的小型糧倉測溫儀：可測量1路溫度數(shù)據(jù)、報警功能等。本文在闡述測溫背景及單片

5、機(jī)系統(tǒng)介紹的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了測溫儀的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的過程，涉及到了曲線實現(xiàn)的算法。其中，硬件電路設(shè)計是以AT89C51單片機(jī)和DS18B20數(shù)字溫度傳感器為核心器件，由測溫電路、LCD顯示電路、時鐘電路、報警電路、PC接口電路、鍵盤電路等設(shè)計組成的。軟件設(shè)計則采用模塊化編程方法，使得程序易于調(diào)試和維護(hù)，并利用KEIL軟件進(jìn)行C語言編程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、LCD顯示、鍵盤掃描、報警等功能，并用PROTEL 99軟件畫整機(jī)電路圖。本設(shè)計功能實用，結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾性強(qiáng)、實用性強(qiáng)，具有一定的工程應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；DS18B20；LCD顯示；DS1302；溫度檢測目 錄第1章 緒論1.1 糧倉

6、溫度檢測儀設(shè)計概況糧食儲藏是國家為防備戰(zhàn)爭、災(zāi)荒及其它突發(fā)性事件而采取的有效措施，特別對于發(fā)展中國家來講，糧食更是基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。從理論上說，國家掌握的糧食越多越好，但是從現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看，國家只要能控制住一定數(shù)量的可靈活支配、質(zhì)量良好的糧食，便可達(dá)到“備戰(zhàn)備荒”、宏觀調(diào)控的目的，還可以節(jié)省資金用于發(fā)展經(jīng)濟(jì)。而近年來，耕地面積減少、水土流失嚴(yán)重等因素造成提高糧食總產(chǎn)量的空間十分有限；加上人口的增加，糧食尤為重要。其中，由于農(nóng)戶分散存儲，農(nóng)民儲量不當(dāng)，導(dǎo)致儲量蟲害霉變，造成糧食損失巨大。正確的儲糧應(yīng)嚴(yán)格控制其溫度，因為，溫度高促進(jìn)糧食的新陳代謝，產(chǎn)生水酒精等，促進(jìn)糧食發(fā)芽；溫度過低，溫度偏低，

7、則糧食表面水分增高，糧食的濕度到一定上限則會霉變變質(zhì)。因此，儲糧溫度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。大型糧倉有相應(yīng)的既穩(wěn)定又精確地糧情智能測控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)復(fù)雜且昂貴，而對于小型糧倉來說大材小用；小型的便攜式測溫儀也只能單點測溫且功能單一，不適合小型糧倉的測溫工作。小型糧倉的測溫處于中間態(tài)，“高不成低不就”。這便迫使設(shè)計出一種實用性強(qiáng)，性價比高且功能多樣的智能型小型糧倉測溫儀。這樣才能更有效的實現(xiàn)精確農(nóng)業(yè)，真正服務(wù)于“三農(nóng)”。因此，該設(shè)計具有一定的研究意義和使用價值。1.2 本文研究內(nèi)容本文提出一種基于單片機(jī)系統(tǒng)的小型糧倉測溫儀，可測量1路溫度數(shù)據(jù)、報警功能等。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為主控器，通過擴(kuò)

8、展A/D接口，鍵盤輸入，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)顯示以及系統(tǒng)報警等相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測的原理與結(jié)構(gòu)。本文在闡述測溫背景及單片機(jī)系統(tǒng)介紹的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了測溫儀的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的過程。其中，硬件電路設(shè)計是以AT89C51單片機(jī)和DS18B20數(shù)字溫度傳感器為核心器件，由1路測溫電路、LCD顯示電路、時鐘電路、報警電路、PC接口電路、鍵盤電路等設(shè)計組成的。軟件設(shè)計則采用模塊化編程方法，使得程序易于調(diào)試和維護(hù)，并利用KEIL軟件進(jìn)行C語言編程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、LCD顯示、鍵盤掃描、報警等功能，并用PROTEL99軟件畫整機(jī)電路圖。第2章 CPU最小系統(tǒng)設(shè)計2.1 糧倉溫度檢測儀設(shè)計總體設(shè)計方案測

