基于ms51單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

1、中央電大畢業(yè)論文安徽廣播電視大學(xué)安徽廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)( (論文論文) ) 分校名稱分校名稱 教學(xué)點(diǎn)名稱教學(xué)點(diǎn)名稱 年級名稱年級名稱 專業(yè)名稱專業(yè)名稱 機(jī)電一體化（本科）機(jī)電一體化（本科） 課題名稱課題名稱 基于基于 ms51ms51 單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 2016 年 5 月中央電大畢業(yè)論文摘 要隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作的方方面面，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件,熱敏電阻成本低,但需要接信號處理電路,而且熱敏電阻的可靠性較差,測量溫

2、度的準(zhǔn)確度低,檢測系統(tǒng)的精度差。而今電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，采用單片機(jī)進(jìn)行溫度檢測、數(shù)值顯示和數(shù)據(jù)的傳送，具有效率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時實(shí)地控制等技術(shù)要求，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。單片機(jī)已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活，并有了不可替代的地位。而在工業(yè)五大基本參數(shù)中，溫度的測量尤其廣泛，可見精確的溫度對于工業(yè)發(fā)展來看有多大的作用。本文將介紹一種基于單片機(jī)的簡單數(shù)字溫度計(jì)，本溫度計(jì)可以精確地測量并顯示溫度，并實(shí)現(xiàn)上下限的報(bào)警功能。關(guān)鍵詞：單片機(jī)、數(shù)字溫度計(jì)、DS18B20、AT89S51中央電大畢業(yè)論文ABSTRACTWith the progress and development

3、of the times, SCM technology has spread to our lives, work in all aspects, to work independently of the temperature detection and display system has been applied in many fields. The traditional temperature measurement with a thermistor as a temperature sensitive element, the cost of the thermistor i

4、s low, but the need is connected with a signal processing circuit and poor reliability of thermistor, temperature measurement accuracy is low, the detection system of precision. Now the rapid development of electronic technology and microcomputer, the use of single-chip temperature detection, data d

5、isplay and data transmission, with the advantages of high efficiency and stable performance, but also can realize the requirement of real-time field control technology, in industrial production is applied more and more widely. SCM has come into our lives, and has an irreplaceable position. In the fi

6、ve basic parameters of the industry, the temperature measurement is particularly wide, and the precise temperature can be seen for industrial development. This paper introduces a simple digital thermometer based on single chip microcomputer, the thermometer can accurately measure and display the tem

7、perature, and realize the upper and lower alarm function.KEY WORDS: AT89S51,DS18B20,Singlechip,Digital thermometer中央電大畢業(yè)論文目錄目錄1 1、緒論、緒論 .1 11.1 課題背景.11.2 溫度計(jì)的介紹.11.3 課題研究的目的和意義.31.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.42 2、系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與論證、系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與論證 .6 62.1 系統(tǒng)的控制特點(diǎn)與性能要求.62.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理.62.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案分析.72.4 方案的分析比較.83 3、系統(tǒng)硬件及其電路的選擇、系統(tǒng)硬件

8、及其電路的選擇 .10103.1 系統(tǒng)硬件的選擇.103.2 主電路搭建.123.3 顯示電路.133.4 外圍電路建立.144 4、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .16164.1 軟件 KEIL介紹.164.2 程序介紹.175 5、總結(jié)、總結(jié) .21216 6、致謝、致謝 .2222附錄：參考文獻(xiàn)附錄：參考文獻(xiàn) .2323附錄：程序代碼附錄：程序代碼 .2424中央電大畢業(yè)論文11 1、緒論、緒論1.11.1 課題背景課題背景工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要測量溫度。在設(shè)計(jì)溫度測量系統(tǒng)時，通常需要采用電池供電的極低功耗模塊。傳統(tǒng)的溫度測量手段比較多，但不論是采用分立晶體管，或者是熱電偶，功耗都降不下

9、來。為達(dá)到低功耗要求，采用一枚極低功耗的、帶 Flash 存儲器的 MCU，以及熱敏電阻傳感器、日歷時鐘和液晶模塊(LCD)組成測量系統(tǒng)。采用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻，具有測量靈敏度高、體積小，電阻值大、價格便宜等特點(diǎn)，且溫度范圍可以從-40125，精度可達(dá) 1，基本上滿足了行業(yè)中對溫度的測量需求。系統(tǒng)兼顧了溫度測量精度和低功耗兩方面的要求。溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比，仍然有著較大的差距。成熟的溫控產(chǎn)品主要以點(diǎn)位控制及常規(guī)的 PID 控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較

10、高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入 WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。1.21.2 溫度計(jì)的介紹溫度計(jì)的介紹溫度計(jì)是測溫儀器的總稱。根據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測溫范圍的不同，有煤油溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)和光測溫度計(jì)等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要，測溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高。由于測溫范圍越來越廣，根據(jù)不同的要求，又制造出不同需要的測

