职业学院毕业文
题目：单片机温度控制系统研制
系 院：工程技术学院
学生姓名：
学 号：
专 业：机电体化
年 级：
指导教师：
完成日期：X月X日
毕业设计（文）务书
设计（文）题目 单片机温度控制系统研制
学生姓名 专业 机电体化
指导教师姓名 发日期 20XX 年 12 月 29 日
务起止日期： 20XX年 12月 29 日 20XX 年 5 月 15 日
设计（文）容：
进 度 安 排
序号
设计（文）工作务
日 期
1
指导教师指导毕业生选题
20151229—20163 4
2
指导教师指导文提纲
201634—2016311
3
指导教师指导文第稿
2016312—2016331
4
指导教师指导文第二稿
201641—2016430
5
指导教师指导文定稿
201651—2016512
6
文答辩
2014513—2016514
参考文献：
[1] 张耀宗机械加工实手册编写组机械工业出版社2009
[2] 李军数控机床参考点设定间制造技术机床2013
[3] 许镇宇机械零件北京：高等教育出版社2012
[4] 孔庆复计算机辅助设计制造哈尔滨：哈尔滨工业学出版社2011
[5] 雷宏机械工程基础哈尔滨：黑龙江出版社2012
[6] 王中发实机械设计北京：北京理工学出版社2013
[7] 唐宗军机械制造基础连：机械工业出版社2010
系负责意见：
摘
温度表征物体冷热程度物理量工农业生产程中重普遍参数温度测量普遍性温度传感器数量种传感器中居首位温度控制发展引入单片机降低某硬件电路求基单片机温度控制系统实现温度精确控制
文温室研究象AT89C51单片机核心实现温度控制系统具动完成数采集数处理数转换控制键盘终端处理显示功实际温度低设定值PTC进行加热反PTC停止加热实际温度超限者低限时系统动报警温度控制采双位控制简单易行精度求特高温室行度高
系统进行调试PROTEUS里仿真结果表明该系统原理行空间进行试验误差1℃左右结果符合预期运行稳定控制效果性价高
关键词：单片机温度控制DS18B20温室
目 录
摘 I
Abstract I
目 录 II
第章 绪 1
11课题研究背景意义 1
12国外研究现状 1
121国外研究现状 1
122国研究现状 1
123总发展阶段 2
13课题研究容 2
第二章 硬件系统总体方案设计 3
21硬件系统总体设计方案 3
22硬件系统总体设计方案二 4
23硬件系统方案选择 4
第三章 控制系统硬件设计 6
31单片机 6
32 数字温度计DS18B20 9
321 DS18S20数字温度计特性 9
33 4X4键盘 9
34数码 10
35光电耦合器 12
36 双晶闸 13
37 PTC加热器 14
38 反相器7406 15
39双四输入门74LS21 16
39蜂鸣器 16
第四章 控制系统软件设计 17
41 程序模块设计 17
411程序流程图 17
42温度采集模块程序设计 18
421 DS18B20时序 18
423 读温度子程序流程图 20
43温度设定模块程序设计 21
431中断服务子程序 21
432 键盘扫描子程序 21
44温度显示模块设计 23
441设定值显示子程序 23
442 实际值显示子程序 24
45温度控制模块设计 25
451双位控制算法设计 25
452温度控制子程序流程图 25
46报警模块程序设计 26
第五章 结果分析 27
51 PROTEUS仿真 27
511 键盘设定温度仿真 27
512 温度采集仿真 28
513 整体仿真 28
52实际运行结果 29
第六章 总结展 31
61总结 31
62展 31
致 谢 32
附录程序 33
参考文献 42
第章 绪
11课题研究背景意义
温度表征物体冷热程度物理量工农业生产程中重普遍参数温度测量控制保证产品质量提高生产效率节约源生产安全促进国民济发展起非常重作温度测量普遍性温度传感器数量种传感器中居首位着科学技术生产断发展温度传感器种类断增加丰富满足生产生活中需单片机温度测量系统中关键测量温度控制温度保持温度温度测量工业象中控参数
温度控制采单片机设计全数字仪表常规仪表升级产品温度控制发展引入单片机降低某硬件电路求然需重视测试电路身重性尤直接获取测信号传感器部分应充分重视时提高整台仪器性关键然测试电路尤传感器改进现传感器正受着微电子技术影响断发展变化传感器正着型固态功集成化方发展
基单片机温度控制系统实现温度精确控制某场合温度高低求实现生产生活影响巨国北方冬天温度极低引入温室棚冬天时候吃新鲜蔬菜钢铁厂里炼铁温度求更高温度控制变极意义日常生活中空调冬天冷夏天热确实感受温度控制生活质量提高着极作总现代工业设计工程建设日常生活中温度控制起着重作
12国外研究现状
121国外研究现状
国外温度控制技术研究较早始20世纪70年代先采模拟式组合仪表采集现场信息进行指示记录控制80年代末出现分布式控制系统目前正开发研制计算机数采集控制系统子综合控制系统990年代中期智温控仪问世微电子技术计算机技术动测试技术结晶目前国际已开发出种智温控器系列产品智温控器部包含温度传感器AD转换器信号处理器接口电路产品路选择器中央控制器（CPU）机存储器（RAM）读存储器（ROM）现世界国温度测控技术发展快国家实现动化基础正着完全动化化方发展
122国研究现状
国温度测控技术研究较晚始20世纪80年代国工程技术员吸收发达国
家温度测控技术基础掌握温度室微机控制技术该技术仅限温度单项环境子控制国温度测控设施计算机应总体正消化吸收简单应阶段实化综合性应阶段渡发展技术单片机控制单参数单回路系统居尚真正意义参数综合控制系统发达国家相存较差距国温度测量控制现状远远没达工厂化程度生产实际中然许问题困扰着存着装备配套力差产业化程度低环境控制水落软硬件资源享性差等缺点
123总发展阶段
总说温控器广泛应工农业生产科学研究生活等领域数量日渐升百年温控器发展致历三阶段：1模拟温度控制器2集成温度控制器3温度控制器目前国际新型温控器正模拟式数字式集成化智化网络化方发展
13课题研究容
文研究课题基单片机温度控制系统设计控制象温室目标实现温度设定值显示实际值实时测量显示温度超限低限危险报警单片机连接温度调节装置软件硬件电路配合实现温度实时控制显示软件控制数码中显示较采集温度设定值限然做出相应反应控制执行机构否降温升温判断警报否
第二章 硬件系统总体方案设计
次毕业设计 51系列单片机核心温度进行控制控象温度稳定某指定数值允许1℃误差（包括元件身制造引起误差）键盘输入设定温度值LED数码显示温度值（实际设定）基述求提出两种方案文两种方案具体述
21硬件系统总体设计方案
方案图21示方案选DS18B20芯片进行温度采集模拟量数字量间转换直接输出数字量需信号放占根口线然送数码显示4X4矩阵式键盘首先进行键盘扫描判断否键键判断键确定键值然进行输入设定温度值送数码进行显示果温度值已设定完毕需键效果温度值设定合理温度进行重新设定温度限软件编程设定样完成温度总体设置数码显示模块采动态显示方法程序设计中相应采动态显示方法进行编写首先设定（采集）数十进制数进行字节拆分分求出显示位数十位数百位数（显示实际温度时求出十分位）然送数码显示显示设定值实际值键进行切换温度控制模块首先采集数设定温度限进行较低限值高限值蜂鸣器警报实际温度设定温度较决定加热否加热时间控制 单片机软件编程灵活度软件编程实现种控制算法逻辑控制需外扩展存储器系统整体结构更简单信号传递路线短提高系统精度
DS18B20
单
片
机
键盘设定温度
双控硅
光电耦合器
加热装置
报 警
数
码
显
示
图21 方案框图
22硬件系统总体设计方案二
方案二图22示采 AT89C51作控制核心普遍器件 ADC0809作模数转换控制电阻丝进行加热方案简易行器件价格便宜 ADC0809 8位模数转换测温范围 0800℃误差 05分辨率 1200 ADC0809分辨率 1256满足题目精度求系统温度设定部分 8051接口够问题进行接口扩展采常 8255行接口芯片扩展采 4×4矩阵式键盘接 8255 A口 B口键盘中 0 15间十六数字键温度显示采三数码进行显示分百位十位位系统设置报警装置户够实时知道温度否设定范围控制电路部分采MOC3041控制控硅通断实现温室温度控制
AD590
放电路
单
片
机
模数转换
键盘设定温度
82555A
双控硅
光电耦合器
数码显示
加热装置
报 警
图22 方案二框图
23硬件系统方案选择
两种方案区温度采集部分知DS18B20相AD590系统优势相明显节约单片机IO口线数传送路径短精确度高节约成选方案方案单片机该系统控制核心温度检测部分DS18B20AT89C51单片机数码硬件电路完成室温实时检测显示通4×4键盘设定温室温度较温度设定值实测值然单片机发出信号控制光电耦合器双控硅导通否控制PTC加热器通断实现温室温度恒温控制温室温度波动较必采软件滤波温度进行滑控制报警部分采3V源蜂鸣器发出危险警报单片机温度控制系统具微型化低功耗高性易配微处理器等优点进行点测温DS18B20直接温度转化成串行数字信号供微机处理片
DS18B20唯产品号存入ROM中便构成型温度测控系统时单线连接DS18B20芯片然IO口挂接少片DS18B20单片机异DS18B20读出写入DS18B20信息仅需根口线读写温度变换功率源数总线该总线身连接DS18B20供电需外部电源时DS18B20提供912位温度读数出厂默认12位需外围硬件方便构成温度检测系统
单片机具体实现功：
1连续测量温室温度值控制数码显示温室实际温度
2控制键盘设定温室温度值数码显示设定范围室温125℃实现温室恒温控制设定值50℃应实际值50℃相接
第三章 控制系统硬件设计
基章分析选择方案方案原理图图31示章介绍介绍控制系统中种元器件
图31 系统原理图
31单片机
运算器控制器存储器种输入／输出接口等计算机部件集成块芯片单芯片微型计算机然芯片组成功已具计算机系统特点称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)简称单片机体积功耗低价格低廉抗干扰力强性高适合应工业程控制智仪器仪表测控系统前端装置次毕业设计采AT89C51简述次毕业设计相关知识
1特性：
（1）MCS51兼容
（2）4K字节编程闪烁存储器寿命1000次写擦循环数保留时间10年
（3）全静态工作：0Hz24Hz
（4）三级程序存储器锁定
（5）128X8位部RAM
（6）4IO口32根编程口线
（7）两16位定时器计数器
（8）5中断源
（9）编程串行通道
（10）低功耗闲置掉电模式
（11）片振荡器时钟电路
2脚说明：
AT89C51脚布置图32示
VCC：供电电压 GND：接
P0口：
P0口8位漏级开路双IO口脚吸收8TTL门电流P1口脚第次写1时定义高阻输入P0够外部程序数存储器定义数址低八位FIASH编程时P0 口作原码输入口FIASH进行校验时P0输出原码时P0外部必须拉高