9、溫儀有共同的特點：檢測方便、測量點少、功能簡單等。若采用一般的模擬溫度傳感器采集溫度信號，則需要設(shè)計信號調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路，才能把傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到微處理器處理，電路復(fù)雜并且精確度不高。而隨著元件的發(fā)展，我們足以能夠?qū)崿F(xiàn)精簡電路、豐富功能的設(shè)計思想。針對于小型糧倉測溫儀設(shè)計，關(guān)鍵在于兩部分：溫度傳感器的選擇和主控單元的設(shè)計。選擇何種傳感器，選擇何種主控單元，選擇何種實現(xiàn)方法，這對整個設(shè)計都起到至關(guān)重要的作用。圖2.1 過程層原理框圖表1.1 變電站情況項目名稱本期規(guī)模變壓器2臺35kV進(jìn)線2回10kV出線6回10kV電容器組2臺電氣主接線35kV外橋接線

10、10kV單母分段接線2.2 CPU的選擇根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，本設(shè)計選擇AT89C51。硬件的核心選用Atmel公司產(chǎn)生的AT89C51單片機(jī)。它是一種低功耗、低電壓、高性能的8位微控處理器，具有8K在系統(tǒng)可編程FLASH存儲器，采用的工藝是Atmel允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器；P0口控制引腳，P3口為溫度監(jiān)測引腳2.3 數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展AT89C51與存儲器芯片6116的擴(kuò)展2.4 復(fù)位電路設(shè)計時鐘電路單片機(jī)在開機(jī)時都需要復(fù)位，以便于中央處理器以及其他功能部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的復(fù)位后時靠外部電路實現(xiàn)的，再時鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的RST引腳時

11、出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖以上的高電平，單片機(jī)便可以實現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。51單片機(jī)的RST引腳是復(fù)位信號的輸入端。例如AT89C51單片機(jī)時鐘頻率為12MHZ，則復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)該為1us.當(dāng)AT89C51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)2個機(jī)器周期以上的高電平時，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位，上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。圖中電容C4和電阻R5對電源+5V來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段電平時間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻作用，不用圖中電阻R5也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能

12、。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動復(fù)位，并且再單片機(jī)運行時間，用開關(guān)操作也能確定使單片機(jī)復(fù)位。常用的是上電或開關(guān)復(fù)位電路時上電后，由于C4的充電和反門作用時RST持續(xù)一段時間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運行當(dāng)中時，按下復(fù)位鍵SW10復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中使程序計數(shù)器PC=0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行，單片機(jī)冷機(jī)啟動后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值。運行中復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，復(fù)位電路采用按鈕電平復(fù)位電路如圖2.5 時鐘電路設(shè)計時鐘電路是用來產(chǎn)生AT89C51單片機(jī)工作時所必須的時鐘信號，AT89C51本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為保證工作方式的實現(xiàn)

13、，AT89C51在唯一的時鐘信號的控制下嚴(yán)格的按時執(zhí)行指令進(jìn)行工作，時鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘由于兩種形式：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。AT89C51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1和XTAL2，他們跨接在晶體振蕩器的用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個自激勵振蕩器。電路中的C1,C2的選擇在30PF左右，但電容太小會影響振蕩的頻率，穩(wěn)定性和快速性。晶振頻率為在1.2MHZ12MHZ之間，頻率越高單片機(jī)的速度就越快，但對存儲器要求就高。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的NPO電容，采用晶振頻率為12