11、溫儀器。下面介紹幾種。氣體溫度計(jì)：多用氫氣或氦氣作測溫物質(zhì)，因?yàn)闅錃夂秃獾囊夯瘻囟群苤醒腚姶螽厴I(yè)論文2低，接近于絕對零度，故它的測溫范圍很廣。這種溫度計(jì)精確度很高，多用于精密測量。 電阻溫度計(jì)：分為金屬電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體電阻溫度計(jì)，都是根據(jù)電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計(jì)主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的；半導(dǎo)體溫度計(jì)主要用碳、鍺等。電阻溫度計(jì)使用方便可靠，已廣泛應(yīng)用。它的測量范圍為-260至 600左右。 溫差電偶溫度計(jì)：是一種工業(yè)上廣泛應(yīng)用的測溫儀器。利用溫差電現(xiàn)象制成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀表連接，形成電路。把工作端放在被測溫

12、度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現(xiàn)電動勢，因而有電流通過回路。通過電學(xué)量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。它適用于溫差較大的兩種物質(zhì)之間，多用于高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達(dá) 3000的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。 高溫溫度計(jì)：是指專門用來測量 500以上的溫度的溫度計(jì)，有光測溫度計(jì)、比色溫度計(jì)和輻射溫度計(jì)。高溫溫度計(jì)的原理和構(gòu)造都比較復(fù)雜，這里不再討論。其測量范圍為 500至 3000以上，不適用于測量低溫。 指針式溫度計(jì)：是形如儀表盤的溫度計(jì)，也稱寒暑表，用來測室溫，是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件，用來控制指針。雙金屬片通常是用

13、銅片和鐵片鉚在一起，且銅片在左，鐵片在右。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多，因此當(dāng)溫度升高時，銅片牽拉鐵片向右彎曲，指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(zhuǎn)（指向高溫） ；反之，溫度變低，指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(zhuǎn)（指向低溫） 。 玻璃管溫度計(jì)：玻璃管溫度計(jì)是利用熱脹冷縮的原理來實(shí)現(xiàn)溫度的測量的。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)與沸點(diǎn)及凝固點(diǎn)的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計(jì)主要有：煤油溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、紅鋼筆水溫度計(jì)。他的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點(diǎn)是測量上下限和精度受玻璃質(zhì)量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠(yuǎn)傳，易碎。 壓力式溫度計(jì)：壓力式溫度計(jì)是利用封閉容器內(nèi)的液體，氣

14、體或飽和蒸氣受熱后產(chǎn)生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結(jié)構(gòu)是由溫包、毛細(xì)管和指示表三部分組成。壓力式溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度高，不怕中央電大畢業(yè)論文3震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點(diǎn)是：測溫范圍有限制，一般在-80400；熱損失大響應(yīng)時間較慢。 水銀溫度計(jì)：水銀溫度計(jì)是膨脹式溫度計(jì)的一種，水銀的凝固點(diǎn)是 -38.87，沸點(diǎn)是 356.7，用來測量 0-150或 500以內(nèi)范圍的溫度，它只能作為就地監(jiān)督的儀表。用它來測量溫度，不僅比較簡單直觀，而且還可以避免外部遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的誤差。1.31.3 課題研究的目的和意義課題研究的目的和意義1.3.11.3.1選題的目的選題的目的溫度

15、是日常生活、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化工、石油等領(lǐng)域最常用到的一個物理量。測量溫度的基本方法是使用溫度計(jì)直接讀取溫度。最常見到得測量溫度的工具是各種各樣的溫度計(jì)，例如：水銀玻璃溫度計(jì)，酒精溫度計(jì)，熱電偶或熱電阻溫度計(jì)等。它們常常以刻度的形式表示溫度的高低，人們必須通過讀取刻度值的多少來測量溫度。傳統(tǒng)的方式是采用熱電偶或熱電阻1。利用單片機(jī)和溫度傳感器構(gòu)成的電子式智能溫度計(jì)就可以直接測量溫度，得到溫度的數(shù)字值，既簡單方便，有直觀準(zhǔn)確。而利用單片機(jī) AT89S51 和溫度傳感器 DS18B20 設(shè)計(jì)一個設(shè)計(jì)溫度計(jì)，能夠測量 20 100之間的溫度值，用 LCD 液晶屏直接顯示，測量精度為 0.1。通

16、過這次設(shè)計(jì)能夠更加了解數(shù)字溫度計(jì)的工作原理和熟悉單片機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，鞏固所學(xué)的知識。1.3.11.3.1選題的意義選題的意義隨著社會的不斷發(fā)展，人們對自動化集成中調(diào)空的要求日益提高2。即使是高度集成化的今天，單片機(jī)技術(shù)依舊在我們的日常生活中占據(jù)著重要的地位?？萍疾粩喟l(fā)展，現(xiàn)代社會對各種信息參數(shù)的采集的準(zhǔn)確度和精確度的要求都有了巨大的增長，然而如何準(zhǔn)確卻又快速的獲取需要的闡述卻受限于當(dāng)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。在三大信息技術(shù)中心急采集(傳感器技術(shù))、信息傳遞(通信技術(shù))和信息的處理技術(shù)(計(jì)算機(jī)技術(shù))中，傳感器技術(shù)屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感技術(shù)，在我國各個領(lǐng)域已經(jīng)引用的非常廣泛，可以說

