畢業(yè)論文---倉(cāng)儲(chǔ)室溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、<p>　設(shè)計(jì)（論文）題目</p><p>　倉(cāng)儲(chǔ)室溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) </p><p>　學(xué) 院： 電信學(xué)院 </p><p>　學(xué)生姓名： </p><p>　專(zhuān)業(yè)班級(jí)：應(yīng)用電子22班（手機(jī)） </p><p>　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　指導(dǎo)教師： </p><p>　2012年 2月 5日</p><p>　　摘 要：本設(shè)計(jì)以STC89C52RC單片機(jī)為控制核心，由數(shù)字溫度傳感器DS18B20構(gòu)成了一個(gè)高溫和低溫時(shí),分別對(duì)相應(yīng)的器件進(jìn)行控制的系統(tǒng)。詳細(xì)地介紹了整個(gè)系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)、工作原理和系統(tǒng)的軟件

3、程序設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了時(shí)鐘模塊、顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊及相關(guān)控制模塊等的模塊化設(shè)計(jì)思路與制作。系統(tǒng)采用八段四位數(shù)碼管作為顯示器，具有環(huán)境溫度實(shí)時(shí)顯示，按鍵設(shè)置上下限溫度，從而控制倉(cāng)庫(kù)排氣扇轉(zhuǎn)動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中，軟件程序均采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，便于移植與升級(jí)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：STC89C52RC； 單片機(jī)； 數(shù)碼管； 溫度控制；</p><p>　　Based on single-chi

4、p microcomputer</p><p>　　temperature control circuit design and production </p><p>　　Abstract：This design with STC89C52RC microcontroller as control core, by real time clock chip DS1302 and digi

5、tal temperature sensor DS18B20 constitute a high temperature and low temperature respectively on the corresponding device to control system. Introduced the whole systems hardware structure, working principle and system s

6、oftware program design in detail, expounds the clock module, display module, temperature detecting module and related control module of modularization design and productio</p><p>　　Key words: STC89C52RC； sin

7、gle-chip； Digital tube；Temperature control；</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1背景與意義1</b></p><p><b>　　1.1背景1</b></p><p><b>　　1

8、.2意義1</b></p><p>　　1.3功能介紹2</p><p>　　2方案比較與論證2</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求3</p><p>　　2.2方案比較與論證2</p><p>　　2.2.1方案比較與論證2</p><p>　　2.2

9、.2方案的選擇4</p><p>　　3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1總體電路框圖4</p><p>　　3.2單元電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2.1單片機(jī)模塊5</p><p>　　3.2.3溫度采集模塊5</p><p>　　3.2.4數(shù)碼管顯示

10、模塊6</p><p>　　3.2.5按鍵模塊7</p><p>　　4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1總體軟件框圖9</p><p>　　4.2各模塊程序設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2.1溫度數(shù)據(jù)采集：9</p><p>　　5系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試11<

11、/p><p>　　5.1硬件調(diào)試11</p><p>　　5.2軟件調(diào)試12</p><p><b>　　6設(shè)計(jì)總結(jié)12</b></p><p><b>　　致 謝13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b></p

12、><p><b>　　附錄15</b></p><p>　　附錄A：程序清單15</p><p>　　附錄B：程序清單22</p><p>　　基于單片機(jī)溫度控制電路的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　1背景與意義</b></p><p>&l

13、t;b>　　背景</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理，化學(xué)，生物等學(xué)科都離不開(kāi)溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，像電力，化工，石油，冶金，航空航天，機(jī)械制造，糧食

14、存儲(chǔ)， 酒類(lèi)生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，溫度常常是表征對(duì)象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過(guò)程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油，柴油，煤油等產(chǎn)品。沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類(lèi)的品質(zhì)就沒(méi)有保障。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求都越來(lái)越高?？梢?jiàn)，溫度的測(cè)量和控制是非常重要的。單片機(jī)在

15、電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生。比較成熟的產(chǎn)品就有水溫測(cè)控溫度控制系統(tǒng)和語(yǔ)音報(bào)</p><p><b>　　意義</b></p><p>　　基于單片機(jī)溫度控制的測(cè)試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫

16、室，水池，發(fā)酵缸，電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)外界環(huán)境溫度控制電機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　功能介紹</b></p><p>　　1.3.1按設(shè)定鍵可切換設(shè)

17、置模式，數(shù)碼管顯示相應(yīng)模式頁(yè)面。</p><p>　　1.3.2當(dāng)按下溫度設(shè)定鍵，即</p><p>　　1.3.3當(dāng)進(jìn)入上下限溫度設(shè)置時(shí)，按動(dòng)上下鍵可實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)整，并通過(guò)設(shè)定需要設(shè)定的上下限溫度值,可實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的自動(dòng)控制和手動(dòng)控制工作方式的切換。</p><p><b>　　方案比較與論證</b></p><p><

18、;b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p>　　2.1.1當(dāng)傳感器檢測(cè)出的環(huán)境溫度偏低時(shí),控制繼電器,實(shí)現(xiàn)電暖爐的開(kāi)與關(guān)的狀態(tài)。</p><p>　　2.1.2 當(dāng)傳感器檢測(cè)出的環(huán)境溫度偏高時(shí),隨著溫度的改變,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速作出相應(yīng)的改變。</p><p>　　2.1.3 通過(guò)時(shí)鐘芯片DS1302自動(dòng)控制電機(jī),使其在某個(gè)時(shí)間段不工作。<

19、/p><p>　　2.1.4 當(dāng)環(huán)境溫度超出了設(shè)定值時(shí),蜂鳴器發(fā)出聲響報(bào)警。</p><p><b>　　方案比較與論證</b></p><p><b>　　方案比較與論證</b></p><p>　　方案一：?jiǎn)纹瑱C(jī)按照一定的控制算法對(duì)采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到控制量，以控制電機(jī)的功率，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)

20、速的控制。傳感器采用集成的AD599，但是這個(gè)方案的電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，A/D轉(zhuǎn)換器的精度實(shí)現(xiàn)既定功能的困難很大，而且由于器件很多，使得單片機(jī)89C51的內(nèi)部資源不能滿足需要，調(diào)試和安裝都十分不方便，同時(shí)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能困難。方案組成方框圖如圖1所示：</p><p>　　圖1 方案一組成方框圖</p><p>　　方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，它能夠?qū)囟戎苯愚D(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，可以

21、通過(guò)一根數(shù)據(jù)線與單片機(jī)進(jìn)行通信，而且它不需要外部元件，在-100C～850C范圍內(nèi)可以精確到+0.50C。完全滿足設(shè)計(jì)要求。這樣設(shè)計(jì)就可以不使用A/D轉(zhuǎn)換器，從而使系統(tǒng)的精度得以提高，也能夠大大節(jié)省單片機(jī)得系統(tǒng)資源，所以我又加了DS1302時(shí)鐘模塊電路，使時(shí)間能夠?qū)崟r(shí)顯示。方案組成方框圖如圖2所示：</p><p>　　圖2方案二組成方框圖</p><p><b>　　方案的選擇

22、</b></p><p>　　通過(guò)以上兩種方案的比較，我選擇的是方案二作為設(shè)計(jì)方案，因?yàn)榉桨付c方案一相比，它的硬件系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，但是功能卻更強(qiáng)大，它本身的模塊化設(shè)計(jì)又使它的系統(tǒng)通用性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)方案一，在現(xiàn)在的條件下我能夠完成這個(gè)方案，所以最終選擇了這個(gè)方案。</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b

23、>　　總體電路框圖</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)以STC89C52RC單片機(jī)為主控核心設(shè)計(jì)的一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，低溫</p><p>　　時(shí)可控制加熱設(shè)備，高溫時(shí)控制風(fēng)扇，超出設(shè)定最高溫度值時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲響報(bào)警。硬件方框圖如圖3所示：</p><p>　　圖3 總體硬件方框圖</p><p><b>　　單元電

24、路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　單片機(jī)模塊</b></p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一條I/O線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。</p><p>　　單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,18

25、引腳和19引腳接時(shí)鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路，20引腳為接地端，40引腳為電源端。31引腳接電源端[9-11]，如圖4所示：</p><p><b>　　圖4 單片機(jī)電路</b></p><