14、MHZ.本次系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計如圖2.6 CPU最小系統(tǒng)圖根據(jù)上述4節(jié)圖，形成完整的CPU最小系統(tǒng)圖第3章 硬件電路設(shè)計3.1 傳感器的選擇在多點測溫系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的測溫方法是將模擬信號遠(yuǎn)距離采樣進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，而為了獲得較高的測溫精度，就必須采用措施解決由長線傳輸，多點測量切換及放大電路零點漂移等造成的誤差補償問題。采用數(shù)字溫度芯片DS18B20測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。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。在0100時，最大線形偏差小于1。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DS1

15、820和微控制器AT89C51構(gòu)成的溫度裝置，它直接輸出溫度的數(shù)字信號，可直接與微處理器連接。這樣，測溫電路的結(jié)構(gòu)簡單，體積小，且由于AT89C51可以帶多個DSB1820，因此可以非常容易實現(xiàn)多路測量，輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)。采用溫度芯片DS18B20測量溫度，可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個趨勢。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測量電路的精確度。所以集成芯片的使用將必成為電路發(fā)展的一種趨勢。3.2 單片機(jī)系統(tǒng) AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH（FPEROM）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱。單片機(jī)的可擦除

16、只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。 3.2.1 AT89C51的主要特性 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能COMS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機(jī)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(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元；全靜態(tài)工作，0Hz24MHz；32可編程I/O線；兩個16位定時器/計數(shù)器；5個中斷源；可編程串行通

17、斷；低功耗的閑置和掉電模式；片內(nèi)振蕩器和時鐘電路；片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。3.2.2 模擬量檢測接口電路圖畫出有傳感器、CPU、AD轉(zhuǎn)換器等電路連接圖，即完整的模擬量檢測硬件電路。3.3 XXX輸出接口電路設(shè)計AT89C51的引腳功能論文中對圖題和圖中文字要求：圖題是5號黑體，在圖的下方居中圖中文字是5號宋體論文中對表題和表中文字要求：表題是5號黑體，在表的上方居中表中文字是5號宋體3.4 人機(jī)對話接口電路設(shè)計該部分主要是設(shè)計鍵盤和顯示器，根據(jù)設(shè)計具體情況設(shè)計合理的鍵盤和顯示。第4章 軟件設(shè)計4.1 軟件實現(xiàn)

18、功能綜述整個系統(tǒng)的功能是通過硬件電路和相應(yīng)軟件配合來實現(xiàn)的，硬件電路的設(shè)計包含著軟件的設(shè)計思路，而軟件的設(shè)計支持著硬件發(fā)揮應(yīng)有的功能。因此，軟件對整個系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，是整個系統(tǒng)的核心，整個系統(tǒng)的執(zhí)行操作都是在軟件的協(xié)調(diào)指揮下進(jìn)行的。從軟件功能來分類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能，如測量、計算、顯示、通訊等。本設(shè)計中的軟件設(shè)計采用模塊化的設(shè)計思路，根據(jù)程序要完成的功能將整個程序劃分為若干個模塊，每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能模塊，既便于調(diào)試、連接，又便于移植、修改。整個系統(tǒng)的程序軟

19、件由多個獨立的子程序模塊組成，它們之間通過軟件接口進(jìn)行連接。連接的原則是：模塊內(nèi)數(shù)據(jù)關(guān)系緊湊，模塊間數(shù)據(jù)關(guān)系松散，按功能劃分模塊。系統(tǒng)程序主要包括主程序、溫度采集子程序、溫度處理子程序、顯示子程序等等。用于計算機(jī)程序設(shè)計的語言分為機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。本測控系統(tǒng)的下位機(jī)軟件的編寫主要采用C語言編寫。C語言源程序需轉(zhuǎn)換生成機(jī)器碼程序，才能被執(zhí)行。但是C語言編寫簡單，易懂，故常用。C語言的特點就是可以使編寫者盡量少地對硬件進(jìn)行操作，它是功能性和結(jié)構(gòu)性很強(qiáng)的語言。對大多數(shù)51系列單片機(jī)，使用C語言這樣的高級語言與使用匯編語言相比具有如下優(yōu)點：1).不需要了解處理器的指令集，也不必了解存儲器結(jié)