P1口：
P1口部提供拉电阻8位双IO口P1口缓器接收输出4TTL门电流P1口脚写入部拉高作输入P1口外部拉低电时输出电流部拉缘FLASH编程校验时P1口作低八位址接收
P2口：
P2口部拉电阻8位双IO口P2口缓器接收输出4TTL门电流P2口写1时脚部拉电阻拉高作输入作输入时P2口脚外部拉低输出电流部拉缘P2口外部程序存储器16位址外部数存储器进行存取时P2口输出址高八位出址1时利部拉优势外部八位址数存储器进行读写时P2口输出特殊功寄存器容P2口FLASH编程校验时接收高八位址信号控制信号
P3口：
P3口脚8带部拉电阻双IO口接收输出4TTL门电流P3口写入1部拉高电作输入作输入外部拉低电P3口输出电流（ILL）拉缘P3口作AT89C51特殊功口示：P3口脚备选功
P30 RXD（串行输入口）
P31 TXD（串行输出口）
P32 INT0（外部中断0）
P33 INT1（外部中断1）
P34 T0（记时器0外部输入）
P35 T1（记时器1外部输入）
P36 WR（外部数存储器写选通）
P37 RD（外部数存储器读选通）
P3口时闪烁编程编程校验接收控制信号
RST：复位输入振荡器复位器件时保持RST脚两机器周期高电时间
ALEPROG：访问外部存储器时址锁存允许输出电锁存址低8位字节FLASH编程期间引脚输入编程脉时ALE端变频率周期输出正脉信号频率振荡器频率16作外部输出脉定时目然注意：作外部数存储器时跳ALE脉想禁止ALE输出SFR8EH址置0时ALE执行MOVXMOVC指令ALE起作外该引脚略微拉高微处理器外部执行状态ALE禁止置位效
PSEN：外部程序存储器选通信号外部程序存储器取指令期间机器周期两次PSEN效访问外部数存储器时两次效PSEN信号出现
EAVPP：EA保持低电时期间外部程序存储器（0000HFFFFH）否部程序存储器注意加密方式1时EA部锁定RESETEA端保持高电时间部程序存储器FLASH编程期间引脚施加12V编程电源（VPP）
图32 AT89C51脚
32 数字温度计DS18B20
传统模拟信号远距离传送测量系统中需解决引线误差补偿问题点切换误差问题放电路零点误差问题等技术外考虑般测量现场电磁环境非常恶劣种干扰信号较强模拟信号容易受干扰产生测量误差影响测量精度温度测量系统中采抗干扰力较强新型数字温度传感器解决问题效方案实际温度测量程中广泛应时取良测量效果
321 DS18S20数字温度计特性
1DS18S20适应电压范围更宽范围：3055V够直接数线获取电源(寄生电源)需外部工作电源
2DS18S20提供912位摄氏温度测量具非易失性触发门限户编程报警功
3DS18S20通1Wire总线中央微处理器通信仅需单根数线(线)时程中需外围元件全部传感元件转换电路集成形状三极集成电路
4DS18S20具55°C+125°C工作温度范围10°C+85°C温度范围精度±05°C
5片DS18B20具唯64位序列码序列码允许片DS18B20条1Wire总线工作方便单微处理器控制分布范围片DS18S20器件
6DS18S20测量结果直接输出数字温度信号线总线串行传送CPU时传送CRC校验码具极强抗干扰纠错力
7DS18S20具负载特性电源极性接反时芯片会发热烧毁正常工作
33 4×4键盘
计算机系统键盘通常两类：类编码键盘键盘闭合键识专硬件实现：类非编码键盘键盘闭合键识软件完成次毕业设计采4×4矩阵键盘矩阵键盘行线列线组成键位行列线交叉点图33示4×4行列结构构成含16键键盘显然键数量较时矩阵键盘较独立式键盘节省IO口线
次毕业设计中键盘设计思路：
P1赋值P10xff然令第行P10等零果第行键P14P17值会发生变化：果第键P14等0果第二键P15等0果第三键P16等0果第四键P17等0规律直第四行扫描完成
图33键盘原理图
系统中键盘设定温度值CPU工作容CPU键盘响应取决键盘工作方式键盘工作方式应根实际运系统中CPU工作状况定选择原保证CPU时响应键操作占CPU工作时间通常键盘工作方式3种编程扫描定时扫描中断扫描次毕业设计采中断扫描采编程扫描定时扫描否键CPU定时扫描键常发生事件样CPU键盘会时常进行空扫描进步提高CPU工作效率选中断扫描工作程：键CPU处理工作键盘键时产生外部中断请求CPU响应键盘中断请求中断服务子程序中扫描判键盘闭合键号求出输入数值CPU键盘闭合键键号进行确定根行线列线状态确定预先程序存储器中放入键盘键值表次毕业设计采前者
34数码
单片机应系统中通常七段LED种显示器结构图21示8发光二极中7发光二极七段字形8发光二极构成数点次毕业设计四位阴极数码数码发光二极阴极接某发光二极阳极高电逻辑1时发光二极点亮
图34示P0口接5V拉电阻P00P07次数码ADP相接构成数码段选P20P23次14相接构成数码位选
图34 数码显示原理图
LED显示器工作原理：点亮显示器静态动态两种方法谓静态显示显示某字符时相应发光二极恒定导通截止图中七段显示器abcdef导通g截止显示0种显示方式位显示器需8位输出口控制优点显示稳定闪烁缺点占口线适显示位数较少场合显示位数较时般采动态显示方法谓动态显示位位轮流点亮位显示器位显示器说隔段时间点亮次循环显示频率高较高时利眼暂留特性出闪烁现象显示器点亮点亮时导通电流关点亮时间间隔时间关调整电流时间参数实现亮度较高较稳定显示显示位数8位控制显示器公电极需IO口控制位显示器显示字形需IO口
LED数码分阳极阴极极方式显示样字符数码段选表1七段阴极LED字型码
表1 七段阴极LED段字型码
显示字符
dp
G
f
e
d
c
b
a
阴极
0
0
0
1
1
1
1
1
1
3FH
1
0
0
0
0
0
1
1
0
06H
2
0
1
0
1
1
0
1
1
5BH
3
0
1
0
0
1
1
1
1
4FH
4
0
1
1
0
0
1
1
0
66H
5
0
1
1
0
1
1
0
1
6DH
6
0
1
1
1
1
1
0
1
7DH
7
0
0
0
0
0
1
1
1
07H
8
0
1
1
1
1
1
1
1
7FH
9
0
1
1
0
1
1
1
1
6FH
35光电耦合器
光电隔离器件方面粗略分光耦合器应光耦合器电子器件制成应光耦合器制成器件
光耦合器实现输入输出电位严格隔离电力电子设备中晶闸门极控制全控型器件驱动信号传输实现输入输出隔离等方面广泛应光电耦合器种类较部结构速度差基特性参数定义点光电耦合器部发光二极光敏间耦合电容模输入电压通极间耦合电容电流Ic影响模抑制高
光电耦合器中光敏集电极电流发光二极注入电流称电流传输微变量输出电流注入电流微变电流传输线性度较光耦合器两者似相等
光耦合器发光二极光敏晶体间额隔离电阻（绝缘电阻）较 隔离电压500～4000V达10KV隔离电容2pF光耦合器晶体样线性工作开关状态工作电源驱动电路中光耦合器般传送脉信号光耦合器工作开关状态高频工作时应考虑光耦合器响应时间发光二极电阻Ri影响光耦合器响应时间Ri越光耦合器响应时间越短实际应中光耦合器允许集电极电流范围量减负载电阻提高光耦合器响应速度
MOC3041直流输入双晶闸输出光耦合器该器件输入输出两部分组成输入端两引脚输入极砷化镓红外发光二极工作时该二极发出足够红外光触发输出部分输出端两引脚组成输出极具零触发光控双晶闸红外发光二极中通5～15mA正电流时发出红外光输出极双晶闸光敏基极受红外光射触发双晶闸输出端电压接0时导通输入输出端光耦合器件导通输出端电压降低电流双晶闸维持电流
100μA时双晶闸关断图35示单片机P30通7406反相器接MOC3041阴极（脚2）P30口置1时MOC3041脚2置零53300015AMOC触发电流约等15AmMOC3041红外发光二级发出足够红光触发输出部分P30置0时MOC3041脚2置1处高电时MOC3041红外发光二极处截状态输出部分触发
MOC3041相关参数：
（1）隔离电压7500V ac
（2）输出类型零检测
（3）输入电流60mA
（4）输出电压400V
（5）针脚数6
（7）光电耦合器类型三端双控驱动器
（8）关态电压400V
（9）功耗250mW
（10）工作温度范围40°C+85°C
（11）正电压Vf15V
（12）电压 Vf典型值125V
（13）触发电流 If15mA
36 双晶闸
温度控制系统中电路般晶闸组成开关电路通控制晶闸导通时间控制加热时间系统中电路采双晶闸交流电压正半周期某方导通负半周期逆导通
参数选取：
负载220V120WPTC加热器
负载电流效值
负载电流峰值×
双晶闸全开时单方电流交流半周期电流
流双晶闸电流均值
晶闸额定电压选择：晶闸额定电压应正常工作峰值电压23倍
××取U600V
晶闸额定电流选择：晶闸通态均电流实际正常均值1520倍
20×20×049098A
晶闸额定电流取8A根计算数选择双晶闸型号BTA08600C
参数：
通态电流IT(RMS)8A
浪涌电流ITSM80A
正耐压VDRM＞600V
反耐压VRRM＞600V
触发电流IGT<25mA
通态压降VTM＜155V
晶闸流压保护采般阻容保护电路参数
50×01×（×220）×00484w
图35 光电耦合器控制控硅原理图
37 PTC加热器
加热装置温室进行加热温度稳定设定温度值系统采PTC加热器进行加热PTCPositive Temperature Coefficient 缩写意思正温度系数泛指正温度系数半导体材料元器件通常提PTC指正温度系数热敏电阻简称PTC热敏电阻图36电阻温度变化曲线PTC热敏电阻种典型具温度敏感性半导体电阻超定温度(居里温度)时电阻值着温度升高呈阶跃性增高
陶瓷材料通常作高电阻优良绝缘体陶瓷PTC热敏电阻钛酸钡基掺杂晶陶瓷材料制造具较低电阻半导特性通目掺杂种化学价较高材料作晶体点阵元达：晶格中钡离子钛酸盐离子部分较高价离子代定数量产生导电性电子PTC热敏电阻效应电阻值阶跃增高原材料组织许微晶构成晶粒界面谓晶粒边界(晶界)形成势垒阻碍电子越界进入相邻区域中产生高电阻种效应温度低时抵消：晶界高介电常数发极化强度低温时阻碍势垒形成电子流动种效应高温时介电常数极化强度幅度降低导致势垒电阻幅度增高呈现出强烈PTC效应
图36 PTC电阻温度曲线
PTC型陶瓷加热器采PTC陶瓷发热组件波纹铝条高温胶粘组成该类型PTC加热器热电阻换热效率高优点种动恒温省电电加热器显著特点加热器体设计加热温度200摄氏度档次情况体发红保护隔离层应场合均需石棉等隔热材料进行降温处理放心存体烫伤引发火灾问题较电热电阻丝加热产品产品材料身特性根环境温度改变调节身热功率输出加热器电消耗优化控制时高发热效率材料幅提升电利效率次毕业设计选PTC加热器参数电压：220V功率120w长40mm宽40mm厚7mm属功率类型加热时恒温发热明火热转换率高受电源电压影响
