溫度報警器-肖旭1341203018

1、課程設(shè)計(論文)題 目 名 稱 溫度報警器 課 程 名 稱 電子測量技術(shù)與儀器 學(xué) 生 姓 名 肖 旭 學(xué) 號 1341203018 系 、專 業(yè) 電氣工程系測控技術(shù)與儀器 指 導(dǎo) 教 師 李輝 、2016年 1 月 11日邵陽學(xué)院課程設(shè)計（論文）任務(wù)書年級專業(yè)13測控學(xué)生姓名肖旭學(xué) 號1341203018題目名稱溫度報警器設(shè)計時間2016年1月4日2016年1月15日課程名稱電氣測量技術(shù)與儀器課程編號121201202B設(shè)計地點智能儀器與開發(fā)實驗室（314）/創(chuàng)新實驗室（214）一、 課程設(shè)計（論文）目的課程設(shè)計是在校學(xué)生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，是理論與實踐相結(jié)合的橋梁和紐帶。電氣測量技術(shù)課程設(shè)

2、計，要求學(xué)生更多的完成軟硬結(jié)合的動手實踐方案，解決目前學(xué)生課程設(shè)計過程中普遍存在的缺乏動手能力的現(xiàn)象. 電氣測量技術(shù)課程設(shè)計是繼電子技術(shù)、和單片機原理與應(yīng)用課程之后開出的實踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生綜合運用已學(xué)課程電氣測量技術(shù)的基本知識，獨立進行電氣測量的應(yīng)用技術(shù)和開發(fā)工作,掌握電氣測量技術(shù)的應(yīng)用、調(diào)試和電路設(shè)計、分析及調(diào)試檢測。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件在生物培育室、蔬菜大棚等場合，對溫度有一定要求。如果溫度太高，則應(yīng)及時采取降溫措施；如果溫度太低，則應(yīng)及時采取升溫措施。為了便于及時了解溫度是否正常，可使用溫度報警器。三 任務(wù)和要求 030，5為一檔顯示； 高于30，發(fā)出1kHz聲響，

3、同時打開電扇繼電器；當?shù)陀?8，停止； 低于10，發(fā)出1kHz間歇聲響，同時打開加熱器；當高于12，停止。注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實驗室、主要儀器設(shè)備等）智能儀器與開發(fā)實驗室（314）/創(chuàng)新實驗室（214）陳立周編 電氣測量第三版，機械工業(yè)出版，2013，2申忠如 等編著電氣測量技術(shù)，科學(xué)出版社，2014，1。五、進度安排2016年1月4日-5日：收集和課程設(shè)計有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)和要求2016年1月6日-7日：總體方案設(shè)計2016年1月8日-9日：硬件電路設(shè)計201

4、6年1月10日-11日：軟件設(shè)計2016年1月12日-13日：系統(tǒng)調(diào)試改進2016年1月14日：整理書寫設(shè)計說明書2016年1月15日：答辯并考核六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽名）： 學(xué)生（簽名）：邵陽學(xué)院課程設(shè)計（論文）評閱表學(xué)生姓名 肖旭 學(xué) 號 1341203018 系 電氣工程系 專業(yè)班級 13測控技術(shù)與儀器 題目名稱 溫度報警器 課程名稱 電子測量技術(shù)與儀器 一、學(xué)生自我總結(jié)在為期兩周的課程設(shè)計中，從對專業(yè)知識的幾近不熟悉到后期的熟悉并運用是一個艱難的過程。毫無頭緒的開始，然后開始設(shè)想方案，

5、查閱了多本書籍外加組員相互討論終于雛形頗具，但是在仿真中又遇到各式各樣細節(jié)性的問題使得仿真無法繼續(xù)，課題最有意義的地方便是這一個個細節(jié)故障的排除和電路設(shè)計的優(yōu)化，使得設(shè)計具有了新的生命，對專業(yè)知識的領(lǐng)悟也隨著上升一個等級。對于知識點和各個芯片以及電路系統(tǒng)的運用已經(jīng)更加嫻熟，得心應(yīng)手，對我而言是一個質(zhì)的飛躍，是一個難得的成長。 感謝老師，感謝同伴！ 學(xué)生簽名： 肖旭 2016年 1月 11日二、指導(dǎo)教師評定評分項目平時成績論文答辯綜合成績權(quán) 重304030單項成績指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計（論文）成績評定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計說明書（或論文）的“任務(wù)書”