20、構(gòu)；2).寄存器分配和尋址方式由編譯器進(jìn)行管理，編程時不需要考慮存儲器的 尋址和數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)；3).指定操作的變量選擇組合提高了程序的可讀性；4).可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)；5).與使用匯編語言編程相比，程序的開發(fā)和調(diào)試時間大大縮短；6).C語言中的庫文件提供許多標(biāo)準(zhǔn)的方程，例如：格式化輸出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和浮點運算等；7).通過C語言可實現(xiàn)模塊編程技術(shù)，從而可將已編制好的程序加入到新程序中；8).C語言可移植性好且非常普及，C語言編譯器幾乎適用于所有的目標(biāo)系統(tǒng)，已完成的軟件項目可以很容易地轉(zhuǎn)換到其它的處理器或環(huán)境中。4.2 流程圖設(shè)計4.2.1 主程序流程圖設(shè)計主程序是整個測控系

21、統(tǒng)中最重要的程序，各個子程序都在主程序的協(xié)調(diào)指揮下運行，是一個順序執(zhí)行的循環(huán)程序，可以被任何優(yōu)先級的中斷請求所打斷。各個環(huán)境參數(shù)的測試和控制指令的判斷都在各個子程序中進(jìn)行，主程序的主要功能是實現(xiàn)系統(tǒng)的初始化、響應(yīng)中斷請求、調(diào)用子程序，從而實現(xiàn)系統(tǒng)功能。主程序應(yīng)盡可能多地使用調(diào)用指令，調(diào)用指令使得程序結(jié)構(gòu)清晰明了，無論是修改還是維護(hù)都比較方便。本設(shè)計的主程序流程圖如圖4.1所示4.2.2 溫度處理子程序設(shè)計從DS18B20讀取出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，然后再轉(zhuǎn)換為BCD碼，調(diào)用LCD1602顯示器才能用于字符顯示。在本程序中采用默認(rèn)的12位轉(zhuǎn)換精度時，溫度寄存器里的值是以0.0625為步

22、進(jìn)的，即溫度值為溫度寄存器里的二進(jìn)制值乘以0.0625，就是實際的十進(jìn)制溫度值。然后轉(zhuǎn)換十進(jìn)制到BCD碼，由于百位沒有用，默認(rèn)情況是置為0A，在顯示屏上沒有任何顯示。溫度處理子程序流程圖如4-2所示。4.2.3 溫度采集子程序設(shè)計由于每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM中，主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須逐一接入DS18B20，用讀ROM(33H)命令將該DSl8B20的序列號讀出并登錄。流程中先控制器啟動所有DS18B20進(jìn)行溫度變換，溫度轉(zhuǎn)換過程如下：程序判斷溫度是否是零下，如果是，則DS18B20保存的是溫度的補碼值，需要對其低8位取反加一變成原碼

23、。然后再逐一地讀出每個DS18B20的溫度數(shù)據(jù)，首先要發(fā)出匹配ROM命令(55H)，緊接著主機(jī)提供64位序列(包括該DS18B20的48位序列號)，就將與之匹配的溫度值讀出到單片機(jī)的RAM中這種方式使其所用時間往往小于傳統(tǒng)方式。溫度采集子程序流程圖如圖4-3所示。4.3 溫度報警子程序設(shè)計糧倉內(nèi)的溫度超過了15或者低于0，就自動啟動報警系統(tǒng)。若溫度都在015之間，則不報警。溫度報警子程序流程圖如圖4-4所示。4.4 LCD顯示子程序第5章 課程設(shè)計總結(jié)糧倉溫度過高或過低必然會對糧食的儲藏產(chǎn)生不利的影響，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，因此，必須定時對儲存糧食進(jìn)行溫度檢測。大型糧倉有相應(yīng)的龐大糧情監(jiān)控系統(tǒng)