38 反相器7406
系统中两次运7406反器次单片机P30口MOC3041脚2间作P30置1时MOC3041脚2置0真实0更接MOC3041光敏二级
导通P30置0时MOC3041脚置1更接5VMOC3041光敏二级真正够处截状态处蜂鸣器阴极相接作述类似采型号SN7406N14脚6路独立反驱动VCC范围475525V
图37 反相器7406脚
39双四输入门74LS21
74LS21双输入四门YABCD型号SN74LS21N14脚VCC范围475525V推荐5V系统中键未时P32始终高电键时通74LS21作输出低电P32高电变低电触发外部中断0中断程序里扫描键盘计算输入温度设定值中断处CPU键时扫描键提高CPU效率
图38 四输入门74LS21脚
39蜂鸣器
次毕业设计警报部分通源3V蜂鸣器实现实际温度超限低限时进行危险报警长脚正极短脚负极正极5V电压相接负极通7406P31相接
第四章 控制系统软件设计
实现系统温度检测控制够实时显示整系统模块组成程序模块温度采集模块温度设定模块温度显示模块报警模块温度控制模块等模块组成章叙述模块分进行介绍阐述程序编写思路实现功
41 程序模块设计
程序设计思想围绕题目基求展开系统键设定温度产生外部中断0转入中断服务程序中断服务程序中获取设定温度值程序进行数存储调数码显示报警控制温度控制等子程序模块程序系统初始化调子程序模块
411程序流程图
图41程序流程图
图41 程序流程图
42温度采集模块程序设计
温度采集数字温度计DS18B20通单片机进行严格时序控制完成空间范围采片DS18B20进行单点测温实现温度较精确控制
421 DS18B20时序
DS18B20时序分三部分：初始化时序写时序读时序遵守严格时序DS18B20进行温度采集
4221 初始化时序
DS18B20通信复位脉组成初始化序列开始该初始化序列机发出DS18B20发出存脉（presence pulse）图42阐述点发出应答复位脉存脉DS18B20通知机总线准备操作初始化步骤中总线机通拉低单总线少480μs产生复位脉然总线机释放总线进入接收模式总线释放5kΩ拉电阻单总线低电拉回高电DS18B20检测升等1560μs然拉低总线60240μS方式发出存脉机总线拉低短480μS释放总线5kΩ拉电阻作总线恢复高电初始化存时序完毕
4222写时序
图43示写时隙必须少60μs持续时间相邻两写时隙必须少1μs恢复时间写时隙（写0写1）拉低总线产生产生写1时隙拉低总线机必须15μs释放总线（拉低电持续少1us）拉电阻作总线电恢复高电直完成写时隙产生写0时隙拉低总线机持续拉低总线直写时隙完成释放总线（持续时间60120μs）写时隙产生DS18B20会产生1560μs时间采样总线确定写0写1
4223读时序
图44示DS18B20机发出读时隙时发送数机机必须BE（读存储器） 命令B4（读电源）命令立产生读时隙DS18B20提供相应数外44（温度转换）命令B8（recall）命令产生读时隙 读时隙必须少60μs持续时间相邻两读时隙必须少1μs恢复时间读时隙拉低总线持续少1μs释放总线（拉电阻作总线恢复高电）产生DS18B20输出数降产生15μs效释放总线机采样总线等动作15μs完成
图42 DS18B20复位时序图
图43 DS18B20写时序图
图44 DS18B20读时序图
423 读温度子程序流程图
读温度子程序单片机控制形成严格时序完成温度转换作数相应处理温度转换命令子程序发温度转换开始命令次毕业设计采12位分辨率转换需时间约750ms单点测温需CRC校验
图45读温度子程序流程图
图45 读温度子程序流程图
43温度设定模块程序设计
温度设定模块设定温度通4X4键盘输入想控制温度值次毕业设计通中断进行扫描
431中断服务子程序
系统中中断采外部中断0外部中断0初始化子程序程序开始时调键盘键时产生外部中断0执行中断子程序获取输入设定值中断回
图46中断服务子程序流程图
图46 中断服务子程序流程图
432 键盘扫描子程序
键盘扫描中断扫描键第行开始扫描直确定键行列确定键值返回键值
图47键盘扫描子程序流程图
图47 键盘扫描子程序流程图
44温度显示模块设计
温度显示模块显示温度设定值实际值通P35电高低控制P35电高低相连开关通断控制
441设定值显示子程序
设定数值范围然状态室温125℃整数四位七段数码左数第位位选信号始终置零P0口进行段选P2口低四位次进行千百十位数码位选
图48设定值显示子程序流程图
图48 设定值显示子程序
442 实际值显示子程序
实际值温室然状态室温125℃间数带位数四位八段数码左右次百位十位位十分位数码段选口P0口P2口低四位次百位十位位十分位数码位选口线
图49实际值显示子程序流程图
图49 实际值显示子程序流程图
45温度控制模块设计
温度控制模块简单说实现温度控制实际温度高设定值降温实际温度低设定值加热系统中加热装置PTC加热器
451双位控制算法设计
温室环境复杂分布式参数系统身复杂性外界气候较强影响控系统控制定指标存定难度温室作物种参数变化敏感没必种参数进行精确控制控制段适宜范围考虑智终端通性次毕业设计采实现起较简单双位控制算法双位控制称继电器接触控制理想双位控制规律数学表达式：
双位控制规律测量值()定值时控制器输出()值系统两输出值系统中P30相双位控制器10两种状态执行机构开关两极限工作位置定温度设定值控温室温度低设定值时P30置1PTC加热器工作温室温度高设定值时P30置0关闭PTC加热器实现温度控制双位控制象特性负荷变化较程滞允许控制参数定范围波动适温室系统控制
452温度控制子程序流程图
图410温度控制子程序流程图
图410 温度控制子程序流程图
46报警模块程序设计
报警模块工作简单判断实际温度超限低限报警
图411报警控制子程序流程图
图411报警控制子程序流程图
第五章 结果分析
51 PROTEUS仿真
总体电路原理图设计KEIL3里C语言编出相应程序程序调试没问题接着程序进行仿真总体思路：局部整体首先进行键盘设定温度值数码显示仿真进行DS18B20采集温度数码显示仿真两关键部分完成进行总体程序仿真
511 键盘设定温度仿真
4×4键盘扫描程序编PROTEUS里进行仿真发现某键时数码百位十位位显示键值3时候三位数码3思考许久初步判断原键键盘直处状态键扫描程序扫描键速度非常快次键盘扫描次想设定标志位键置1键抬起置0效果旧佳扫描行键加判断键否释放程序释放读取键值正确输入键值输入123需次123
图51示键盘设定初值32℃数码显示
图51 键盘设定温度32℃仿真
512 温度采集仿真
根DS18B20时序图编程序KEIL3里检查语法没错误链接PROTEUS里进行仿真开始PROTEUS里设定改变温度步长1℃软件里相应采集温度设置整数限整数相差度样会误差加仿真步长改01℃程序做出相应修改实际温度保留位数仿真够获取实际温度实际温度DS18B20仿真模型中设置图52示PROTEUS仿真温度采集获取前环境温度287℃
图52 温度采集仿真
513 整体仿真
实际温度保留位数仿真时候出现错误设定温度28摄氏度时正确情况蜂鸣器会实际温度27℃29℃报警仿真出结果27℃时蜂鸣器报警温度29℃时蜂鸣器未报警直实际30℃时蜂鸣器会报警仔细检查程序发现读温度子程序模块中读取实际温度10倍取整然实际值较前10值赋整形数样出现样种情况初测实际值278℃10倍变278℃方便显示判断否报警设定值较设定值整形数数缩10倍赋整形数实际温度变27℃实际温度减1℃实际值30℃时报警实际温度设定1℃报警实际值设定值1℃会报警实际温度等设定限会报警（270279）℃赋值整形数始终27℃实际温度
27℃时实际值会限（设定值281）蜂鸣器会警报找出问题设定值扩10倍实际值10倍较样解决问题仿真总体完毕
知仿真调试程中遇麻烦仿真程中时会感觉程序硬件没点问题实现系统实现功允许软件硬件点问题怕细点问题允许举简单例子数码显示程序调试仿真说PROTEUS 里单片机IO口直接驱动动态显示数码实际中
PROTEUS中加热装置实际出入PROTEUS里进行加热仿真成功没太实际意义进行系统中两重部分软件仿真两部分合起总体仿真
52实际运行结果
仿真结果符合预期着手实物制作元件焊接电路板开始测试系统性第次焊接技术关数码显示时时坏求良结果重新元件焊接块板子积累次焊接验第二次焊接效果前数码显示正常动态显示数码亮度高
加热装置选择PTC加热器功率120W较空间进行温度控制实际试验中DS18B20加热器圆心半径20CM圆高度超15CM圆柱范围控制效果良误差较简述实际试验情况
首先单片机电设定温度29℃值期值时软件中相应系统容忍温度限分定30℃28℃温度切换键显示前温度276℃低温控系统求限产生报警实际温度设定温度PTC加热段时间警报解说明温度已进入温度控制系统限间段时间（时间长短DS18B20离PTC加热器距离变系统稳定时间差异性变）实际温度达29℃PTC关断余温温度继续升没触发警报段时间温度降29度29℃稍低点PTC会加热PTC加热快冷较慢实际温度PTC关断降超设定值幅度PTC会进行加热循环次长时间试验实际温度288℃图53次毕业设计实物显示设定温度
图54次毕业设计实物显示实际温度
图53 系统运行显示设定温度
图54 系统运行显示实际温度
第六章 总结展
61总结
仿真实际试验中系统达预期求次毕业设计完成工作：硬件电路图设计软件编程仿真调试硬件制作等具体总结：
(1)AT89C51单片机核心进行系统设计输入通道采DS18B20芯片完成温度采集输出数字量输出通道采光电耦合器控制双控硅作开关理PTC加热器通断通双位控制调节实现温度动控制输入端输出端光电隔离够效抑制干扰
(2)温度控制系统中采双位控制算法单片机某口线作双位控制器通置0置1控制输出通道通断
(3)采C51进行编程通性强原理图设计程中PROTEUS仿真节约设计时间便编写调试修改增删系统软件编制采模块化设计方法
（4）制作硬件时候采双面焊接板辅焊锡膏焊接完成时万表焊接件进行虚焊短路测试减少硬件调试成功寻找素麻烦
（5）根温控空间选择加热装置功率
（6）温度计18B20测温度进行校正结果更接真实情况
62展
系统AT89C51属C51系列兼容8位单片机种单片机4IO口32根口线资源较少运较复杂系统中需扩展扩展空间极限着工业发展象复杂程度断加深双位控制缺陷逐渐暴露出方面着智控制模糊控制神网络控制等先进控制技术迅速发展常规PID控制相结合扬长避短发挥优势形成谓智PID控制
结合面述需做进步研究解决问题：
(1)硬件方面采性更优良单片机系统硬件进行重新设计
(2)控制算法方面精确控制双位控制选择尝试采现快速发展智控制方法模糊控制神网络控制模糊PID控制等等
（3）键方面采4×4键盘占IO口十二根口线资源身少89C51单片机说济复杂系统中键应少占IO口
致 谢