26、;p><b>　　溫度采集模塊</b></p><p>　　DS18B20支持“一線總線”，故可以大大提高系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣的環(huán)境溫度測(cè)量。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)，體積小。同時(shí)DS18B20的測(cè)量溫度范圍為-55 0C～+125 0C,在-10～+85 0C范圍內(nèi)，精度為+0.5 0C。同樣的，DS18B20還可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，精度

27、為+0.5 0C。同時(shí)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。并且支持3V～5V的電壓范圍。便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　DS18B20的主要特點(diǎn)：</p><p>　　適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電；</p><p>　　獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理

28、器與DS18B20的雙向通訊；</p><p>　　DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫；</p><p>　　DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)；</p><p>　　溫范圍－55℃～＋125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃；<

29、;/p><p>　　可編程的分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫；</p><p>　　在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms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；</p><p>　　測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以"一線總線"串行傳送

30、給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；</p><p>　　負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作[249-256]。</p><p>　　對(duì)DS18B20的設(shè)計(jì)外部供電方式單點(diǎn)測(cè)溫。在這種外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，因?yàn)橛蒝DD接入電源不存在電源電流不足的問(wèn)題，可以保證轉(zhuǎn)換精度。不過(guò)要注意。在這種外部供電的方式

31、下，DS18B20的GND腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是80 oC。DS18B20的硬件電路連接如下圖6所示：</p><p>　　圖6 DS18B20原理圖</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示模塊</b></p><p>　　數(shù)碼管顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、版本號(hào)等的段顯示模塊。它是由四位數(shù)碼管位組成的，數(shù)碼管

32、右下角有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，這樣就起到了小數(shù)的顯示，確保精確的顯示。本系統(tǒng)采用四位八段數(shù)碼管，我設(shè)置單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管采用三極管的電流控制方式，單片機(jī)輸出口電流，驅(qū)動(dòng)三極管，達(dá)到控制顯示的目的。連接原理圖如圖7所示：</p><p>　　圖7 數(shù)碼管顯示數(shù)碼管1602原理圖</p><p><b>　　按鍵模塊</b></p><p>　　我在本設(shè)計(jì)中加

33、入了3個(gè)按鍵，其中S1為模式鍵，按一次，選擇顯示當(dāng)前溫度模式,按第二次,選擇設(shè)置上下限溫度模式,按第三次,復(fù)位模式。S2、S3為設(shè)置鍵,用于設(shè)置上下限溫度值。如圖8所示：</p><p><b>　　圖8 按鍵原理圖</b></p><p>　　3.2.5系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b>&l

34、t;/p><p>　　總體軟件框圖（如圖9）</p><p><b>　　圖9總體軟件框圖</b></p><p><b>　　各模塊程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　溫度數(shù)據(jù)采集：</b></p><p>　　根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，單片

35、機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作，復(fù)位要求單片機(jī)將數(shù)據(jù)線下拉50微秒，然后釋放，當(dāng)DS18B20受到信號(hào)后等待16～60微秒左右，然后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。</p><p>　　下圖12是DS18B20的初始化和讀寫(xiě)時(shí)

36、序：</p><p>　　圖12 DS18B20讀寫(xiě)時(shí)序</p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試</b></p><p><b>　　硬件調(diào)試</b></p><p>　　在本溫度控制電路的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到了很多的問(wèn)題?；叵脒@些問(wèn)題只要認(rèn)真多思考都是可以避免的，以下為主要的問(wèn)題：</p>

37、;<p>　　開(kāi)始調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管發(fā)熱很厲害,后來(lái)發(fā)現(xiàn)三極管的驅(qū)動(dòng)電流太大了，加上上拉電阻后問(wèn)題就解決了。</p><p>　　雙向可控硅BTA12-600B高壓部分電路，加104電容時(shí)，發(fā)生擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)致光耦控制部分電路癱瘓，原因是耐壓值不夠。解決的方法有兩種，第一種是更換耐壓值更高的電容；由于該電容的作用是吸收可控硅元件的殘余電量，使得可控硅能夠正常導(dǎo)通截止，而根據(jù)使用的負(fù)載（交流電機(jī)），去掉該