24、及布線網(wǎng)絡(luò)，小型便攜式測溫儀只能單點測溫且功能單一，小型糧倉測溫處于中間態(tài)。于是，本小型糧倉測溫儀應(yīng)運而生。本設(shè)計選用方便實用的DS18B20作為溫度傳感器，溫度傳直接將采集的溫度信號輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理；單片機(jī)采用目前低價位但技術(shù)十分成熟的AT89C51；儀器的顯示部分用LCD12864，顯示美觀；并且，報警采用的是性價比高喇叭和發(fā)光二極管。同時，編寫了相關(guān)子程序，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集及處理、報警、顯示等功能，實現(xiàn)了對糧倉溫度的自動測溫，可對溫度數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動巡檢、單點查詢。溫度測量范圍為-1050，測量精度為±0.1。簡而言之，該小型智能糧倉測溫儀可以取代以往粗糙的糧倉測溫方法，同時也

25、具備舊式測溫儀表不可比擬的優(yōu)點，優(yōu)化現(xiàn)場作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)糧食儲備安全水平。本文介紹了該小型糧倉測溫儀的設(shè)計過程，包括硬件電路及其配套的應(yīng)用軟件，其主要內(nèi)容如下：1).介紹了國內(nèi)外溫度檢測技術(shù)的發(fā)展；2).根據(jù)實際測量要求制定出了所需元器件的選擇使用和連接方案；3).根據(jù)實際使用要求設(shè)計了相應(yīng)的基于單片機(jī)的硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集、溫度值的實時顯示；4).設(shè)計了和硬件配套的軟件流程。參考文獻(xiàn)1 梅麗鳳等編著 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社2009.72 趙晶 主編 Prote199高級應(yīng)用 人民郵電出版社，2000 3 于海生 編著 微型計算機(jī)控制技術(shù) 清華大學(xué)出版社2

26、003.44 . 王俊杰 曹衛(wèi)鋒. DS18B20在糧倉測溫系統(tǒng)上的應(yīng)用J . 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版) 第22卷第五期1004-1478(2007)05-0083-03.5 . 韓煥平,劉艷君. 一種實用的糧倉測溫儀J. 儀表技術(shù) 2001年第3期.6 . 余永權(quán). 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 北京:電子工業(yè)出版社, 1997.7 . 曲喜貴.電子元件材料手冊 M . 北京:電子工業(yè)出版社,1989.422-430.8 . 黃賢武,鄭筱霞,曲波等. 傳感器實際應(yīng)用電路設(shè)計M . 成都:電子科技大學(xué)出版社,1997.4-10.9 . 劉君華. 智能傳感器系統(tǒng) M . 西安：西安電子科技大學(xué)出版

27、社,1999.10 .郭天祥. 新概念51單片機(jī)C語言教程M . 北京:電子工業(yè)出版社,2009.11 .黃賢武. 傳感器的原理與應(yīng)用M. 成都:電子科技大學(xué)出版社,1999:56-57.12.李東生等.protel DXP電路設(shè)計教程M.北京:電子工業(yè)出版社,2003.9:20-180.13 .DS18B20中文資料手冊.14 . LCD12764 中文資料手冊.15 .全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會編. 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編（2005） M .北京:電子工業(yè)出版社,2007. 16 孫家廣. 計算機(jī)圖像學(xué)M.3版.北京:清華大學(xué)出版社,2005.17 .劉彩.一種快速有效的畫線

28、算法J.現(xiàn)代機(jī)械,2001(2):3-5.附錄總程序#include<reg51.h>#include"yejing.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include <intrins.h>sbit DQ = P07; /數(shù)據(jù)口define interfacesbit baojing=P14 /報警口signed char shangxian=15;  /上限報警溫度，默認(rèn)值為15signed char xiaxian=0;  