次毕业设计导师XX老师细心指导完成文总体方案设计元件选择程序编写文撰写程中X老师予力支持细心指导X老师治学严谨知识渊博谦虚次毕业设计遇难题找答疑时候会耐心解答提出建设性意见更重X老师帮助时候概方然探索培养独立完成务力朴实华格魅力扎实学术理水受益匪浅际祝荣老师身体健康工作利时特感谢班中期答辩期间指出许足促快找设计方
老师帮助班学帮助XX学温度传感器选择启示程序编写时指导XX学画原理图程中教PROTEUS仿真软件XX学焊接电路板时告诉重焊接技巧实物制作利完成三位学表示真诚感谢
附录程序
#include
#include
typedef unsigned char uchar
typedef unsigned int uint
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit DATA P3^7 DS18B20接入口
sbit P10P1^0
sbit P11P1^1
sbit P12P1^2
sbit P13P1^3
sbit P30P3^0
sbit beepP3^1
sbit P35P3^5
uint upperlowercount0settemp0
uchar baishigefen
uchar table[]{0x3f0x060x5b0x4f0x660x6d0x7d0x070x7f0x6f}
*延时子函数子程序μs级*
void delayo(uint numo)
{
while(numo)
}
*************DS18b20温度传感器函数*********************
Init_DS18B20(void) 初始化DS18B20
{
uchar x0
DATA 1 总线复位
delayo(10) 延时60μs左右
DATA 0 拉低总线
delayo(80) 延时480μs
DATA 1 拉高总线
delayo(20)
xDATA 稍延时x0初始化成功 x1初始化失败
delayo(30)
}
读字节
ReadOneChar(void)
{
uchar i0
uchar dat 0
for (i8i>0i)
{
DATA 0 发脉信号
dat>>1
DATA 1 发脉信号
if(DATA)
dat|0x80
delayo(8)
}
return(dat)
}
写字节
WriteOneChar(uchar dat)
{
uchar i0
for (i8 i>0 i)
{
DATA 0
DATA dat&0x01
delayo(10)
DATA 1
dat>>1
}
delayo(8)
}
读取温度10倍
uint ReadTemperature(void)
{
uchar a0
uchar b0
int t0
uint tt0
Init_DS18B20()
WriteOneChar(0xCC) 跳读序号列号操作
WriteOneChar(0x44) 启动温度转换
Init_DS18B20()
WriteOneChar(0xCC) 跳读序号列号操作
WriteOneChar(0xBE) 读取温度寄存器等（读9寄存器）前两温度
aReadOneChar()读取温度低位
bReadOneChar()读取温度高位
tb
tt(t*256+a)*0625读数结果扩十倍
return(tt)
}
void displayreal(uint aa) 显示实际温度
{
P00x00
P20xfb 显示数点
P00X80
delayo(250)
P00x00
P20xfe
baiaa1000显示百位
P0table[bai]
delayo(250)
P00x00
P20xfd
shiaa10010显示十位
P0table[shi]
delayo(250)
P00x00
P20xfb
geaa1010显示位
P0table[ge]
delayo(250)
P00x00
P20xf7
fenaa10显示十分位
P0table[fen]
delayo(250)
}
*****************延时子程序ms级***************************
void delay(uint i)
{
uint j
for(i>0i)
for(j0j<125j++)
}
**************蜂鸣器警报程序***********************
void buzzer(uint aauint bbuint cc)
{
if(aa>bb||aa { beep1
delay(10)
}
else
beep0
}
***********温度控制子程序***********************
void control(uint kkyy)
{
if(kk>yy) 实际值设定值
P300 停止加热
else 实际值设定值
P301 加热
}
**************矩阵键盘扫描子程序***********************
uint keyscan()
{
uchar tempkeynum
P10xff P1口输出高电
P100**************扫描第行**********************
tempP1 读取P1口状态
temp&0xf0 读取键时temp状态
if(temp0xf0) 判断否键
{
delay(10) 键时抖
tempP1 读取P1口状态
temp&0xf0 读取键时temp状态
if(temp0xf0) 次确认否键
{
tempP1 键读P1口状态
temp&0xf0 取键时数
switch(temp) 确定键值
{
case 0xe0keynum0break
case 0xd0keynum1break
case 0xb0keynum2break
case 0x70keynum3break
}
while(temp0xf0) 等键释放
{
tempP1 键未释放读取P1口状态
temp&0xf0 while判断提供判断数
}
}
}
P10xff
P110**************扫描第二行**********************
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
delay(10)
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
switch(temp)
{
case 0xe0keynum4break
case 0xd0keynum5break
case 0xb0keynum6break
case 0x70keynum7break
}
while(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
}
}
}
P10xff
P120**************扫描第三行**********************
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
delay(10)
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
switch(temp)
{
case 0xe0keynum8break
case 0xd0keynum9break
case 0xb0keynum10break
case 0x70keynum11break
}
while(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
}
}
}
P10xff
P130**************扫描第四行**********************
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
delay(10)
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
switch(temp)
{
case 0xe0keynum12break
case 0xd0keynum13break
case 0xb0keynum14break
case 0x70keynum15break
}
while(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
}
}
}
return keynum 返回键值
}
********************显示设定值子程序*************************
void Displayset(uint num)
{
uint geshibai
P20xff 显示百位
bainum1000100
P0table[bai]
P20xfd
delay(5)
P20xff 显示十位
shinum10010
P0table[shi]
P20xfb
delay(5)
P20xff 显示位
genum10
P0table[ge]
P20xf7
delay(5)
P20xff
}
void Init(void)
{
EA1**************开总中断
EX01*************开外部中断0
IT00*************设置中断低电触发方式
}
*********************程序***************************
void main(void)
{
uint gettempsettempten
Init()
while(1)
{ gettempReadTemperature()读实际温度10倍
settemptensettemp*10 设定温度10倍
uppersettempten+10设定温度限设定值+1
lowersettempten10设定温度限设定值1
if(P351) 判断显示设定值实际值
{ countkeyscan() 调扫描键盘子程序
Displayset(settemp) 显示设定值
}
else
displayreal(gettemp)显示实际值
control(gettempsettempten) 调温度控制子程序
buzzer(gettempupperlower)调报警控制子程序
}
}
*********************END******************************
*********************中断子程序************************
void Init0() interrupt 0
{
countkeyscan() 调扫描键盘子程序
settempsettemp*10+count 设定温度值
if(settemp>125) 判断温度设置否合理