17、是滲透到社會的每一個領(lǐng)域，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需中央電大畢業(yè)論文4要實(shí)時測量溫度，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義。單片機(jī)又稱微控制器，各種單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本上相似。單片機(jī)自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應(yīng)用場合的需要，加之單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等特點(diǎn)，因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信系統(tǒng)、高級計(jì)算器、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，并且正在逐步取代現(xiàn)有的多片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)例如：單片機(jī) LPC2148 目前在移動產(chǎn)品中有還是具有優(yōu)勢的4。單片機(jī)

18、的潛力越來越被人們所重視。特別是當(dāng)前用 CMOS 工藝制成的各種單片機(jī)，由于功耗低，使用的溫度范圍大，抗干擾能力強(qiáng)，能滿足一些特殊要求的應(yīng)用場合，更加擴(kuò)大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，也進(jìn)一步促使單片機(jī)性能的發(fā)展。而現(xiàn)在的單片機(jī)在農(nóng)業(yè)上頁有了很多的應(yīng)用。又隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們的生活日趨數(shù)字化，多功能的數(shù)字溫度計(jì)可以給我們的生活帶來很大的方便；支持“一線總線”接口的溫度傳感器簡化了數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，降低了成本；以美國 MAXIM/DALLAS 半導(dǎo)體公司的單總線溫度傳感器 DS18B20 為核心，以 ATMEL 公司的 AT89S51 為控制器設(shè)計(jì)的 DS18B20溫度控制器結(jié)構(gòu)簡單、測溫準(zhǔn)確、具有一

19、定控制功能的智能溫度控制器。本課題研究的重要意義在于生產(chǎn)過程中隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會對各種信息參數(shù)的準(zhǔn)確度和精確度的要求都有了幾何級的增長，而如何準(zhǔn)確而又迅速的獲得這些參數(shù)，就需要受制于現(xiàn)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。在三大信息信息采集（即傳感器技術(shù)） 、信息傳輸（通信技術(shù)）和信息處理（計(jì)算機(jī)技術(shù)）中，傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是數(shù)字溫度傳感器技術(shù)，在我國各領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用的非常廣泛可以說是滲透到社會的每一個領(lǐng)域，與人民的生活和環(huán)境的溫度息息相關(guān)。1.41.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀單片機(jī)是指一個集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個

20、完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通中央電大畢業(yè)論文5訊接口、定時器，實(shí)時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller） ，是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)具有低的處理速度和存儲容量小的特點(diǎn)5。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU 集成在一個芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL 的 Z80 是最早按照這種思

21、想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e獲得了很大的好評。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用，32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。而傳統(tǒng)的 8

22、位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至 1 美元，最高端的型號也只有 10 美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。中央電大畢業(yè)論文6中央電大畢業(yè)論文72 2、系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與論證、系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與論證2.12.1 系統(tǒng)的控制特點(diǎn)與性能要求系統(tǒng)的控制特點(diǎn)與性能要求該系統(tǒng)是

23、通過 CPU(51 單片機(jī))計(jì)算溫度值，通過比較當(dāng)前溫度值與設(shè)定的溫度限制范圍的大小關(guān)系。如果超過溫度范圍之后，并且系統(tǒng)需要作出對應(yīng)動作之后，單片機(jī)將會對對應(yīng)的外圍電路發(fā)出動作信號。讓報(bào)警和控制支路對溫度進(jìn)行報(bào)警和控制，從而提示人們或者直接作出應(yīng)對動作。一般的系統(tǒng)都必須有幾個基本的性能要求穩(wěn)定性，抗干擾能力，精確度，分辨率等。對于家用溫度計(jì)的精確度要求并非太高，所以該系統(tǒng)并未要求有較高的精確度和分辨率，所以當(dāng)前定義分辨率在 01。為了方便用戶的使用，設(shè)定溫度采用整數(shù)計(jì)數(shù)，設(shè)定值的最小該變量為 1，足夠滿足精度的需求。本系統(tǒng)由單片機(jī)控制，通信信號為數(shù)字信號具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。2.22.