38、電容后，該電路能夠正常的工作，所以第二種是在電路可以運(yùn)行的狀況下去掉該104電容相連的電路。我采取的是第二種方法。</p><p><b>　　軟件調(diào)試</b></p><p>　　在軟件調(diào)試時(shí)也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，其中主要的問(wèn)題有以下兩個(gè)方面：</p><p>　　程序讀取溫度值時(shí)，出現(xiàn)的現(xiàn)象，造成風(fēng)扇溫度在判斷時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，使風(fēng)扇經(jīng)常性突快突慢變

39、化，蜂鳴器也不斷的蜂鳴報(bào)警。解決的方法是在讀取溫度判斷時(shí)加延時(shí)，并且多次判斷，防止跳變。</p><p>　　調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，數(shù)碼管光標(biāo)太快以致調(diào)節(jié)的時(shí)候觀察困難，原因是刷新數(shù)碼管太快。解決的方法是在相應(yīng)數(shù)據(jù)更該時(shí)，才開(kāi)始刷新數(shù)碼管內(nèi)容。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性

40、，自主學(xué)習(xí)，學(xué)到了許多沒(méi)學(xué)到的知識(shí)。較好的完成了作品，達(dá)到了預(yù)期的目的，完了最初的設(shè)想。但是在做板時(shí)由于之前考慮的不夠周全,時(shí)鐘芯片沒(méi)有加到上拉電阻,由于是做好了板把元件焊上去才發(fā)現(xiàn)的,只能在板的后面把3個(gè)上拉電阻焊上去,所以導(dǎo)致了整塊板的看起來(lái)不是很美觀。通過(guò)這一次的經(jīng)驗(yàn)我意識(shí)到了對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，而且要認(rèn)真仔細(xì)的檢查各個(gè)功能模塊的具體情況,確保不遺留什么元件,才做出美觀、大方的電路板。程序編寫(xiě)中，先研究各個(gè)功能模

41、塊的程序,包括時(shí)鐘模塊的程序,溫度模塊的程序,不懂的就通過(guò)查資料或者請(qǐng)教老師和同學(xué)來(lái)解決,然后再整理好這些程序,最終完成了能實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)要求的程序。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做凡事要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，也練就了我們的耐心和細(xì)心，做什么事都要認(rèn)真仔細(xì),因?yàn)榧?xì)節(jié)決定成敗?？傊@次設(shè)計(jì)使我的能力得到了全方位的提高。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><

42、;p>　　[1]沙占友 王彥明 孟志永. 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社,2003，1</p><p>　　[2]李建忠. 單片機(jī)原理及應(yīng)用(第二版) [M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社,2008，2</p><p>　　[3]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)(第三版) [M]. (清華大學(xué)出版社)2006.11</p><p>　　[4]求是科技

43、. 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航[M]. 北京: 人民郵電出版社,2004</p><p>　　[5]華成英 童詩(shī)白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版) [M]. (高等教育出版社)2006.1</p><p>　　[6]繆家鼎 徐文娟 牟同升. 光電技術(shù)[M]. 浙江大學(xué)出版社,1996.3</p><p>　　[7]吳大正.電路基礎(chǔ)（第二版）（西安電子科技大學(xué)出版社）20

44、00.7</p><p>　　[8]袁小平.電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)教程（第一版）（機(jī)械工業(yè)出版社）2008.4</p><p>　　[9]康華光， 鄒壽彬，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分(第四版) 北京：高等教育出版社 1999</p><p>　　[10]杜膚生， 數(shù)字集成電路應(yīng)用精粹,北京：人民郵電出版社 2001</p><p>　　[1

45、1]陳大欽，電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(第二版),北京：高等教育出版社 2000</p><p>　　[12]全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì),第五界全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編.2001．北京理工大學(xué)出版社， 2003</p><p>　　[13]中國(guó)計(jì)量出版社組編，新編電子電路大全, 北京：中國(guó)計(jì)量出版社， 2001.1</p><p>　　[14]葛汝明，