settempsettemp10 合理取10余数
}**********
参考文献
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题目：单片机温度控制系统研制
系 院：工程技术学院
学生姓名：
学 号：
专 业：机电体化
年 级：
指导教师：
完成日期：X月X日
毕业设计（文）务书
设计（文）题目 单片机温度控制系统研制
学生姓名 专业 机电体化
指导教师姓名 发日期 20XX 年 12 月 29 日
务起止日期： 20XX年 12月 29 日 20XX 年 5 月 15 日
设计（文）容：
进 度 安 排
序号
设计（文）工作务
日 期
1
指导教师指导毕业生选题
20151229—20163 4
2
指导教师指导文提纲
201634—2016311
3
指导教师指导文第稿
2016312—2016331
4
指导教师指导文第二稿
201641—2016430
5
指导教师指导文定稿
201651—2016512
6
文答辩
2014513—2016514
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系负责意见：
摘
温度表征物体冷热程度物理量工农业生产程中重普遍参数温度测量普遍性温度传感器数量种传感器中居首位温度控制发展引入单片机降低某硬件电路求基单片机温度控制系统实现温度精确控制
文温室研究象AT89C51单片机核心实现温度控制系统具动完成数采集数处理数转换控制键盘终端处理显示功实际温度低设定值PTC进行加热反PTC停止加热实际温度超限者低限时系统动报警温度控制采双位控制简单易行精度求特高温室行度高
系统进行调试PROTEUS里仿真结果表明该系统原理行空间进行试验误差1℃左右结果符合预期运行稳定控制效果性价高
关键词：单片机温度控制DS18B20温室
目 录
摘 I
Abstract I
目 录 II
第章 绪 1
11课题研究背景意义 1
12国外研究现状 1
121国外研究现状 1
122国研究现状 1
123总发展阶段 2
13课题研究容 2
第二章 硬件系统总体方案设计 3
21硬件系统总体设计方案 3
22硬件系统总体设计方案二 4
23硬件系统方案选择 4
第三章 控制系统硬件设计 6
31单片机 6
32 数字温度计DS18B20 9
321 DS18S20数字温度计特性 9
33 4X4键盘 9
34数码 10
35光电耦合器 12
36 双晶闸 13
37 PTC加热器 14
38 反相器7406 15
39双四输入门74LS21 16
39蜂鸣器 16
第四章 控制系统软件设计 17
41 程序模块设计 17
411程序流程图 17
42温度采集模块程序设计 18
421 DS18B20时序 18
423 读温度子程序流程图 20
43温度设定模块程序设计 21
431中断服务子程序 21
432 键盘扫描子程序 21
44温度显示模块设计 23
441设定值显示子程序 23
442 实际值显示子程序 24
45温度控制模块设计 25
451双位控制算法设计 25
452温度控制子程序流程图 25
46报警模块程序设计 26
第五章 结果分析 27
51 PROTEUS仿真 27
511 键盘设定温度仿真 27
512 温度采集仿真 28
513 整体仿真 28
52实际运行结果 29
第六章 总结展 31
61总结 31
62展 31
致 谢 32
附录程序 33
参考文献 42
第章 绪
11课题研究背景意义
温度表征物体冷热程度物理量工农业生产程中重普遍参数温度测量控制保证产品质量提高生产效率节约源生产安全促进国民济发展起非常重作温度测量普遍性温度传感器数量种传感器中居首位着科学技术生产断发展温度传感器种类断增加丰富满足生产生活中需单片机温度测量系统中关键测量温度控制温度保持温度温度测量工业象中控参数
温度控制采单片机设计全数字仪表常规仪表升级产品温度控制发展引入单片机降低某硬件电路求然需重视测试电路身重性尤直接获取测信号传感器部分应充分重视时提高整台仪器性关键然测试电路尤传感器改进现传感器正受着微电子技术影响断发展变化传感器正着型固态功集成化方发展
基单片机温度控制系统实现温度精确控制某场合温度高低求实现生产生活影响巨国北方冬天温度极低引入温室棚冬天时候吃新鲜蔬菜钢铁厂里炼铁温度求更高温度控制变极意义日常生活中空调冬天冷夏天热确实感受温度控制生活质量提高着极作总现代工业设计工程建设日常生活中温度控制起着重作
12国外研究现状
121国外研究现状
国外温度控制技术研究较早始20世纪70年代先采模拟式组合仪表采集现场信息进行指示记录控制80年代末出现分布式控制系统目前正开发研制计算机数采集控制系统子综合控制系统990年代中期智温控仪问世微电子技术计算机技术动测试技术结晶目前国际已开发出种智温控器系列产品智温控器部包含温度传感器AD转换器信号处理器接口电路产品路选择器中央控制器（CPU）机存储器（RAM）读存储器（ROM）现世界国温度测控技术发展快国家实现动化基础正着完全动化化方发展
122国研究现状
国温度测控技术研究较晚始20世纪80年代国工程技术员吸收发达国
家温度测控技术基础掌握温度室微机控制技术该技术仅限温度单项环境子控制国温度测控设施计算机应总体正消化吸收简单应阶段实化综合性应阶段渡发展技术单片机控制单参数单回路系统居尚真正意义参数综合控制系统发达国家相存较差距国温度测量控制现状远远没达工厂化程度生产实际中然许问题困扰着存着装备配套力差产业化程度低环境控制水落软硬件资源享性差等缺点
123总发展阶段
总说温控器广泛应工农业生产科学研究生活等领域数量日渐升百年温控器发展致历三阶段：1模拟温度控制器2集成温度控制器3温度控制器目前国际新型温控器正模拟式数字式集成化智化网络化方发展
13课题研究容
文研究课题基单片机温度控制系统设计控制象温室目标实现温度设定值显示实际值实时测量显示温度超限低限危险报警单片机连接温度调节装置软件硬件电路配合实现温度实时控制显示软件控制数码中显示较采集温度设定值限然做出相应反应控制执行机构否降温升温判断警报否
第二章 硬件系统总体方案设计
次毕业设计 51系列单片机核心温度进行控制控象温度稳定某指定数值允许1℃误差（包括元件身制造引起误差）键盘输入设定温度值LED数码显示温度值（实际设定）基述求提出两种方案文两种方案具体述
21硬件系统总体设计方案
方案图21示方案选DS18B20芯片进行温度采集模拟量数字量间转换直接输出数字量需信号放占根口线然送数码显示4X4矩阵式键盘首先进行键盘扫描判断否键键判断键确定键值然进行输入设定温度值送数码进行显示果温度值已设定完毕需键效果温度值设定合理温度进行重新设定温度限软件编程设定样完成温度总体设置数码显示模块采动态显示方法程序设计中相应采动态显示方法进行编写首先设定（采集）数十进制数进行字节拆分分求出显示位数十位数百位数（显示实际温度时求出十分位）然送数码显示显示设定值实际值键进行切换温度控制模块首先采集数设定温度限进行较低限值高限值蜂鸣器警报实际温度设定温度较决定加热否加热时间控制 单片机软件编程灵活度软件编程实现种控制算法逻辑控制需外扩展存储器系统整体结构更简单信号传递路线短提高系统精度
DS18B20
单
片
机
键盘设定温度
双控硅
光电耦合器
加热装置
报 警
数
码
显
示
图21 方案框图
22硬件系统总体设计方案二
方案二图22示采 AT89C51作控制核心普遍器件 ADC0809作模数转换控制电阻丝进行加热方案简易行器件价格便宜 ADC0809 8位模数转换测温范围 0800℃误差 05分辨率 1200 ADC0809分辨率 1256满足题目精度求系统温度设定部分 8051接口够问题进行接口扩展采常 8255行接口芯片扩展采 4×4矩阵式键盘接 8255 A口 B口键盘中 0 15间十六数字键温度显示采三数码进行显示分百位十位位系统设置报警装置户够实时知道温度否设定范围控制电路部分采MOC3041控制控硅通断实现温室温度控制
AD590
放电路
单
片
机
模数转换
键盘设定温度
82555A
双控硅
光电耦合器
数码显示
加热装置
报 警
图22 方案二框图
23硬件系统方案选择
两种方案区温度采集部分知DS18B20相AD590系统优势相明显节约单片机IO口线数传送路径短精确度高节约成选方案方案单片机该系统控制核心温度检测部分DS18B20AT89C51单片机数码硬件电路完成室温实时检测显示通4×4键盘设定温室温度较温度设定值实测值然单片机发出信号控制光电耦合器双控硅导通否控制PTC加热器通断实现温室温度恒温控制温室温度波动较必采软件滤波温度进行滑控制报警部分采3V源蜂鸣器发出危险警报单片机温度控制系统具微型化低功耗高性易配微处理器等优点进行点测温DS18B20直接温度转化成串行数字信号供微机处理片
DS18B20唯产品号存入ROM中便构成型温度测控系统时单线连接DS18B20芯片然IO口挂接少片DS18B20单片机异DS18B20读出写入DS18B20信息仅需根口线读写温度变换功率源数总线该总线身连接DS18B20供电需外部电源时DS18B20提供912位温度读数出厂默认12位需外围硬件方便构成温度检测系统
单片机具体实现功：
1连续测量温室温度值控制数码显示温室实际温度
2控制键盘设定温室温度值数码显示设定范围室温125℃实现温室恒温控制设定值50℃应实际值50℃相接
第三章 控制系统硬件设计
基章分析选择方案方案原理图图31示章介绍介绍控制系统中种元器件
图31 系统原理图
31单片机
运算器控制器存储器种输入／输出接口等计算机部件集成块芯片单芯片微型计算机然芯片组成功已具计算机系统特点称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)简称单片机体积功耗低价格低廉抗干扰力强性高适合应工业程控制智仪器仪表测控系统前端装置次毕业设计采AT89C51简述次毕业设计相关知识
1特性：
（1）MCS51兼容
（2）4K字节编程闪烁存储器寿命1000次写擦循环数保留时间10年
（3）全静态工作：0Hz24Hz
（4）三级程序存储器锁定
（5）128X8位部RAM
（6）4IO口32根编程口线
（7）两16位定时器计数器
（8）5中断源
（9）编程串行通道
（10）低功耗闲置掉电模式
（11）片振荡器时钟电路
2脚说明：
AT89C51脚布置图32示
VCC：供电电压 GND：接
P0口：
P0口8位漏级开路双IO口脚吸收8TTL门电流P1口脚第次写1时定义高阻输入P0够外部程序数存储器定义数址低八位FIASH编程时P0 口作原码输入口FIASH进行校验时P0输出原码时P0外部必须拉高
P1口：