24、2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理本系統(tǒng)是通過溫度測量元件與單片機(jī)通信，在單片機(jī)中計(jì)算出對應(yīng)的溫度值進(jìn)行控制。溫度測量元件能夠?qū)囟鹊淖兓a(chǎn)生對應(yīng)的變化，例如：熱敏電阻能夠在溫度改變的時候電阻值會隨之改變，電阻值的大小與溫度值有一一對應(yīng)的關(guān)系，所以通過測量電阻的大小就能夠得到當(dāng)前的溫度值；溫度傳感器是一種集成度較高的溫度測量元件，它能夠根據(jù)當(dāng)前溫度值產(chǎn)生出一串?dāng)?shù)字信號，不同的溫度值得到不同的數(shù)字信號，通過對該信號的譯碼能夠準(zhǔn)確的獲取當(dāng)前的溫度值。熱敏電阻工作時候?qū)㈤L期處于不動作狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于 C 區(qū)時，熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近，因而可能動作可能不動作。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時

25、，動作時間隨著電流的增加而急速縮短；熱敏電阻在環(huán)境溫度相對較高時具有更短的動作時間和較小的維持電流及動作電流。溫度傳感器和熱敏電阻工作原理相似，但是通過高度的集成化將測量元件輸出的模擬信號經(jīng)過一系列的處理之后直接經(jīng)過傳感器輸出轉(zhuǎn)換好的實(shí)際溫度。中央電大畢業(yè)論文8傳感器的輸出信號相對模擬信號也更加穩(wěn)定和直接，更便于我們獲取溫度。溫度值輸出一一對應(yīng)熱敏電阻：電阻值溫度傳感器：輸出信號圖 1 測量元件與溫度關(guān)系2.32.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案分析按照測量元件的特性和顯示元件的不同我們先指定 3 種不同的方案。方案 1：利用熱敏電阻，單片機(jī)，數(shù)碼管來完成基本電路的搭建。通過測量熱敏電阻兩

26、端的電壓和電流，計(jì)算出熱敏電阻的電阻值。然后通過查找該電阻的溫度特性曲線，將熱敏電阻的電阻值以及對應(yīng)的溫度值按照一定的方程或者直接通過數(shù)組的形式存儲到 CPU 的存儲區(qū)中。通過 CPU 帶入該電阻值進(jìn)方程計(jì)算出當(dāng)前溫度值，或者通過內(nèi)部存儲器中的數(shù)組，對應(yīng)表查找最接近的電阻值所對應(yīng)的溫度值。通過這種方式來獲取溫度值，并且送入數(shù)碼管進(jìn)行顯示輸出。溫度值顯示一一對應(yīng)熱敏電阻電壓電流電阻圖 2 方案 1 系統(tǒng)框圖中央電大畢業(yè)論文9方案 2：利用溫度傳感器，單片機(jī)以及 LCD 液晶顯示屏來搭建基礎(chǔ)電路。通過查閱對應(yīng)溫度傳感器的初始化程序和溫度獲取程序，以及對應(yīng)的數(shù)字信號值與真實(shí)值之間的比例系數(shù)。然后通過

27、單片機(jī)與溫度傳感器之間進(jìn)行通信，獲取溫度傳感器中的溫度信息，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，獲取對應(yīng)的溫度值然后通過 LCD 液晶顯示屏將對應(yīng)的溫度信息顯示出來。LCD 液晶顯示屏的功能相對較為高級，不僅僅能夠顯示出溫度值，還能夠顯示出英文和漢字。通過屏幕的中文說明能夠直觀獲取各種溫度的信息，以及其他相關(guān)參數(shù)。方案 3：同樣利用溫度傳感器，單片機(jī)作為主要元件，但是這里采用 LED8 位數(shù)碼管進(jìn)行顯示而不是 LCD 液晶顯示屏。相對上面方案，測量的原理完全相同，不同的僅僅是顯示單元。溫度值顯示一一對應(yīng)傳感器輸出信號圖 3 方案 2 和方案 3 系統(tǒng)框圖2.42.4 方案的分析比較方案的分析比較方案比較：我們

28、主要是從測量元件開始分析。分析測量元件的方面我們主要從兩個方面考慮電路復(fù)雜性和準(zhǔn)確度。測量部分：方案 1：電路結(jié)構(gòu)：利用熱敏電阻來測量溫度值需要測量熱敏電阻的電壓和電流從而計(jì)算出當(dāng)前的電阻值，所以需要一定的外圍電路。不僅僅需要一個穩(wěn)定的電源，還需要將電阻連接到一個小回路中實(shí)時測量兩端的電壓和電流，結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，耗資也相對較高。中央電大畢業(yè)論文10準(zhǔn)確度：由于電壓和電流都需要我們測量，但是儀器并不是準(zhǔn)確的，所以這里電壓和電流都會存在一定的誤差。當(dāng)二者一起計(jì)算出電阻的時候，這個計(jì)算的電阻值的誤差較大。所以通過該電阻測量值獲取的當(dāng)前溫度值也不是很準(zhǔn)確，這樣精確度相對較低。然后由于獲取電壓和電流都