6、頁后面；2、 表中的“評分項目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細則和評分標準確定。摘要本課程設(shè)計為溫度報警器。DS18B20溫度測量系統(tǒng)是以AT89C52單片機為控制核心，智能溫度傳感器DS18B20以及各個分支部分為控制對象，用七段數(shù)碼管顯示，運用C語言和軟件進而轉(zhuǎn)化為匯編語言實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)的各種功能。設(shè)計完成了讀DS18B20的ROM序列號電路和溫度檢測、報警及自動升降溫調(diào)節(jié)控制電路。借助仿真工具Proteus和單片機編程軟件Keil實現(xiàn)了系統(tǒng)軟硬件的交互仿真，并結(jié)合七段數(shù)碼顯示管、DS18B20和AT89C52單片機開發(fā)班進行了電路焊接和調(diào)試，實現(xiàn)了課程設(shè)計的目的。科技服務(wù)于人類，希望更多的設(shè)計

7、和奇思妙想能夠被創(chuàng)造出來并服務(wù)于人類。關(guān)鍵詞：數(shù)字溫度傳感器DS18B20；單片機；Proteus仿真；Keil目錄中文摘要1 序言.11.1設(shè)計目的與意義.11.2研究的內(nèi)容.12 設(shè)計任務(wù)及要求.13 系統(tǒng)硬件芯片介紹.13.1 AT89C52.13.2 DS18B20智能溫度傳感器芯片.34 設(shè)計方案.104.1 設(shè)計框圖.104.2 AT89C52.104.3 溫度采集單元.114.4 溫度控制模塊.114.5 報警模塊.124.6 溫度檔顯示模塊.135 結(jié)論.136 心得體會.147 謝辭.15參考文獻.16附錄一.17附錄二.181.序言1.1設(shè)計目的與意義在日常的工業(yè)生產(chǎn)中，常

8、常需要對溫度有一定的要求和把握，特殊行業(yè)更是對溫度有著更加嚴格的要求。在本次設(shè)計的場景生物培育室中，植物對于溫度是比較敏感的，因此，意圖利用智能溫度傳感器芯片和單片機系統(tǒng)設(shè)計一個溫度調(diào)控報警器來達到自動化地進行溫度檢測，調(diào)控以及異常報警。1.2研究的內(nèi)容本課題主要研究通過AT89C52單片機和DS18B20智能傳感器芯片以及配備元器件來對溫度進行檢測調(diào)控報警的功能。利用keil軟件進行c語言編程編譯轉(zhuǎn)化，進而控制C52單片機對溫度調(diào)控，因硬件缺乏，故而使用Proteus進行仿真設(shè)計。2.設(shè)計任務(wù)及要求在生物培育室、蔬菜大棚等場合，對溫度有一定要求。如果溫度太高，則應(yīng)及時采取降溫措施；如果溫度太

9、低，則應(yīng)及時采取升溫措施。為了便于及時了解溫度是否正常，可使用溫度報警器。 030，5為一檔顯示； 高于30，發(fā)出1kHz聲響，同時打開電扇繼電器；當?shù)陀?8，停止； 低于10，發(fā)出1kHz間歇聲響，同時打開加熱器；當高于12，停止。3.系統(tǒng)硬件芯片介紹3.1 AT89C52AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 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(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子

10、行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。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(fù)擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。AT89C52 有256 個字節(jié)的內(nèi)部RAM，80H-FFH 高128 個字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，

11、也就是高128字節(jié)的RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負端。P0P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口（3239 腳）被定義為N1 功能控制端口

12、，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。其圖見圖3-1：圖3-13.2 DS18B20智能溫度傳感器芯片DS18B20是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精度高的特點。DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s減為750ms。 DS18B20測溫

13、原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55所對應(yīng)的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預(yù)置值。DS18B20