P1口部提供拉电阻8位双IO口P1口缓器接收输出4TTL门电流P1口脚写入部拉高作输入P1口外部拉低电时输出电流部拉缘FLASH编程校验时P1口作低八位址接收
P2口：
P2口部拉电阻8位双IO口P2口缓器接收输出4TTL门电流P2口写1时脚部拉电阻拉高作输入作输入时P2口脚外部拉低输出电流部拉缘P2口外部程序存储器16位址外部数存储器进行存取时P2口输出址高八位出址1时利部拉优势外部八位址数存储器进行读写时P2口输出特殊功寄存器容P2口FLASH编程校验时接收高八位址信号控制信号
P3口：
P3口脚8带部拉电阻双IO口接收输出4TTL门电流P3口写入1部拉高电作输入作输入外部拉低电P3口输出电流（ILL）拉缘P3口作AT89C51特殊功口示：P3口脚备选功
P30 RXD（串行输入口）
P31 TXD（串行输出口）
P32 INT0（外部中断0）
P33 INT1（外部中断1）
P34 T0（记时器0外部输入）
P35 T1（记时器1外部输入）
P36 WR（外部数存储器写选通）
P37 RD（外部数存储器读选通）
P3口时闪烁编程编程校验接收控制信号
RST：复位输入振荡器复位器件时保持RST脚两机器周期高电时间
ALEPROG：访问外部存储器时址锁存允许输出电锁存址低8位字节FLASH编程期间引脚输入编程脉时ALE端变频率周期输出正脉信号频率振荡器频率16作外部输出脉定时目然注意：作外部数存储器时跳ALE脉想禁止ALE输出SFR8EH址置0时ALE执行MOVXMOVC指令ALE起作外该引脚略微拉高微处理器外部执行状态ALE禁止置位效
PSEN：外部程序存储器选通信号外部程序存储器取指令期间机器周期两次PSEN效访问外部数存储器时两次效PSEN信号出现
EAVPP：EA保持低电时期间外部程序存储器（0000HFFFFH）否部程序存储器注意加密方式1时EA部锁定RESETEA端保持高电时间部程序存储器FLASH编程期间引脚施加12V编程电源（VPP）
图32 AT89C51脚
32 数字温度计DS18B20
传统模拟信号远距离传送测量系统中需解决引线误差补偿问题点切换误差问题放电路零点误差问题等技术外考虑般测量现场电磁环境非常恶劣种干扰信号较强模拟信号容易受干扰产生测量误差影响测量精度温度测量系统中采抗干扰力较强新型数字温度传感器解决问题效方案实际温度测量程中广泛应时取良测量效果
321 DS18S20数字温度计特性
1DS18S20适应电压范围更宽范围：3055V够直接数线获取电源(寄生电源)需外部工作电源
2DS18S20提供912位摄氏温度测量具非易失性触发门限户编程报警功
3DS18S20通1Wire总线中央微处理器通信仅需单根数线(线)时程中需外围元件全部传感元件转换电路集成形状三极集成电路
4DS18S20具55°C+125°C工作温度范围10°C+85°C温度范围精度±05°C
5片DS18B20具唯64位序列码序列码允许片DS18B20条1Wire总线工作方便单微处理器控制分布范围片DS18S20器件
6DS18S20测量结果直接输出数字温度信号线总线串行传送CPU时传送CRC校验码具极强抗干扰纠错力
7DS18S20具负载特性电源极性接反时芯片会发热烧毁正常工作
33 4×4键盘
计算机系统键盘通常两类：类编码键盘键盘闭合键识专硬件实现：类非编码键盘键盘闭合键识软件完成次毕业设计采4×4矩阵键盘矩阵键盘行线列线组成键位行列线交叉点图33示4×4行列结构构成含16键键盘显然键数量较时矩阵键盘较独立式键盘节省IO口线
次毕业设计中键盘设计思路：
P1赋值P10xff然令第行P10等零果第行键P14P17值会发生变化：果第键P14等0果第二键P15等0果第三键P16等0果第四键P17等0规律直第四行扫描完成
图33键盘原理图
系统中键盘设定温度值CPU工作容CPU键盘响应取决键盘工作方式键盘工作方式应根实际运系统中CPU工作状况定选择原保证CPU时响应键操作占CPU工作时间通常键盘工作方式3种编程扫描定时扫描中断扫描次毕业设计采中断扫描采编程扫描定时扫描否键CPU定时扫描键常发生事件样CPU键盘会时常进行空扫描进步提高CPU工作效率选中断扫描工作程：键CPU处理工作键盘键时产生外部中断请求CPU响应键盘中断请求中断服务子程序中扫描判键盘闭合键号求出输入数值CPU键盘闭合键键号进行确定根行线列线状态确定预先程序存储器中放入键盘键值表次毕业设计采前者
34数码
单片机应系统中通常七段LED种显示器结构图21示8发光二极中7发光二极七段字形8发光二极构成数点次毕业设计四位阴极数码数码发光二极阴极接某发光二极阳极高电逻辑1时发光二极点亮
图34示P0口接5V拉电阻P00P07次数码ADP相接构成数码段选P20P23次14相接构成数码位选
图34 数码显示原理图
LED显示器工作原理：点亮显示器静态动态两种方法谓静态显示显示某字符时相应发光二极恒定导通截止图中七段显示器abcdef导通g截止显示0种显示方式位显示器需8位输出口控制优点显示稳定闪烁缺点占口线适显示位数较少场合显示位数较时般采动态显示方法谓动态显示位位轮流点亮位显示器位显示器说隔段时间点亮次循环显示频率高较高时利眼暂留特性出闪烁现象显示器点亮点亮时导通电流关点亮时间间隔时间关调整电流时间参数实现亮度较高较稳定显示显示位数8位控制显示器公电极需IO口控制位显示器显示字形需IO口
LED数码分阳极阴极极方式显示样字符数码段选表1七段阴极LED字型码
表1 七段阴极LED段字型码
显示字符
dp
G
f
e
d
c
b
a
阴极
0
0
0
1
1
1
1
1
1
3FH
1
0
0
0
0
0
1
1
0
06H
2
0
1
0
1
1
0
1
1
5BH
3
0
1
0
0
1
1
1
1
4FH
4
0
1
1
0
0
1
1
0
66H
5
0
1
1
0
1
1
0
1
6DH
6
0
1
1
1
1
1
0
1
7DH
7
0
0
0
0
0
1
1
1
07H
8
0
1
1
1
1
1
1
1
7FH
9
0
1
1
0
1
1
1
1
6FH
35光电耦合器
光电隔离器件方面粗略分光耦合器应光耦合器电子器件制成应光耦合器制成器件
光耦合器实现输入输出电位严格隔离电力电子设备中晶闸门极控制全控型器件驱动信号传输实现输入输出隔离等方面广泛应光电耦合器种类较部结构速度差基特性参数定义点光电耦合器部发光二极光敏间耦合电容模输入电压通极间耦合电容电流Ic影响模抑制高
光电耦合器中光敏集电极电流发光二极注入电流称电流传输微变量输出电流注入电流微变电流传输线性度较光耦合器两者似相等
光耦合器发光二极光敏晶体间额隔离电阻（绝缘电阻）较 隔离电压500～4000V达10KV隔离电容2pF光耦合器晶体样线性工作开关状态工作电源驱动电路中光耦合器般传送脉信号光耦合器工作开关状态高频工作时应考虑光耦合器响应时间发光二极电阻Ri影响光耦合器响应时间Ri越光耦合器响应时间越短实际应中光耦合器允许集电极电流范围量减负载电阻提高光耦合器响应速度
MOC3041直流输入双晶闸输出光耦合器该器件输入输出两部分组成输入端两引脚输入极砷化镓红外发光二极工作时该二极发出足够红外光触发输出部分输出端两引脚组成输出极具零触发光控双晶闸红外发光二极中通5～15mA正电流时发出红外光输出极双晶闸光敏基极受红外光射触发双晶闸输出端电压接0时导通输入输出端光耦合器件导通输出端电压降低电流双晶闸维持电流
100μA时双晶闸关断图35示单片机P30通7406反相器接MOC3041阴极（脚2）P30口置1时MOC3041脚2置零53300015AMOC触发电流约等15AmMOC3041红外发光二级发出足够红光触发输出部分P30置0时MOC3041脚2置1处高电时MOC3041红外发光二极处截状态输出部分触发
MOC3041相关参数：
（1）隔离电压7500V ac
（2）输出类型零检测
（3）输入电流60mA
（4）输出电压400V
（5）针脚数6
（7）光电耦合器类型三端双控驱动器
（8）关态电压400V
（9）功耗250mW
（10）工作温度范围40°C+85°C
（11）正电压Vf15V
（12）电压 Vf典型值125V
（13）触发电流 If15mA
36 双晶闸
温度控制系统中电路般晶闸组成开关电路通控制晶闸导通时间控制加热时间系统中电路采双晶闸交流电压正半周期某方导通负半周期逆导通
参数选取：
负载220V120WPTC加热器
负载电流效值
负载电流峰值×
双晶闸全开时单方电流交流半周期电流
流双晶闸电流均值
晶闸额定电压选择：晶闸额定电压应正常工作峰值电压23倍
××取U600V
晶闸额定电流选择：晶闸通态均电流实际正常均值1520倍
20×20×049098A
晶闸额定电流取8A根计算数选择双晶闸型号BTA08600C
参数：
通态电流IT(RMS)8A
浪涌电流ITSM80A
正耐压VDRM＞600V
反耐压VRRM＞600V
触发电流IGT<25mA
通态压降VTM＜155V
晶闸流压保护采般阻容保护电路参数
50×01×（×220）×00484w
图35 光电耦合器控制控硅原理图
37 PTC加热器
加热装置温室进行加热温度稳定设定温度值系统采PTC加热器进行加热PTCPositive Temperature Coefficient 缩写意思正温度系数泛指正温度系数半导体材料元器件通常提PTC指正温度系数热敏电阻简称PTC热敏电阻图36电阻温度变化曲线PTC热敏电阻种典型具温度敏感性半导体电阻超定温度(居里温度)时电阻值着温度升高呈阶跃性增高
陶瓷材料通常作高电阻优良绝缘体陶瓷PTC热敏电阻钛酸钡基掺杂晶陶瓷材料制造具较低电阻半导特性通目掺杂种化学价较高材料作晶体点阵元达：晶格中钡离子钛酸盐离子部分较高价离子代定数量产生导电性电子PTC热敏电阻效应电阻值阶跃增高原材料组织许微晶构成晶粒界面谓晶粒边界(晶界)形成势垒阻碍电子越界进入相邻区域中产生高电阻种效应温度低时抵消：晶界高介电常数发极化强度低温时阻碍势垒形成电子流动种效应高温时介电常数极化强度幅度降低导致势垒电阻幅度增高呈现出强烈PTC效应
图36 PTC电阻温度曲线
PTC型陶瓷加热器采PTC陶瓷发热组件波纹铝条高温胶粘组成该类型PTC加热器热电阻换热效率高优点种动恒温省电电加热器显著特点加热器体设计加热温度200摄氏度档次情况体发红保护隔离层应场合均需石棉等隔热材料进行降温处理放心存体烫伤引发火灾问题较电热电阻丝加热产品产品材料身特性根环境温度改变调节身热功率输出加热器电消耗优化控制时高发热效率材料幅提升电利效率次毕业设计选PTC加热器参数电压：220V功率120w长40mm宽40mm厚7mm属功率类型加热时恒温发热明火热转换率高受电源电压影响
38 反相器7406
系统中两次运7406反器次单片机P30口MOC3041脚2间作P30置1时MOC3041脚2置0真实0更接MOC3041光敏二级