46、《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》,山東： 山東大學(xué)出版社 2004 </p><p>　　[15]周永金，《 模擬電子技術(shù)及應(yīng)用 》,西安：陜西國(guó)防學(xué)院電子教研室 2005</p><p>　　[16]吳瑋瑋， PROTEL 99簡(jiǎn)明應(yīng)用教程 ,西安：陜西國(guó)防學(xué)院電子教研室 2006</p><p>　　[17]任元，吳勇，《 常用電子元器件簡(jiǎn)明手冊(cè)

47、》,北京：工業(yè)出版社 2000 </p><p>　　[18]程路，鄭毅，向先波，PROTEL 99SE 電路板設(shè)計(jì)與制作,人民郵電出版社　　2007</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　這次的設(shè)計(jì)和論文是在各位老師的悉心指導(dǎo)下完成的。你們嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我

48、。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，你們都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向老師們致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)大學(xué)三年的09級(jí)電子班的同學(xué)和老師們，是你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。</p><p>　　最后，衷心感謝在百忙之中抽出寶貴時(shí)間對(duì)此論文進(jìn)行評(píng)閱與審議的老師們。感謝學(xué)院給我提供了一個(gè)展現(xiàn)自己的舞臺(tái)，給我一次難得煅煉的機(jī)

49、會(huì)，使得我的動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能都有了很大的提高。</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄A：程序清單</b></p><p>　　//********DS18B20 temp controller**********************************************

50、***</p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include <iic.h> //_nop_();延時(shí)函數(shù)用</p><p>　　#define u

51、char unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit DQ=P1^3; //溫度輸入口</p><p>　　sbit IO=P1^5; //繼電器輸出口 </p><p>　　s

52、bit bp=P1^4; </p><p>　　uint h; </p><p>　　uint temp,set;</p><p>　　uint count,flag;</p><p>　　uchar set1[3]={0};</p>&l

53、t;p>　　sbit k1=P1^0;</p><p>　　sbit k2=P1^1;</p><p>　　sbit k3=P1^2;</p><p>　　//**************溫度小數(shù)部分用查表法***********//</p><p>　　uchar code ditab[16]=</p&g

54、t;<p>　　{0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09};</p><p><b>　　//</b></p><p>　　uchar code dis_7[12]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82

55、,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf};</p><p>　　//共陽(yáng)LED段碼表 "0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7" "8" "9" "不亮

56、" "-" </p><p>　　uchar code dis_8[12]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,</p><p>　　0xFF,0x3F};</p><p>　　//帶小數(shù)點(diǎn)共陰LED段碼表 "0" &q

57、uot;1" "2" "3" "4" "5" "6" "7" "8" "9" "不亮" "-" </p><p>　　uchar data temp_data[2]={0x00,0x00};

58、 //讀出溫度暫放</p><p>　　uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //顯示單元數(shù)據(jù)，共4個(gè)數(shù)據(jù)和一個(gè)運(yùn)算暫用</p><p>　　/*****************11us延時(shí)函數(shù)*************************/</p><p>　　voi

59、d delay(uint t)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for (;t>0;t--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay2(uchar x)</p><p><b>　　{&l

60、t;/b></p><p>　　uchar a,b;</p><p>　　for(a=0;a<20;a++)</p><p>　　{ for(b=x;b>0;b--); }</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************顯示掃描函數(shù)

61、***************************/</p><p>　　void scan()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=dis_7[display[2]];//數(shù)據(jù)顯示 </p><p>　　P2=0Xfb;

62、 </p><p>　　delay(250);</p><p>　　P0=dis_8[display[1]];//小數(shù)點(diǎn)顯示</p><p>　　P2=0Xfd; </p><p>　　delay(250);</p><p>　　P0=dis_7[display[0]];//數(shù)據(jù)顯示

63、 </p><p>　　P2=0Xfe; </p><p>　　delay(250);</p><p><b>　　P0=0XFF;</b></p><p><b>　　P2=0XFF;</b></p><p><

64、;b>　　}</b></p><p>　　/****************DS18B20復(fù)位函數(shù)************************/</p><p>　　void ow_reset(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　char presence=1;&

65、lt;/p><p>　　while(presence)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(presence)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ=1;_nop_();_nop_();//從高拉倒低</p&g