14、引腳圖見圖3-2-1：圖3-2-1DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。該產(chǎn)品適用于冷凍庫，糧倉，儲罐，電訊機房，電力機房，電纜線槽等測溫和控制領(lǐng)域。軸瓦，缸體，紡機，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測溫和控制。汽車空調(diào)、冰箱、冷柜

15、、以及中低溫干燥箱等。供熱/制冷管道熱量計量，中央空調(diào)分戶熱能計量和工業(yè)領(lǐng)域測溫和控制。DS18B20時序圖見圖3-2-2：圖3-2-2DS18B20 ROM指令表見表3-2-1指 令約定代碼功 能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址）符合 ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準備。搜索 ROM0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準備。跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地

16、址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。表3-2-1DS18B20RAM指令表見表3-2-2：指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動DS1820進行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時最長為750ms（9位為93.75ms）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。復(fù)制暫存器48H將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。重調(diào) EEPROM0B8H將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM

17、中的第2、3字節(jié)。讀供電方式0B4H讀DS1820的供電模式。寄生供電時DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。表3-2-2 特點：1.獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊。 2.每個器件有唯一的64位的序列號存儲在內(nèi)部存儲器中。 3.簡單的多點分布式測溫應(yīng)用。 4.無需外部器件5.可通過數(shù)據(jù)線供電。供電范圍為3.0V 到5.5V。 5.測溫范圍為-55125（67 257）。 6.在1085范圍內(nèi)精確度為5 。 7.溫度計分辨率可以被使用者選擇為 912位。 8.最多在750ms內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換為12位 數(shù)字。 9.用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置。 10.報警搜

18、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。 11.應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費 品、溫度計或任何熱感測系統(tǒng)。 DS18B20方框圖見圖3-2-3：圖3-2-3DS18B20的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9，10，11或12位，分別以0.5，0.25，0.125和0.0625增量遞增。在上電狀態(tài)下默認的精度為12位。DS18B20啟動后保持低功耗等待狀態(tài)；當需要執(zhí)行溫度測量和AD轉(zhuǎn)換時，總線控制器必須發(fā)出44h命令。在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個字節(jié)的形式被存儲到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當DS18B20由

19、外部電源供電時，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時序”），DS18B20正在溫度轉(zhuǎn)換中返回0,轉(zhuǎn)換結(jié)束返回1。如果DS18B20由寄生電源供電，除非在進入溫度轉(zhuǎn)換時總線被一個強上拉拉高，否則將不會由返回值。執(zhí)行序列：通過單線總線端口訪問DS18B20的協(xié)議如下： 步驟1. 初始化步驟2. ROM操作指令步驟3. DS18B20功能指令每一次DS18B20的操作都必須滿足以上步驟，若是缺少步驟或是順序混亂，器件將不會返回值。例如這樣的順序：發(fā)起ROM搜索指令F0h和報警搜索指令ECh之后，總線控制器必須返回步驟1。 初始化 通過單總線的所有執(zhí)行操作處理都從一個初始化序列開始。初始化序列包括一

20、個由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和其后由從機發(fā)出的存在脈沖。存在脈沖讓總線控制器知道DS18B20在總線上且已準備好操作，ROM指令一旦總線控制器探測到一個存在脈沖，它就發(fā)出一條ROM指令。如果總線上掛有多只DS18B20，這些指令將基于器件獨有的64位ROM片序列碼使得總線控制器選出特定要進行操作的器件。這些指令同樣也可以使總線控制器識別有多少只，什么型號的器件掛在總線上，同樣，它們也可以識別哪些器件已經(jīng)符合報警條件。ROM指令有5條，都是8位長度?？偩€控制器在發(fā)起一條DS18B20功能指令之前必須先發(fā)出一條ROM指令。READ ROM 33h （讀取ROM指令） 只有在總線上存在單只DS18B