导通P30置0时MOC3041脚置1更接5VMOC3041光敏二级真正够处截状态处蜂鸣器阴极相接作述类似采型号SN7406N14脚6路独立反驱动VCC范围475525V
图37 反相器7406脚
39双四输入门74LS21
74LS21双输入四门YABCD型号SN74LS21N14脚VCC范围475525V推荐5V系统中键未时P32始终高电键时通74LS21作输出低电P32高电变低电触发外部中断0中断程序里扫描键盘计算输入温度设定值中断处CPU键时扫描键提高CPU效率
图38 四输入门74LS21脚
39蜂鸣器
次毕业设计警报部分通源3V蜂鸣器实现实际温度超限低限时进行危险报警长脚正极短脚负极正极5V电压相接负极通7406P31相接
第四章 控制系统软件设计
实现系统温度检测控制够实时显示整系统模块组成程序模块温度采集模块温度设定模块温度显示模块报警模块温度控制模块等模块组成章叙述模块分进行介绍阐述程序编写思路实现功
41 程序模块设计
程序设计思想围绕题目基求展开系统键设定温度产生外部中断0转入中断服务程序中断服务程序中获取设定温度值程序进行数存储调数码显示报警控制温度控制等子程序模块程序系统初始化调子程序模块
411程序流程图
图41程序流程图
图41 程序流程图
42温度采集模块程序设计
温度采集数字温度计DS18B20通单片机进行严格时序控制完成空间范围采片DS18B20进行单点测温实现温度较精确控制
421 DS18B20时序
DS18B20时序分三部分：初始化时序写时序读时序遵守严格时序DS18B20进行温度采集
4221 初始化时序
DS18B20通信复位脉组成初始化序列开始该初始化序列机发出DS18B20发出存脉（presence pulse）图42阐述点发出应答复位脉存脉DS18B20通知机总线准备操作初始化步骤中总线机通拉低单总线少480μs产生复位脉然总线机释放总线进入接收模式总线释放5kΩ拉电阻单总线低电拉回高电DS18B20检测升等1560μs然拉低总线60240μS方式发出存脉机总线拉低短480μS释放总线5kΩ拉电阻作总线恢复高电初始化存时序完毕
4222写时序
图43示写时隙必须少60μs持续时间相邻两写时隙必须少1μs恢复时间写时隙（写0写1）拉低总线产生产生写1时隙拉低总线机必须15μs释放总线（拉低电持续少1us）拉电阻作总线电恢复高电直完成写时隙产生写0时隙拉低总线机持续拉低总线直写时隙完成释放总线（持续时间60120μs）写时隙产生DS18B20会产生1560μs时间采样总线确定写0写1
4223读时序
图44示DS18B20机发出读时隙时发送数机机必须BE（读存储器） 命令B4（读电源）命令立产生读时隙DS18B20提供相应数外44（温度转换）命令B8（recall）命令产生读时隙 读时隙必须少60μs持续时间相邻两读时隙必须少1μs恢复时间读时隙拉低总线持续少1μs释放总线（拉电阻作总线恢复高电）产生DS18B20输出数降产生15μs效释放总线机采样总线等动作15μs完成
图42 DS18B20复位时序图
图43 DS18B20写时序图
图44 DS18B20读时序图
423 读温度子程序流程图
读温度子程序单片机控制形成严格时序完成温度转换作数相应处理温度转换命令子程序发温度转换开始命令次毕业设计采12位分辨率转换需时间约750ms单点测温需CRC校验
图45读温度子程序流程图
图45 读温度子程序流程图
43温度设定模块程序设计
温度设定模块设定温度通4X4键盘输入想控制温度值次毕业设计通中断进行扫描
431中断服务子程序
系统中中断采外部中断0外部中断0初始化子程序程序开始时调键盘键时产生外部中断0执行中断子程序获取输入设定值中断回
图46中断服务子程序流程图
图46 中断服务子程序流程图
432 键盘扫描子程序
键盘扫描中断扫描键第行开始扫描直确定键行列确定键值返回键值
图47键盘扫描子程序流程图
图47 键盘扫描子程序流程图
44温度显示模块设计
温度显示模块显示温度设定值实际值通P35电高低控制P35电高低相连开关通断控制
441设定值显示子程序
设定数值范围然状态室温125℃整数四位七段数码左数第位位选信号始终置零P0口进行段选P2口低四位次进行千百十位数码位选
图48设定值显示子程序流程图
图48 设定值显示子程序
442 实际值显示子程序
实际值温室然状态室温125℃间数带位数四位八段数码左右次百位十位位十分位数码段选口P0口P2口低四位次百位十位位十分位数码位选口线
图49实际值显示子程序流程图
图49 实际值显示子程序流程图
45温度控制模块设计
温度控制模块简单说实现温度控制实际温度高设定值降温实际温度低设定值加热系统中加热装置PTC加热器
451双位控制算法设计
温室环境复杂分布式参数系统身复杂性外界气候较强影响控系统控制定指标存定难度温室作物种参数变化敏感没必种参数进行精确控制控制段适宜范围考虑智终端通性次毕业设计采实现起较简单双位控制算法双位控制称继电器接触控制理想双位控制规律数学表达式：
双位控制规律测量值()定值时控制器输出()值系统两输出值系统中P30相双位控制器10两种状态执行机构开关两极限工作位置定温度设定值控温室温度低设定值时P30置1PTC加热器工作温室温度高设定值时P30置0关闭PTC加热器实现温度控制双位控制象特性负荷变化较程滞允许控制参数定范围波动适温室系统控制
452温度控制子程序流程图
图410温度控制子程序流程图
图410 温度控制子程序流程图
46报警模块程序设计
报警模块工作简单判断实际温度超限低限报警
图411报警控制子程序流程图
图411报警控制子程序流程图
第五章 结果分析
51 PROTEUS仿真
总体电路原理图设计KEIL3里C语言编出相应程序程序调试没问题接着程序进行仿真总体思路：局部整体首先进行键盘设定温度值数码显示仿真进行DS18B20采集温度数码显示仿真两关键部分完成进行总体程序仿真
511 键盘设定温度仿真
4×4键盘扫描程序编PROTEUS里进行仿真发现某键时数码百位十位位显示键值3时候三位数码3思考许久初步判断原键键盘直处状态键扫描程序扫描键速度非常快次键盘扫描次想设定标志位键置1键抬起置0效果旧佳扫描行键加判断键否释放程序释放读取键值正确输入键值输入123需次123
图51示键盘设定初值32℃数码显示
图51 键盘设定温度32℃仿真
512 温度采集仿真
根DS18B20时序图编程序KEIL3里检查语法没错误链接PROTEUS里进行仿真开始PROTEUS里设定改变温度步长1℃软件里相应采集温度设置整数限整数相差度样会误差加仿真步长改01℃程序做出相应修改实际温度保留位数仿真够获取实际温度实际温度DS18B20仿真模型中设置图52示PROTEUS仿真温度采集获取前环境温度287℃
图52 温度采集仿真
513 整体仿真
实际温度保留位数仿真时候出现错误设定温度28摄氏度时正确情况蜂鸣器会实际温度27℃29℃报警仿真出结果27℃时蜂鸣器报警温度29℃时蜂鸣器未报警直实际30℃时蜂鸣器会报警仔细检查程序发现读温度子程序模块中读取实际温度10倍取整然实际值较前10值赋整形数样出现样种情况初测实际值278℃10倍变278℃方便显示判断否报警设定值较设定值整形数数缩10倍赋整形数实际温度变27℃实际温度减1℃实际值30℃时报警实际温度设定1℃报警实际值设定值1℃会报警实际温度等设定限会报警（270279）℃赋值整形数始终27℃实际温度
27℃时实际值会限（设定值281）蜂鸣器会警报找出问题设定值扩10倍实际值10倍较样解决问题仿真总体完毕
知仿真调试程中遇麻烦仿真程中时会感觉程序硬件没点问题实现系统实现功允许软件硬件点问题怕细点问题允许举简单例子数码显示程序调试仿真说PROTEUS 里单片机IO口直接驱动动态显示数码实际中
PROTEUS中加热装置实际出入PROTEUS里进行加热仿真成功没太实际意义进行系统中两重部分软件仿真两部分合起总体仿真
52实际运行结果
仿真结果符合预期着手实物制作元件焊接电路板开始测试系统性第次焊接技术关数码显示时时坏求良结果重新元件焊接块板子积累次焊接验第二次焊接效果前数码显示正常动态显示数码亮度高
加热装置选择PTC加热器功率120W较空间进行温度控制实际试验中DS18B20加热器圆心半径20CM圆高度超15CM圆柱范围控制效果良误差较简述实际试验情况
首先单片机电设定温度29℃值期值时软件中相应系统容忍温度限分定30℃28℃温度切换键显示前温度276℃低温控系统求限产生报警实际温度设定温度PTC加热段时间警报解说明温度已进入温度控制系统限间段时间（时间长短DS18B20离PTC加热器距离变系统稳定时间差异性变）实际温度达29℃PTC关断余温温度继续升没触发警报段时间温度降29度29℃稍低点PTC会加热PTC加热快冷较慢实际温度PTC关断降超设定值幅度PTC会进行加热循环次长时间试验实际温度288℃
图54次毕业设计实物显示实际温度
图53 系统运行显示设定温度
图54 系统运行显示实际温度
第六章 总结展
61总结
仿真实际试验中系统达预期求次毕业设计完成工作：硬件电路图设计软件编程仿真调试硬件制作等具体总结：
(1)AT89C51单片机核心进行系统设计输入通道采DS18B20芯片完成温度采集输出数字量输出通道采光电耦合器控制双控硅作开关理PTC加热器通断通双位控制调节实现温度动控制输入端输出端光电隔离够效抑制干扰
(2)温度控制系统中采双位控制算法单片机某口线作双位控制器通置0置1控制输出通道通断
(3)采C51进行编程通性强原理图设计程中PROTEUS仿真节约设计时间便编写调试修改增删系统软件编制采模块化设计方法
（4）制作硬件时候采双面焊接板辅焊锡膏焊接完成时万表焊接件进行虚焊短路测试减少硬件调试成功寻找素麻烦
（5）根温控空间选择加热装置功率
（6）温度计18B20测温度进行校正结果更接真实情况
62展
系统AT89C51属C51系列兼容8位单片机种单片机4IO口32根口线资源较少运较复杂系统中需扩展扩展空间极限着工业发展象复杂程度断加深双位控制缺陷逐渐暴露出方面着智控制模糊控制神网络控制等先进控制技术迅速发展常规PID控制相结合扬长避短发挥优势形成谓智PID控制
结合面述需做进步研究解决问题：
(1)硬件方面采性更优良单片机系统硬件进行重新设计
(2)控制算法方面精确控制双位控制选择尝试采现快速发展智控制方法模糊控制神网络控制模糊PID控制等等
（3）键方面采4×4键盘占IO口十二根口线资源身少89C51单片机说济复杂系统中键应少占IO口
致 谢
次毕业设计导师XX老师细心指导完成文总体方案设计元件选择程序编写文撰写程中X老师予力支持细心指导X老师治学严谨知识渊博谦虚次毕业设计遇难题找答疑时候会耐心解答提出建设性意见更重X老师帮助时候概方然探索培养独立完成务力朴实华格魅力扎实学术理水受益匪浅际祝荣老师身体健康工作利时特感谢班中期答辩期间指出许足促快找设计方
