基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文(完整版)

　　

【正文】 顯示方案， 設(shè)計(jì)中使用八個(gè)共陰極數(shù)碼管作為顯示載體，通過(guò)八路并口傳輸，共使用了十六個(gè) I/O口。在這一部分只給出程序流程圖，然后給出根據(jù)流程圖所編寫(xiě)的 DS18B20 復(fù)位子程序。 2. DS18B20 使用中的注意事項(xiàng) DS18B20溫度計(jì)還可以在高低溫報(bào)警 、 遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度控制等方面開(kāi)發(fā)應(yīng)用 ，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： （ 1） DS18B20從 測(cè)量溫度 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(shí)第五章 軟件編程 調(diào)試及性能分析 25 間，這是必須保證的，不然會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85℃ 。 （ 6） 在 DS18B20測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè) DS18B20接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，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(shí)也要給予一定的重視。 DS18B20 三線制應(yīng)用時(shí) ,應(yīng)將 VDD、 DQ、 GND 三 線焊接牢固 ； 兩線應(yīng)用時(shí) ,應(yīng)將其的 VDD 與 GND 接在一起 ,焊接牢固。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，龔老師在軟件和硬件上都積極的指導(dǎo)，每次遇到自己想不通的問(wèn)題時(shí)， 龔老師總孜孜不倦地指導(dǎo)我如何正確地解決。 致謝 27 致 謝 伴隨著畢業(yè)論文的完成，大學(xué)生活也即將結(jié)束。但由于時(shí)間關(guān)系，有的功能未能實(shí)現(xiàn) ，有待于進(jìn)一步提高。 （ 5） 連接 DS18B20的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。硬件調(diào)試比較簡(jiǎn)單，首先檢查電路的焊接是否正確， 然后可用萬(wàn)用表測(cè)試或通電檢測(cè)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 第五章 .軟件編程調(diào)試及性能分 析 主程序流程圖 圖 41 主程序流程圖 主 程序 ORG 0000H LJMP START START: MOV DISBUF4,00H ；開(kāi)始，初始化 MOV DISBUF5, 00H MAIN: ；主程序 LCAAL KEY ；調(diào)按鍵預(yù)置數(shù)子程序 開(kāi)始 調(diào)復(fù)位子程序 發(fā) SKIP ROM 命令 CCH 調(diào) WRITE DS18B20 子程序 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 調(diào) WRITE DS18B20 子程序 調(diào)復(fù)位子程序 調(diào) READ DS18B20 子程序 調(diào) WRITE DS18B20 子程序 發(fā)命令 BEH 讀暫存器內(nèi)容 調(diào) WRITE DS18B20 子程序 發(fā) SKIP ROM 命令 CCH 對(duì)讀出的溫度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換后的數(shù)存于緩沖區(qū) 調(diào)用比較報(bào)警子程序 調(diào)顯示子程序 調(diào)按鍵子程序 第五章 軟件編程 調(diào)試及性能分析 17 CLR RS1 CLR RS0 LCALL RESET ；調(diào)復(fù)位子程序 MOV A,0CCH ；跳過(guò) ROM 匹配 0CCH LCALL WRITE ；調(diào) DS18B20 寫(xiě)子程序 MOV A,44H ；發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 LCALL WRITE ；調(diào) DS18B20 寫(xiě)子程序 LCALL RESET ；調(diào)復(fù)位子程序 MOV A,0CCH ；跳過(guò) ROM 匹配 LCALL WRITE ；調(diào) DS18B20 寫(xiě)子程序 MOV A,0BEH ；發(fā)出讀取溫度值命令 LCALL WRITE ；調(diào) DS18B20 寫(xiě)子程序 LCALL READ ；調(diào) DS18B20 讀子程序 MOV A, 3DH MOV 29H,A LCALL READ MOV A, 3DH MOV 28H, A MOV R0, 34H MOV A, 28H RLC A MOV 47H, C JNB 47H, BTOD1 ； 28H 中的最高位是否為 1(溫度 0) ；小于 0 的溫度值不處理，大于 0 順序執(zhí)行 BTOD1: MOV A, 28H RRC A MOV 40H, C RRC A MOV 41H, C RRC A MOV 42H, C RRC A MOV 43H, C MOV A, 29H MOV 27H, A MOV C,40H ；將 28H 中的最低位移入 C,40H41H42H ； 43H 為 28H 中的位地址 RRC A ；將 28H 中的低 4 位移到 A 的高 4 位 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 MOV C, 41H RRC A MOV C, 42H RRC A MOV C, 43H RRC A MOV 29H,A ；將 28H 中的低 4 位放入 29H 中 MOV A, 29H ；將 29H 中的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 10 進(jìn)制 MOV B, 100 DIV AB MOV R0, A ；百位存于 34H MOV R0, 11H ；百位不顯示 DEC R0 MOV A, 10 XCH A, B DIV AB MOV R0, A ；十位存于 33H DEC R0 MOV R0, B ；個(gè)位存于 32H DEC R0 ANL 27H, 0FH ；小數(shù)點(diǎn)后一位進(jìn)制轉(zhuǎn)換 MOV A, 27H MOV B, 06H MUL AB MOV B, 10 DIV AB MOV R0, A ；小數(shù)點(diǎn)后一位存于 31H MOV DISBUF0,33H ；十位 MOV DISBUF1,32H ；個(gè)位 MOV DISBUF2,31H ；小數(shù)位 MOV DISBUF3, 0H ；置 0 MOV DISBUF6, 0H MOV DISBUF7, 0H LCALL CMP ；調(diào)比較報(bào)警子程序 LCALL DISPLAY ；調(diào)用顯示子程序 LJMP MAIN ；轉(zhuǎn)到 MAIN 溫度子程序 由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。