21、20的時候才能使用這條命令。該命令允許總線控制器在不使用搜索ROM指令的情況下讀取從機的64位片序列碼。如果總線上有不止一只從機，當所有從機試圖同時傳送信號時就會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。 MATH ROM 55h （匹配ROM指令） 匹配ROM指令，后跟64位ROM編碼序列，讓總線控制器在多點總線上定位一只特定的DS18B20。只有和64位ROM片序列碼完全匹配的DS18B20才能響應(yīng)隨后的存儲器操作指令；所有和64位ROM片序列碼不匹配的從機都將等待復(fù)位脈沖。SKIP ROM CCh (忽略ROM指令) 這條指令允許總線控制器不用提供64位ROM編碼就使用功能指令。例如，總線控制器可以先發(fā)出一條忽略R

22、OM指令，然后發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令44h，從而完成溫度轉(zhuǎn)換操作。注意：當只有一只從機在總線上時，無論如何，忽略ROM指令之后只能跟著發(fā)出一條讀取暫存器指令BEh。在單點總線情況下使用該命令，器件無需發(fā)回64位ROM編碼，從而節(jié)省了時間。如果總線上有不止一只從機，若發(fā)出忽略ROM指令，由于多只從機同時傳送信號，總線上就會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。 ALARM SEARCH ECH （報警搜索指令） 這條命令的流程和搜索ROM指令相同，然而，只有滿足報警條件的從機才對該命令作出響應(yīng)。只有在最近一次測溫后遇到符合報警條件的情況，DS18B20才會響應(yīng)這條命令。在每次報警搜索指令周期之后，總線控制器必須返回步驟1。關(guān)

23、于報警操作流程見報警信號操作節(jié)。 DS18B20功能指令 在總線控制器發(fā)給欲連接的DS18B20一條ROM命令后，跟著可以發(fā)送一條DS18B20功能指令。這些命令允許總線控制器讀寫DS18B20的暫存器，發(fā)起溫度轉(zhuǎn)換和識別電源模式。DS18B20的功能指令詳見下文，同時被概括于表4，并用流程圖示于圖12。 CONVERT T 44h (溫度轉(zhuǎn)換指令) 這條命令用以啟動一次溫度轉(zhuǎn)換。溫度轉(zhuǎn)換指令被執(zhí)行，產(chǎn)生的溫度轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)以2個字節(jié)的形式被存儲在高速暫存器中，而后DS18B20保持等待狀態(tài)。如果寄生電源模式下發(fā)出該命令后，在溫度轉(zhuǎn)換期間（tconv），必須在10us(最多),內(nèi)給單總線一個強上

24、拉，見DS18B20供電節(jié)。如果DS18B20以外部電源供電，總線控制器在發(fā)出該命令后跟著發(fā)出讀時序，DS18B20如處于轉(zhuǎn)換中，將在總線上返回0，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則返回1。寄生電源模式下，總線被強上拉拉高前這樣的通訊技術(shù)不會被使用。WRITE SCRATCHPAD 4Eh （寫暫存器指令） 這條命令向DS18B20的暫存器寫入數(shù)據(jù)，開始位置在TH寄存器（暫存器的第2個字節(jié)），接下來寫入TL寄存器（暫存器的第3個字節(jié)），最后寫入配置寄存器（暫存器的第4個字節(jié)）。數(shù)據(jù)以最低有效位開始傳送。上述三個字節(jié)的寫入必須發(fā)生在總線控制器發(fā)出復(fù)位命令前，否則會中止寫入。 READ SCRATCHPAD BE

25、h （讀暫存器指令） 這條命令讀取暫存器的內(nèi)容。讀取將從字節(jié)0開始，一只進行下去，知道第9字節(jié)（字節(jié)8，CRC）讀完，如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時間發(fā)出復(fù)位命令來中止讀取。COPY SCRATCHPAD 48h （拷貝暫存器指令） 這條命令把TH,TL和配置寄存器（第2、3、4字節(jié)）的內(nèi)容拷貝到EEPROM中。如果使用寄生電源總線控制器必須在發(fā)出這條命令的10us內(nèi)啟動強上拉并最少保持10ms，見DS18B20供電節(jié)所述。 RECALL E2 B8H （召回EEPROM指令） 這條命令把報警觸發(fā)器的值（TH和TL）以及配置數(shù)據(jù)從EEPROM拷回暫存器?？偩€控制器在發(fā)出該命令后讀時序