老师帮助班学帮助XX学温度传感器选择启示程序编写时指导XX学画原理图程中教PROTEUS仿真软件XX学焊接电路板时告诉重焊接技巧实物制作利完成三位学表示真诚感谢
附录程序
#include
#include
typedef unsigned char uchar
typedef unsigned int uint
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit DATA P3^7 DS18B20接入口
sbit P10P1^0
sbit P11P1^1
sbit P12P1^2
sbit P13P1^3
sbit P30P3^0
sbit beepP3^1
sbit P35P3^5
uint upperlowercount0settemp0
uchar baishigefen
uchar table[]{0x3f0x060x5b0x4f0x660x6d0x7d0x070x7f0x6f}
*延时子函数子程序μs级*
void delayo(uint numo)
{
while(numo)
}
*************DS18b20温度传感器函数*********************
Init_DS18B20(void) 初始化DS18B20
{
uchar x0
DATA 1 总线复位
delayo(10) 延时60μs左右
DATA 0 拉低总线
delayo(80) 延时480μs
DATA 1 拉高总线
delayo(20)
xDATA 稍延时x0初始化成功 x1初始化失败
delayo(30)
}
读字节
ReadOneChar(void)
{
uchar i0
uchar dat 0
for (i8i>0i)
{
DATA 0 发脉信号
dat>>1
DATA 1 发脉信号
if(DATA)
dat|0x80
delayo(8)
}
return(dat)
}
写字节
WriteOneChar(uchar dat)
{
uchar i0
for (i8 i>0 i)
{
DATA 0
DATA dat&0x01
delayo(10)
DATA 1
dat>>1
}
delayo(8)
}
读取温度10倍
uint ReadTemperature(void)
{
uchar a0
uchar b0
int t0
uint tt0
Init_DS18B20()
WriteOneChar(0xCC) 跳读序号列号操作
WriteOneChar(0x44) 启动温度转换
Init_DS18B20()
WriteOneChar(0xCC) 跳读序号列号操作
WriteOneChar(0xBE) 读取温度寄存器等（读9寄存器）前两温度
aReadOneChar()读取温度低位
bReadOneChar()读取温度高位
tb
tt(t*256+a)*0625读数结果扩十倍
return(tt)
}
void displayreal(uint aa) 显示实际温度
{
P00x00
P20xfb 显示数点
P00X80
delayo(250)
P00x00
P20xfe
baiaa1000显示百位
P0table[bai]
delayo(250)
P00x00
P20xfd
shiaa10010显示十位
P0table[shi]
delayo(250)
P00x00
P20xfb
geaa1010显示位
P0table[ge]
delayo(250)
P00x00
P20xf7
fenaa10显示十分位
P0table[fen]
delayo(250)
}
*****************延时子程序ms级***************************
void delay(uint i)
{
uint j
for(i>0i)
for(j0j<125j++)
}
**************蜂鸣器警报程序***********************
void buzzer(uint aauint bbuint cc)
{
if(aa>bb||aa
delay(10)
}
else
beep0
}
***********温度控制子程序***********************
void control(uint kkyy)
{
if(kk>yy) 实际值设定值
P300 停止加热
else 实际值设定值
P301 加热
}
**************矩阵键盘扫描子程序***********************
uint keyscan()
{
uchar tempkeynum
P10xff P1口输出高电
P100**************扫描第行**********************
tempP1 读取P1口状态
temp&0xf0 读取键时temp状态
if(temp0xf0) 判断否键
{
delay(10) 键时抖
tempP1 读取P1口状态
temp&0xf0 读取键时temp状态
if(temp0xf0) 次确认否键
{
tempP1 键读P1口状态
temp&0xf0 取键时数
switch(temp) 确定键值
{
case 0xe0keynum0break
case 0xd0keynum1break
case 0xb0keynum2break
case 0x70keynum3break
}
while(temp0xf0) 等键释放
{
tempP1 键未释放读取P1口状态
temp&0xf0 while判断提供判断数
}
}
}
P10xff
P110**************扫描第二行**********************
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
delay(10)
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
switch(temp)
{
case 0xe0keynum4break
case 0xd0keynum5break
case 0xb0keynum6break
case 0x70keynum7break
}
while(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
}
}
}
P10xff
P120**************扫描第三行**********************
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
delay(10)
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
switch(temp)
{
case 0xe0keynum8break
case 0xd0keynum9break
case 0xb0keynum10break
case 0x70keynum11break
}
while(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
}
}
}
P10xff
P130**************扫描第四行**********************
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
delay(10)
tempP1
temp&0xf0
if(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
switch(temp)
{
case 0xe0keynum12break
case 0xd0keynum13break
case 0xb0keynum14break
case 0x70keynum15break
}
while(temp0xf0)
{
tempP1
temp&0xf0
}
}
}
return keynum 返回键值
}
********************显示设定值子程序*************************
void Displayset(uint num)
{
uint geshibai
P20xff 显示百位
bainum1000100
P0table[bai]
P20xfd
delay(5)
P20xff 显示十位
shinum10010
P0table[shi]
P20xfb
delay(5)
P20xff 显示位
genum10
P0table[ge]
P20xf7
delay(5)
P20xff
}
void Init(void)
{
EA1**************开总中断
EX01*************开外部中断0
IT00*************设置中断低电触发方式
}
*********************程序***************************
void main(void)
{
uint gettempsettempten
Init()
while(1)
{ gettempReadTemperature()读实际温度10倍
settemptensettemp*10 设定温度10倍
uppersettempten+10设定温度限设定值+1
lowersettempten10设定温度限设定值1
if(P351) 判断显示设定值实际值
{ countkeyscan() 调扫描键盘子程序
Displayset(settemp) 显示设定值
}
else
displayreal(gettemp)显示实际值
control(gettempsettempten) 调温度控制子程序
buzzer(gettempupperlower)调报警控制子程序
}
}
*********************END******************************
*********************中断子程序************************
void Init0() interrupt 0
{
countkeyscan() 调扫描键盘子程序
settempsettemp*10+count 设定温度值
if(settemp>125) 判断温度设置否合理
settempsettemp10 合理取10余数
}**********
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