硬件電路的功能都是與軟件編程相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的。 （ 10） Read E2 [0B8H] 這條命令把 觸發(fā)器里的值拷貝回暫存器。如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時(shí) 刻發(fā)出復(fù)位命令來(lái)中止讀取。 （ 5） Alarm Search [0ECH] 這條命令的流程和 Search ROM相同。只有和 64位 ROM序列完全匹配的 DS18B20才能響應(yīng)隨后的存儲(chǔ)器操作。主機(jī)在讀時(shí)間片下降沿之后 15us 內(nèi)完成讀位。高速暫存器 RAM結(jié)構(gòu)圖如下表 27所示 。 例如＋ ℃的數(shù)字輸出為 0191H，－ ℃的數(shù)字輸出為 FF6FH。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。 （ 6） 在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。 RAM 還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。需注意的是 :如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。對(duì) P3 口寫(xiě)入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作 為輸入端口。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定 時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 (P )和輸入 (P ),參見(jiàn)表 21。 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)與方案分析 3 圖 11 總體電路框圖 3．測(cè)溫流程圖 ： 圖 12 測(cè)溫流程圖 主控制器 AT89C52 驅(qū)動(dòng)顯示電路 按鍵電路 報(bào)警電路 DS18B20 初始化 跳過(guò) ROM匹配 數(shù)碼管顯示 溫度變換 讀暫存器 轉(zhuǎn)換成顯示碼 延時(shí) 1S 跳過(guò) ROM 匹配 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 第三章 .芯片功能簡(jiǎn)介 AT89C52 芯片簡(jiǎn)介 AT89C52 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電平，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器 (PEROM)和 256 bytes的隨機(jī)存 取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM ),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器 (CPU)和Flash 存儲(chǔ)單元， 32 個(gè)可編程 I/O 口線 , 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 , 低功耗空閑和掉電模式。 DS18B20 可以直接讀出被測(cè) 量的 溫度值，而采用 3 線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點(diǎn)。1 ℃ 。本數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)采用美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20 作為檢測(cè)元件，其溫度值可以直接被讀出來(lái)，通過(guò)核心器件單片機(jī)AT89C52 控制溫度的讀寫(xiě)和顯示，用 LED 數(shù)碼管顯示。在日常生活中，電烤箱 、 微波爐 、 電熱水器 、 烘干箱等電器也需要進(jìn)行溫度檢測(cè)與控制。硬件電路主要包括主控制器，測(cè)溫 控制 電路和顯示電路等，主控制器采用單片機(jī) AT89C52，溫度傳感器采用美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20， 顯示電路采用 8 位共 陰極 LED 數(shù)碼管 ， ULN2803A 為驅(qū)動(dòng)的 動(dòng)態(tài)掃描直讀顯示。 測(cè)溫控制電路由溫度傳感器 和預(yù)置溫度值比較報(bào)警電路組成，當(dāng)實(shí)際測(cè)量溫度值大于預(yù)置溫度值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即發(fā)光二極管亮。傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶和熱電阻。測(cè)溫范圍為 － 55℃ ～＋125℃ ，最大分辨率可達(dá) ℃ 。 （ 2） 系統(tǒng)允許的誤差范圍為 1℃以內(nèi) 。 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由 5 個(gè)模塊組成：主 控制 器 AT89C52，溫度傳感器 DS18B20，報(bào)警電路，按鍵電路 及 驅(qū)動(dòng) 顯示電路。功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 (ILL)。 如 EA 端為高電平 (接 VCC 端 )， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。如果指令是直接尋址方式則為訪問(wèn)特殊功能寄存器。 （ a）內(nèi)部振蕩電路 （ b）外部振蕩電路 圖 21 振蕩電路 由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，