26、，DS18B20會輸出拷回標識：0標識正在拷回，1標識拷回結(jié)束。這種拷回操作在DS18B20上電時自動執(zhí)行，這樣器件一上電暫存器里馬上就存在有效的數(shù)據(jù)了。 READ POWER SUPPLY B4h (讀電源模式指令) 總線控制器在這條命令發(fā)給DS18B20后發(fā)出讀時序，若是寄生電源模式，DS18B20將拉低總線，若是外部電源模式，DS18B20將會把總線拉高。關(guān)于這條指令的用法信息詳述于DS18B20供電節(jié)。單總線信號 DS18B20需要嚴格的單總線協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括集中單總線信號類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。所有這些信號，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出

27、的。 復(fù)位序列：復(fù)位和存在脈沖 和DS18B20間的任何通訊都需要以初始化序列開始。一個復(fù)位脈沖跟著一個存在脈沖表明DS18B20已經(jīng)準備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在初始化序列期間，總線控制器拉低總線并保持480us以發(fā)出（TX）一個復(fù)位脈沖，然后釋放總線，進入接收狀態(tài)（RX）。單總線由5K上拉電阻拉到高電平。當DS18B20探測到I/O引腳上的上升沿后，等待15-60us,然后發(fā)出一個由60-240us低電平信號構(gòu)成的存在脈沖。讀時序總線控制器發(fā)起讀時序時，DS18B20僅被用來傳輸數(shù)據(jù)給控制器。因此，總線控制器在發(fā)出讀暫存器指令BEh或讀電源模式指令B4H后必須立刻開始讀時，DS18B20可以提供

28、請求信息。除此之外，總線控制器在發(fā)出發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換指令44h或召EEPROM指令B8h之后讀時序。 所有讀時序必須最少60us,包括兩個讀周期間至少1us的恢復(fù)時間。當總線控制器把數(shù)據(jù)線從高電平拉到低電平時，讀時序開始，數(shù)據(jù)線必須至少保持1us,然后總線被釋放。在總線控制器發(fā)出讀時序后，DS18B20通過拉高或拉低總線上來傳輸1或0。當傳輸邏輯0結(jié)束后，總線將被釋放，通過上拉電阻回到上升沿狀態(tài)。從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時序的下降沿出現(xiàn)后15us內(nèi)有效。 因此，總線控制器在讀時序開始后必須停止把I/O腳驅(qū)動為低電平15us,以讀取I/O腳狀態(tài)。其溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表見圖3-2-4：圖3-2-44.

29、設(shè)計方案4.1 設(shè)計框圖設(shè)計框圖見圖4-1：圖4-14.2 AT89C52設(shè)計系統(tǒng)主控制器系統(tǒng)，通過AT89C52單片機為控制中樞控制各個模塊的運行。其圖見圖4-2：圖4-24.3 溫度采集單元將DS18B20智能溫度傳感器芯片DQ總線通過P1.7口與單片機進行連接，進行溫度采集傳送以及指令輸入。其圖見4-3：圖4-34.4 溫度控制模塊溫度控制模塊分為升溫模塊和降溫模塊并通過Proteus模擬兩個模塊。升溫電路通過P1.5口接收升溫信號并對室溫進行調(diào)控，其圖見4-4-1：圖4-4-1降溫電路通過P1.6口接收升溫信號并對室溫進行調(diào)控，其圖見4-4-2：圖4-4-24.5 報警模塊報警模塊由喇

30、叭等部件組成，通過P2.7口與單片機進行連接控制。當溫度高于設(shè)定的最高溫度或低于設(shè)定的最低溫度時，單片機內(nèi)部程序控制驅(qū)動報警電路。其圖見4-5：圖4-54.6 溫度檔位顯示模塊溫度檔位顯示模塊由共陰極數(shù)碼管和排阻組成，通過P0口與單片機進行連接，溫度分為六檔，5攝氏度為一檔。其圖見4-6：圖4-65結(jié)論電子測量技術(shù)與儀器充斥在生活的方方面面，在工業(yè)生產(chǎn)和未知領(lǐng)域探索方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，學(xué)好測控技術(shù)是十分重要的。本設(shè)計課題中，單片機和傳感器發(fā)揮了重要的作用，對于生物培育室溫度的控制，就體現(xiàn)了測控技術(shù)與儀器在工業(yè)生產(chǎn)的許多細節(jié)和生活的方方面面的重要性，因此，要穩(wěn)扎穩(wěn)打?qū)I(yè)知識，努力成為應(yīng)用型