66、t;<p>　　DQ=0; </p><p>　　delay(50); //550 us</p><p>　　DQ=1; </p><p>　　delay(6);

67、 //66 us</p><p>　　presence=DQ; //presence=0 復(fù)位成功,繼續(xù)下一步</p><p><b>　　} </b></p><p>　　delay(45); //延時(shí)500 us</p><p>　　presence=~DQ;

68、 </p><p><b>　　}</b></p><p>　　DQ=1; //拉高電平</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************DS18B20寫(xiě)命令函數(shù)************************/<

69、;/p><p>　　//向1-WIRE 總線上寫(xiě)1個(gè)字節(jié)</p><p>　　void write_byte(uchar val)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=8;i>0;i

70、--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ=1;_nop_();_nop_(); //從高拉倒低</p><p>　　DQ=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //5 us</p><p>　　DQ=val&0x0

71、1; //最低位移出</p><p>　　delay(6); //66 us</p><p>　　val=val/2; //右移1位</p><p><b>　　}</b><

72、/p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//</b></p><p>　　/***************

73、*DS18B20讀1字節(jié)函數(shù)************************/</p><p>　　//從總線上取1個(gè)字節(jié)</p><p>　　uchar read_byte(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p>

74、<p>　　uchar value=0;</p><p>　　for(i=8;i>0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ=1;_nop_();_nop_();</p><p>　　value>>=1;</p><p>　　DQ

75、=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //4 us</p><p>　　DQ=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //4 us</p><p>　　if(DQ)value|=0x80;</p><p>　　delay(6);

76、 //66 us</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p>　　return(value);</p><p><b>　　}</b></p><p><b&g

77、t;　　//</b></p><p>　　/****************讀出溫度函數(shù)************************/</p><p><b>　　//</b></p><p>　　uint read_temp()</p><p><b>　　{</b></p&

78、gt;<p>　　ow_reset(); //總線復(fù)位</p><p>　　delay(200);</p><p>　　write_byte(0xcc); //發(fā)命令</p><p>　　write_byte(0x44); //發(fā)轉(zhuǎn)換命令</p><p&g

79、t;　　ow_reset(); </p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　write_byte(0xcc); //發(fā)命令</p><p>　　write_byte(0xbe);</p><p>　　temp_data[0]=read_byte(); //讀溫

80、度值的第字節(jié)</p><p>　　temp_data[1]=read_byte(); //讀溫度值的高字節(jié)</p><p>　　temp=temp_data[1];</p><p>　　temp<<=8; </p><p>　　tem

81、p=temp|temp_data[0]; // 兩字節(jié)合成一個(gè)整型變量。</p><p>　　return temp; //返回溫度值</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//</b></p><p>　　/*********

82、*******溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)************************/</p><p>　　//二進(jìn)制高字節(jié)的低半字節(jié)和低字節(jié)的高半字節(jié)組成一字節(jié),這個(gè)</p><p>　　//字節(jié)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后,就是溫度值的百、十、個(gè)位值,而剩</p><p>　　//下的低字節(jié)的低半字節(jié)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制后,就是溫度值的小數(shù)部分</p><p&g

83、t;　　/********************************************************/</p><p>　　void work_temp(uint tem)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar n=0;</p><p>　　if(tem>63

84、48) // 溫度值正負(fù)判斷</p><p>　　{tem=65536-tem;n=1;} // 負(fù)溫度求補(bǔ)碼,標(biāo)志位置1</p><p>　　display[4]=tem&0x0f; // 取小數(shù)部分的值</p><p>　　display[0]=ditab[displ

85、ay[4]]; // 存入小數(shù)部分顯示值</p><p>　　display[4]=tem>>4; // 取中間八位,即整數(shù)部分的值</p><p>　　display[3]=display[4]/100; // 取百位數(shù)據(jù)暫存</p><p>　　display[2]=display[4]/10%10; //

86、 取十位數(shù)據(jù)暫存</p><p>　　DQ=display[4]/10%10;</p><p>　　display[1]=display[4]%10; // 取個(gè)位數(shù)據(jù)暫存</p><p>　　/******************符號(hào)位顯示判斷**************************/</p><p>　　if(!disp