29、是模擬信號，而模擬信號的抗干擾能力不強(qiáng)導(dǎo)致該系統(tǒng)的抗干擾能力也非常有限。方案 2 和方案 3：電路結(jié)構(gòu)：利用溫度傳感器 DS18B20 作為測量元件，由于 DS18B20 的集成度很高導(dǎo)致該元器件需要的外圍電路相當(dāng)簡單。并且 DS18B20 體積小，輸出方便也使得該方案更加節(jié)省空間資源，需要的元器件少更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。準(zhǔn)確度：DS18B20 是高封裝的傳感器件，能夠直接和單片機(jī)進(jìn)行串口通信，獲取溫度值較為簡便。測溫范圍55+125，固有測溫分辨率 05。通信信號為數(shù)字信號，抗干擾能力強(qiáng)。顯示部分：方案 1 和方案 3：使用 LED8 位數(shù)碼管顯示，顯示溫度值清晰直觀方便，可見度高，易于分辨。并且

30、LED 數(shù)碼管有占用體積小，造價低等。方案 2：使用 LCD 液晶屏顯示溫度，不僅僅能夠顯示溫度，還能夠顯示英文和漢字，能夠給使用者提供其他的信息。LCD 的顯示也比較清晰，雖然能夠顯示多方面的信息以及圖案，但是相對造價很貴，體積也較 LED 大很多。結(jié)論：縱觀全局，我們這里選用方案 3。方案 3 不僅僅能夠滿足系統(tǒng)的基本要求(主要是性能指標(biāo))，而且相對造價低。顯示系統(tǒng)不要求顯示中文，所以使用 LED 足夠了。而且 LED 顯示器在顯示方面比 LCD 更加清晰直觀便于分辨。中央電大畢業(yè)論文113 3、系統(tǒng)硬件及其電路的選擇、系統(tǒng)硬件及其電路的選擇3.13.1 系統(tǒng)硬件的選擇系統(tǒng)硬件的選擇3.1

31、.13.1.1 溫度傳感器溫度傳感器DS18B20DS18B20的選擇的選擇DS18B20 是美國 Dallas 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易兼容微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度傳感器轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供處理器處理。DS18B20 溫度傳感器特性（1） 適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍在 3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。（2） 獨(dú)特的單線接口方式，他與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通信。（3） 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫。（

32、4） 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路形如多只三極管的組成電路。（5） 測溫范圍-55C +125C，在-10C +85C 時精度為正負(fù)0.5C。（6） 可編程分辨率為 912 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 0.5C，0.25C，0.125C，0.0625C，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。（7） 在 9 位分辨率時，最多在 93.75ms 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換數(shù)字；12 位分辨率時，最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，顯然速度很快。（8） 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾能力。CRC 即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（Cyclic R

33、edundancy Check）：是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。（9） 負(fù)壓特性。電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。中央電大畢業(yè)論文12以上特點(diǎn)使 DS18B20 非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測系統(tǒng)。DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。DS18B20 的管腳排列、各種封裝形式如圖 4 所示，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；GND 為地信號；VDD 為可選擇的 VDD 引

34、腳。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。其電路圖 5 所示。 圖 4 外部封裝形式 圖 5 傳感器電路圖【DS18B20【DS18B20使用中的注意事項(xiàng)使用中的注意事項(xiàng)】DS18B20 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題：(1).DS18B20 從測溫結(jié)束到將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的轉(zhuǎn)換時間，這是必須保證的，不然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85。(2).在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)使電源電壓保持在 5V 左右，若電源電壓過低，會使所測得的溫度精度降低。（3）.較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS1820

35、 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS1820 進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。在使用 PL/M、C 等高級語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時，對 DS1820 操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。（4）.在 DS18B20 的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20 數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個 DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此，當(dāng)單總線中央電大畢業(yè)論文13上所掛 DS18B20 超過 8 個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時要加以注意。（5）.在 DS18B20 測溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命

36、令后，程序總要等待 DS18B20 的返回信號，一旦某個 DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20 時，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時也要給予一定的重視。3.1.23.1.2 顯示器的選擇顯示器的選擇顯示器件：LED8 位數(shù)碼管，LED 液晶屏 12864由于本設(shè)計(jì)的需要，僅僅需要顯示溫度值，而且在顯示方面 8 為數(shù)碼管有著直觀清晰容易分辨的特性，并且綜合考慮 8 為數(shù)碼管價格便宜，體積小巧等優(yōu)點(diǎn)，所以當(dāng)前選取 LED8 為數(shù)碼管作為顯示器件。3.1.33.1.3 單片機(jī)的選擇單片機(jī)的選擇對于單片機(jī)的選擇，可以考慮使用 803

37、1 與 8051 系列，由于 8031 沒有內(nèi)部RAM，系統(tǒng)又需要大量內(nèi)存存儲數(shù)據(jù)，因而不適用。AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4kbytes 的可編程的 Flash 只讀程序存儲器,兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ISP） ，也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，所以低價位 AT89S51 單片機(jī)可為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，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。單片機(jī) AT89S51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品