31、人才。6.心得體會在本次的課程設(shè)計中通過自己選題，找材料，分析、設(shè)計等，也掌一些軟件的操作方法，這為以后的學(xué)習(xí)做了鋪墊。整個設(shè)計實現(xiàn)了從單一的理論學(xué)習(xí)到解決實際問題的轉(zhuǎn)變。通過本次的課程設(shè)計，我最大的收獲就是提高了自身的動手能力，培養(yǎng)了我的尋求解決問題的能力和團隊精神也增強了我其它方面的能力。在設(shè)計中，我充分應(yīng)用我們所學(xué)的知識，如智能傳感器應(yīng)用，電子測量原理的運用。這次實踐使我受益匪淺，在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增強了我的實際操作能力。在讓我體會到編寫程序的混沌枯草設(shè)計電路的艱辛疑惑的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。這次設(shè)計所用的工具是效率

32、高，運行比較方便且便于監(jiān)控和檢查問題，使設(shè)計的質(zhì)量得到了保證。課程設(shè)計提高我的綜合動手能力和工程設(shè)計能力，它使我的理論知識得到了綜合應(yīng)用，培養(yǎng)我綜合運用所學(xué)理論的能力和解決較復(fù)雜的實際問題的能力。電子測量技術(shù)與儀器發(fā)展呈現(xiàn)出系統(tǒng)集成化，自動化，設(shè)計自動化，用戶專業(yè)化和測試智能的優(yōu)勢，作為一個大學(xué)生。我們必須順應(yīng)時代的發(fā)展，這使我們必須要擴展自己的知識，并利用計算機來輔助分析和設(shè)計，這對我們是有益的。課程設(shè)計的自主設(shè)計、學(xué)習(xí)和研究過程中，通過寫課程設(shè)計的總結(jié)報告，初步訓(xùn)練我的書面表達能力。組織邏輯能力，這些技能應(yīng)用性強，對我的將來就業(yè)和進一步發(fā)展幫助較大。同時也加強了對課本知識的理解，使我們做到

33、理論和與實際的聯(lián)系，收獲很大。并且我也深深地體會到自己所學(xué)知識的不足，激發(fā)了我的自學(xué)能力和應(yīng)對挑戰(zhàn)的能力。為今后學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)了我們嚴謹務(wù)實，戒驕戒躁的作風(fēng)。致謝在這次為時兩周的課程設(shè)計中，我們這個團隊在一起努力的完成了指導(dǎo)老師給我們下達的任務(wù)，并且順利、成功的完成了每個小任務(wù)。在設(shè)計當中，我們也遇到了不少的困難，我們尊敬的黃強老師不辭辛苦的幫助我們解決我們設(shè)計過程中的種種困難。還有要感謝幫助過我們的班主任劉波老師和班內(nèi)個位學(xué)霸同學(xué)。十分感謝你們，你的付出，給了我們回報，在這里祝愿李輝老師和邱雄邇老師身體健康、工作順利。也祝愿每個老師和同學(xué)萬事如意，前途似錦！感謝老師，感謝同伴！參考文獻1 王家楨.傳感器與變送器M。北京：清華大學(xué)出版社。19962 曾巧媛.單片機原理與應(yīng)用M。北京：電子工業(yè)出版社。20023 何力民.單片機高級教程M。北京：北京航空大學(xué)出版社，20004 金發(fā)慶.傳感器技術(shù)與應(yīng)用M。北京：北京機械工業(yè)出版社。20005 何力民.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計M。北京：北京航空航天大學(xué)出版社。1997附錄一課題設(shè)計總電路仿真圖見附圖1：附圖1附錄二