87、lay[3]) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　display[3]=0x0a; //最高位為0時(shí)不顯示</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(n){display[3]=0x0b;} //負(fù)溫度時(shí)最高位顯示&q

88、uot;-"</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//</b></p><p>　　//********************************************************</p><p>　　void beep(uchar x)

89、</p><p><b>　　{uchar i;</b></p><p>　　for(i=x;i>0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int j=400;</p><p>　　while(j--)</p>

90、;<p><b>　　{bp=~bp;</b></p><p>　　delay2(2);}</p><p>　　delay2(100); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　

91、//*********************************************************</p><p>　　void disp_set()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=dis_7[set1[2]];//數(shù)據(jù)顯示 </p>&

92、lt;p>　　P2=0Xfb; </p><p>　　delay(250);</p><p>　　P0=dis_8[set1[1]];//小數(shù)點(diǎn)顯示</p><p>　　P2=0Xfd; </p><p>　　delay(250);</p><p>

93、　　P0=dis_7[set1[0]];//數(shù)據(jù)顯示 </p><p>　　P2=0Xfe; </p><p>　　delay(250);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　///*****************************

94、******************************</p><p>　　void key_scan()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(k1==0)</b></p><p>　　{while(k1==0);</p><p>

95、<b>　　flag++;</b></p><p>　　if(flag==2)</p><p><b>　　flag=0;}</b></p><p>　　if(flag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(k1

96、==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(k2==0)</b></p><p>　　{ delay(50);</p><p><b>　　if(k2==0)</b></p><p>　　{ delay(10000

97、);</p><p><b>　　set++;</b></p><p>　　if(set==1000)</p><p><b>　　set=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

98、</p><p><b>　　if(k3==0)</b></p><p>　　{ delay(50);</p><p><b>　　if(k3==0)</b></p><p>　　{ delay(10000);</p><p><b>　　set--;</b

99、></p><p>　　if(set==-1)</p><p><b>　　set=999;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　set1[2]=set/100;</p&

100、gt;<p>　　set1[1]=set%100/10;</p><p>　　set1[0]=set%100%10;</p><p>　　disp_set();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　write(2,set1[2]);</p><p>　　del

101、ay2(250);</p><p>　　write(1,set1[1]);</p><p>　　delay2(250);</p><p>　　write(0,set1[0]);</p><p>　　delay2(250); </p><p><b>　　}</b></p><p

102、><b>　　}</b></p><p>　　//****************************************************</p><p>　　void bijiao()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　count=(display[

103、2]*100)+(display[1]*10)+display[0]; </p><p>　　if(count>set) </p><p>　　{IO=0;//啟動(dòng)繼電器 </p><p><b>　　beep(1);}</b></p><p><b>　　else </b&

104、gt;</p><p><b>　　IO=1; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****************主函數(shù)************************/</p><p>　　void main()</p><p>&l

105、t;b>　　{</b></p><p>　　set1[0]=read(0);</p><p>　　set1[1]=read(1);</p><p>　　set1[2]=read(2);</p><p>　　set=set1[2]*100+set1[1]*10+set1[0];</p><p>　　fo

106、r(h=0;h<4;h++) //開(kāi)機(jī)顯示"0000"</p><p>　　{display[h]=0;} </p><p>　　ow_reset(); //開(kāi)機(jī)先轉(zhuǎn)換一次</p><p>　　write_byte(0xcc); //Skip ROM&l

107、t;/p><p>　　write_byte(0x44); //發(fā)轉(zhuǎn)換命令</p><p>　　for(h=0;h<100;h++) //開(kāi)機(jī)顯示"0000"</p><p><b>　　{scan();}</b></p><p><b>　　w

108、hile(1)</b></p><p>　　{ key_scan();</p><p>　　work_temp(read_temp()); //處理溫度數(shù)據(jù) //不啟動(dòng)繼電器 </p><p>　　if(display[3]==0x0a)</p><p>　　{scan(); &l

109、t;/p><p>　　bijiao();}</p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　IO=1;</b></p><p><b>　　//顯示溫度值</b></p><p><b>　　}</b><

110、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//</b></p><p>　　//***********************結(jié)束**************************//</p><p><b>　　附錄B：電路圖</b></p>