38、的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電，因此選用 AT89S51 更適合。3.23.2 主電路搭建主電路搭建主電路主要是：測量電路以及單片機(jī)最小系統(tǒng)測量電路：由于每片 DS18B20 含有唯一的硅串行通信口11。加上溫度傳感器 DS18B20 的高集成度，導(dǎo)致測量電路非常簡單。僅需要用單口與單片機(jī)通信即可。中央電大畢業(yè)論文14R4.7k25.5DQ2VCC3GND1U7DS18B20圖 6 測量電路單片機(jī)最小系統(tǒng)：單片機(jī)最小系統(tǒng)主要包括 3 個主要部分，復(fù)位電路，電源電路以及時鐘電路。GNDVCCRK1200RK210kC310uF圖 7 復(fù)位電路3.33.3 顯示電路顯示電路顯示電路：顯示電路用 8

39、 位數(shù)碼管來顯示，由于溫度的家用測量精度不需要太高所以用 4 只 8 位數(shù)碼管顯示。但是通過單片機(jī)串口驅(qū)動一只數(shù)碼管太浪費(fèi)單片機(jī)端口資源，為此需要節(jié)約單片機(jī)的端口資源，本次設(shè)計(jì)用移位寄存器74HC164 進(jìn)行控制顯示。中央電大畢業(yè)論文15SRG8RC1/-&1D1324561081112913U174HC164SRG8RC1/-&1D1324561081112913U274HC164SRG8RC1/-&1D1324561081112913U374HC164SRG8RC1/-&1D1324561081112913U474HC164VCCVCC1k1k1k1k圖 8

40、 顯示電路3.43.4 外圍電路建立外圍電路建立本次設(shè)計(jì)相對較為簡單，為了讓設(shè)計(jì)獲得更多功能，這里添加了外圍的鍵盤以及報(bào)警和控制電路。外接鍵盤：如下圖連線，接入的外接鍵盤。從上至下的 5 個按鈕作用分別為：按鈕 1 設(shè)定按鍵，點(diǎn)擊之后能夠設(shè)定一個基準(zhǔn)值，若溫度高于該值將可能引起報(bào)警電路和控制電路的反應(yīng)。再次點(diǎn)擊之后會保存設(shè)定值。按鈕 2、3 選位按鈕，能夠左右選擇當(dāng)前修改值的位置，即個位、十位或者報(bào)警開啟/關(guān)閉。按鈕 4、5 修改按鈕，能夠?qū)x取的位置的值進(jìn)行修改，分別+1 或者-1 進(jìn)行改變設(shè)定溫度值。使用說明：正常情況數(shù)碼管顯示溫度值，按下按鈕 1 此時顯示為報(bào)警設(shè)定，閃爍位為當(dāng)前修改位。

41、按鈕 2、3 能夠移動閃爍位改變修改數(shù)值的位置。按鈕 4、5 能夠修改閃爍位的值的大小來設(shè)定報(bào)警溫度值。(注意：需要注意的是設(shè)定溫度為 2位數(shù)即 00-99 度之間，并且設(shè)定值前面還有一位改位為報(bào)警啟動位，若值為 1表示開啟報(bào)警，0 表示關(guān)閉報(bào)警。)中央電大畢業(yè)論文16圖 9 設(shè)置溫度圖 10 外接鍵盤如上圖：第一位是報(bào)警啟動位：0 關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)，1 開啟。最后 2 位為溫度設(shè)定位：用于設(shè)定一個報(bào)警溫度值（當(dāng)前選取的為個位，所以個位在閃爍） 。中央電大畢業(yè)論文174 4、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.14.1 軟件軟件 KeilKeil 介紹介紹編程使用的軟件是 KEIL，編程使用 C 語

42、言。Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系統(tǒng)26,28-29。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真

43、調(diào)試工具也會令你事半功倍。1系統(tǒng)概述Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。2Keil C51 單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真

44、等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 C51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件(OBJ)。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件(ABS)。ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。使用獨(dú)立的 Keil 仿真器時，注意事項(xiàng)：中央電大畢業(yè)論文18*仿真器標(biāo)配 110592MHz 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換

45、插其他頻率的晶振。*仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。*仿真芯片的 31 腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi) ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31 腳并不與仿真芯片的 31 腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部 ROM（其 CPU 的/EA 引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。4.24.2 程序介紹程序介紹此程序是利用 C 語言編寫，keil 生成的 HEX 文件。程序分多個部分：主程序，延時子程序，DS18B20 初始化程序，讀取溫度子程序，寫溫度子程序，顯示子程序等。DS18B20 初始化程序：初始化溫度傳感器 DS18B20。讀取溫度子程

46、序：控制溫度傳感器 DS18B20 獲取 DS18B20 測量的溫度值。寫溫度子程序：讀出的溫度寫入 DS18B20 內(nèi)帶的寄存器中以便獲取溫度值。顯示子程序：控制顯示電路在 8 位數(shù)碼管上顯示出對應(yīng)數(shù)值。延時子函數(shù)：進(jìn)行延時等待一段時間。程序功能：能夠?qū)崟r獲取溫度傳感器 DS18B20 測量的溫度值，以十進(jìn)制的形式進(jìn)行顯示。同時外圍按鍵能夠設(shè)定一個溫度值以及報(bào)警開關(guān)狀態(tài)來進(jìn)行報(bào)警設(shè)定，例如：報(bào)警開關(guān)關(guān)閉時，無論溫度為多少都不會引起報(bào)警反應(yīng)；報(bào)警開關(guān)開啟時，若當(dāng)前溫度高于設(shè)定溫度則蜂鳴器會發(fā)出報(bào)警聲音，同時外圍的MOS 管會導(dǎo)通控制電路進(jìn)行動作。4.2.14.2.1 傳感器程序傳感器程序傳感器