29、0;/下限報警溫度，默認(rèn)值為0uchar uint temp; /溫度值 variable of temperaturevoid delay2(unsigned char i) /延時函數(shù)while(-i); void Init_Ds18b20(void) /DS18B20初始化send reset and initialization commandDQ = 1; /DQ復(fù)位,不要也可行。delay2(1); /稍做延時DQ = 0; /單片機(jī)拉低總線delay2(250); /精確延時，維持至少480usDQ = 1; /釋放總線，即拉高了總線delay2(100); /此處延時有足夠,確

30、保能讓DS18B20發(fā)出存在脈沖。uchar Read_One_Byte() /讀取一個字節(jié)的數(shù)據(jù)read a byte date /讀數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)以字節(jié)的最低有效位先從總線移出uchar i = 0;uchar dat = 0;for(i=8;i>0;i-) DQ = 0; /將總線拉低，要在1us之后釋放總線 /單片機(jī)要在此下降沿后的15us內(nèi)讀數(shù)據(jù)才會有效。 _nop_(); /至少維持了1us,表示讀時序開始 dat >>= 1; /讓從總線上讀到的位數(shù)據(jù)，依次從高位移動到低位。 DQ = 1; /釋放總線，此后DS18B20會控制總線,把數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€上 delay

31、2(1); /延時7us,此處參照推薦的讀時序圖，盡量把控制器采樣時間放到讀時序后的15us內(nèi)的最后部分 if(DQ) /控制器進(jìn)行采樣 dat |= 0x80; /總線為1, DQ為1,那就把dat的最高位置1;若為0,不處理,保持0 delay2(10); /此延時不能少，確保讀時序的長度60us。return (dat);void Write_One_Byte(uchar dat)uchar i = 0;for(i=8;i>0;i-) DQ = 0; /拉低總線 _nop_(); /至少維持了1us,表示寫時序(包括寫0時序或?qū)?時序)開始 DQ = dat&0x01; /

32、從字節(jié)的最低位開始傳輸 /指令dat的最低位賦予給總線,必須在拉低總線后的15us內(nèi), /因為15us后DS18B20會對總線采樣。 delay2(10); /必須讓寫時序持續(xù)至少60us DQ = 1; /寫完后,必須釋放總線, dat >>= 1; delay2(1);uint Get_Tmp() /獲取溫度get the temperaturefloat tt;uchar a,b;Init_Ds18b20(); /初始化Write_One_Byte(0xcc); /忽略ROM指令Write_One_Byte(0x44); /溫度轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)nit_Ds18b20(); /初始化

33、Write_One_Byte(0xcc); /忽略ROM指令Write_One_Byte(0xbe); /讀暫存器指令a = Read_One_Byte(); /讀取到的第一個字節(jié)為溫度LSBb = Read_One_Byte(); /讀取到的第一個字節(jié)為溫度MSBtemp = b; /先把高八位有效數(shù)據(jù)賦于temptemp <<= 8; /把以上8位數(shù)據(jù)從temp低八位移到高八位temp = temp|a; /兩字節(jié)合成一個整型變量tt = temp*0.0625; /得到真實十進(jìn)制溫度值，DS18B20可以精確到0.0625度 /所以讀回數(shù)據(jù)的最低位代表的是0.0625度tem

34、p =(uint)( tt*10+0.5); /放大十倍，目的是將小數(shù)點后第一位也轉(zhuǎn)換為可顯示數(shù)字 return temp;void main()P0=0;delay(50);init();delay(10);show();while(1)display(Get_Tmp();2. 液晶頭文件#ifndef _yejing_H_#define _yejing_H_#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar CMDAddress;sbit RS=P25;sbit RW=P21;sbit EN=P22;void delay(uchar t) /延時函數(shù) uint x,y;for(x=t;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);bit busy() /判忙標(biāo)志位bit flag;RS=0;RW=1;EN=1;flag=(bit)(P0&0x80);EN=0;return flag; void write_cmd(uchar cmd) /寫命令字while(busy();RW=0;RS=0;delay(5);P0=cmd;EN=1;delay(5);EN=0;delay(5);void write_date(uchar dat) /寫數(shù)