47、程序是對溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行初始化操作，讀操作以及寫操作的程序。是讀取當(dāng)前溫度值必須的程序，通過該程序能夠通過 DS18B20 和單片機(jī)通信將當(dāng)前的溫度信息傳遞給單片機(jī)。中央電大畢業(yè)論文19開始初始化DS18B20讀取內(nèi)部寄存器前2位獲取正負(fù)標(biāo)識位整合計(jì)算溫度圖 4.1 傳感器程序流程圖4.2.24.2.2 顯示器程序顯示器程序顯示器程序是通過單片機(jī)內(nèi)部計(jì)算，將當(dāng)前讀出的溫度值顯示在顯示器件上的函數(shù)?；竟δ馨ㄇ宄聊簧系娜啃畔ⅰ@示特定信息。其主要工作原理如圖 42。清除屏幕信息寫入第一位數(shù)碼管顯示情況移位寫入第二位數(shù)碼管顯示情況移位重復(fù)30次開始圖 4.2 顯示器程序流程圖

48、中央電大畢業(yè)論文204.2.34.2.3 鍵盤程序鍵盤程序鍵盤程序主要是檢測鍵盤的按鍵信息，并且控制給單片機(jī)。通過鍵盤的動作情況(電平的跳變)以及動作單元的位置而做出相對應(yīng)的動作。判斷鍵盤電平傳遞給單片機(jī)Y相應(yīng)動作開始改變無動作N圖 4.3 鍵盤程序流程圖4.2.44.2.4 主程序主程序主程序主要是分為 4 大部分：獲取溫度，顯示溫度，鍵盤輸入以及報(bào)警控制。通過之前的傳感器程序獲取傳感器 DS18B20 測量的當(dāng)前溫度數(shù)值，并且通過顯示器程序顯示當(dāng)前溫度值。通過鍵盤輸入程序獲取鍵盤動作情況并且對相應(yīng)部件做出相對的動作，當(dāng)判斷設(shè)定值與當(dāng)前值之間的大小關(guān)系之后判斷是否給予動作系統(tǒng)做出對應(yīng)的動作。

49、中央電大畢業(yè)論文21DS18B20初始化顯示輸出開始判斷大小動作部件動作Y獲取溫度值鍵盤動作基準(zhǔn)值圖 4.4 主程序流程圖4.2.54.2.5 總程序流程圖總程序流程圖 對溫度傳感器進(jìn)行設(shè)置，讀取溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化顯示溫度開始結(jié)束中央電大畢業(yè)論文225 5、總結(jié)、總結(jié)該基于 DS18B20 的多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、易于制作、價格低廉、測量值精確和易于操作等許多優(yōu)點(diǎn)，但由于實(shí)驗(yàn)室條件所限，暫時只做四點(diǎn)的溫度測量。但在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體情況進(jìn)行更多點(diǎn)的擴(kuò)展和對多點(diǎn)進(jìn)行控制。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，基于DS18B20 的多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于控制、化工等諸

50、多領(lǐng)域。總之，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成，基本達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。總結(jié)一個學(xué)期的論文工作，得到以下結(jié)論: 1.針對現(xiàn)有測溫系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了一套應(yīng)用數(shù)字式溫度傳感器 DS81B20組建溫度測控網(wǎng)絡(luò)新型方案，該方案的突出特點(diǎn)是系統(tǒng)的數(shù)字化、快速化及其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 2.以單總線為基本結(jié)構(gòu)，采用 ATMEL 公司的 AT89S51 單片機(jī)為總線命令，實(shí)現(xiàn)與 DSl8B20 的總線接口，并提供具體電路設(shè)計(jì)。 3.軟件編程采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，易于修改和維護(hù)。 由于時間和精力的限制，對后續(xù)的研究還應(yīng)在以下方面逐步完善: 1.應(yīng)用軟件的完善。溫度采集方面，一次命令全部單總線上的 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換

51、，減少系統(tǒng)所需時間。 2.進(jìn)一步完善系統(tǒng)的可靠性。由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的欠缺，設(shè)計(jì)上難免有考慮不周之處。當(dāng)某一個傳感器出現(xiàn)故障時，雖然系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)該測溫點(diǎn)故障，但是更換傳感器時涉及到其序列號的修改和應(yīng)用程序的修改，這些還需要在今后應(yīng)用時加以完善。 3.可以增加控制部分，以后在該部分進(jìn)行 PID 算法控制，以提高控制精度。從這次的課程設(shè)計(jì)中，我真真正正的意識到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。中央電大畢業(yè)論文23中央電大畢業(yè)論文246 6、致謝、致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程中，我

52、遇到了許多意想不到的困難，如自己設(shè)計(jì)電路，焊接電路板，進(jìn)行軟件編譯等等。不僅如此，很多從未遇見過的問題和現(xiàn)象困擾著我，比如在調(diào)試的過程中，時常出現(xiàn)問題，但每次經(jīng)過仔細(xì)反復(fù)查找，終于可以將這些問題針對性的找到并進(jìn)行合理的改正，確保其正常實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的功能，在自己處理難題的過程中，真正學(xué)到了很多新的知識。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先我要非常感謝我的指導(dǎo)老師王老師。非常感謝王老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的選題，到寫作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助，在此我向他表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的幫助和關(guān)愛，是他們教會了我專業(yè)知識，

53、教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。通過這一階段的努力，畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)系、支持和鼓勵是分不開的。衷心的感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授！中央電大畢業(yè)論文25附錄：參考文獻(xiàn)附錄：參考文獻(xiàn)1張開生，郭國法MCS-51 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J微計(jì)算機(jī)信息，20052林德彬，胡學(xué)駿，余淑芳等數(shù)字化遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)J佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，20063唐曉惠微機(jī)接口技術(shù)在單片機(jī)中的應(yīng)用J過州教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué))，20054丁元杰單片微機(jī)原理及應(yīng)用第三版

54、M機(jī)械工業(yè)出版社，20055閆勝利，王朝瑞基于 DS18B20 的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，20026柴衛(wèi)華，何文昌，孫慶安新型數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 組成的溫度巡檢系統(tǒng)J傳感器世界，20017伍馮潔，謝陳躍，謝斌Proteus 與 Keil 在單片機(jī)開放性試驗(yàn)中的應(yīng)用J電子測量技術(shù)，2008，318周永東基于 DS18B20 的單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)J微電子學(xué)，20079馬云峰單片機(jī)與數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的接口設(shè)計(jì)J計(jì)算機(jī)測量與控制，2002 10 趙海蘭，趙祥偉智能溫度傳感器 DS18B20 的原理與應(yīng)用J現(xiàn)代電子技術(shù)，200311 孫育才.單片微型計(jì)

55、算機(jī)及其應(yīng)用.東南大學(xué)出版社.200412 沈德金 陳粵初.單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京航天航空大學(xué)出版社.1990. 13 潘新民 王燕芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).電子工業(yè)出版社 2003 14 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，199815 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，199416 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989中央電大畢業(yè)論文26附錄：程序代碼附錄：程序代碼#include#include#define times 500void display(void)；void init_seria

56、l(void)；void delay(unsigned int )；ReadOneChar(void)； float TT； sbit DQ =P33； /定義通信端口 bit TS=0； /TS 正負(fù)標(biāo)志 0 表示正， 1 表示負(fù) data unsigned char t=0；int SET=26；bit C=0；int Use=0；char num4=0，0，20，0；sbit LED_CLK=P11；sbit LED_DATA=P10；sbit LB = P34；sbit LB1 = P12；sbit B0 = P00；sbit B1 = P01；sbit B2 = P02；sbit B

57、3 = P03； sbit B4 = P04；/-/ 定義一個字符數(shù)組存放顯示數(shù)據(jù)中央電大畢業(yè)論文27/-unsigned char code array_led23= 0 x03，/0 0 x9F，/1 0 x25，/2 0 x0D，/3 0 x99，/4 0 x49，/5 0 x41，/6 0 x1F，/7 0 x01，/8 0 x09，/90 x02，/ 0100 x9E，/1 10 x24，/2 20 x0C，/3 30 x98，/4 40 x48，/5 50 x40，/6 60 x1E，/7 70 x00，/8 80 x08，/9 90 xFE，/200 xFF，/21 0 xFD

58、/ - 22；/-中央電大畢業(yè)論文28/ led 顯示子程序/-void LED_Display(char n)unsigned char i，j，k；k=0；j=array_ledn；for(i=0； i=1； LED_CLK=LED_CLK； LED_CLK=LED_CLK； /-/ 顯示/-void LED_Display_Six(char *Point)中央電大畢業(yè)論文29unsigned char i； for(i=0； i0； i-) LED_Display(*(Point+i-1)； /-/ 串口初始化/-void init_serial(void) TMOD=0 x21；/裝載計(jì)數(shù)初值 TL1=0 xE5； TH1=0 xE5；/采用串口工作方式 1，無奇偶校驗(yàn) TH0=0 xdc； TL0=0 x00； SCON=0 x50；/串口波特率不加倍 PCON=0 x80； /開總中斷，開串口中斷 IE=0 x80； /啟動定時器 1 IP=0 x02； TR1=1； TR0=1； 中央電大畢業(yè)論文30