1、江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校（辦學(xué)點(diǎn)）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)課題 基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 部 電信工程系 專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說

2、明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律

3、后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3

4、、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平

5、優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（

6、在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2

7、、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 電子信息工程技術(shù) 專業(yè) g0831 g0832 教學(xué)班課題名稱基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）起始時(shí)間 2012年 9 月 1 日 至 2012年 11 月 18 日指導(dǎo)教師 職稱講師學(xué)生姓名學(xué)號(hào)任務(wù)下達(dá)時(shí)間2012年6月 1 日課題內(nèi)容： 設(shè)計(jì)一

8、套溫度控制裝置，當(dāng)溫度越過上或下限溫度時(shí)，發(fā)出報(bào)警的聲音，并啟動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)工作。課題任務(wù)的具體要求：熟悉mcs51系列單片機(jī)的工作原理及軟件編程，熟悉溫度檢測(cè)芯片ds18b20和數(shù)字時(shí)鐘芯片ds1302原理及應(yīng)用，利用51系列單片機(jī)，配以相應(yīng)的外圍電路, 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度的檢測(cè)和監(jiān)控，并顯示時(shí)間。技術(shù)要求： 以單片機(jī)為核心，由ds18b20對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，用lcd1602進(jìn)行顯示，可調(diào)上下限報(bào)警溫度。設(shè)計(jì)任務(wù)包含硬件電路的制作，單片機(jī)控制程序的編寫及整體調(diào)試。擬定的工作進(jìn)度（以周為單位）：第1周課題方案規(guī)劃、論證。第2周收集并整理相關(guān)資料第3周確定課題設(shè)計(jì)可行性方案分析及方案論述第4周課題模

9、塊電路方案設(shè)計(jì)第5周課題模塊電路仿真驗(yàn)證第6周完善各主要器件、單元電路等的選用方案，性能分析及功能介紹第7周完成電路的原理圖及印制板圖繪制第8周完成、上交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第9周修改、打印畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯主要參考資料：1 李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)北京航空航天大學(xué)出版社，2001(07).2 蔡美琴,張為民等.mcs-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用高等教育出版社，2004(06).3 張毅剛,等.mcs-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)m.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997.4 譚浩強(qiáng). c程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社.5 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 高等教育出版社 1998(08).6 余錫存.

10、 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社，2003.任務(wù)下達(dá)人（簽字）： 日期： 年 月 日任務(wù)接受人（簽字）： 日期： 年 月 日江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省惠山中等專業(yè)學(xué)校（辦學(xué)點(diǎn)） 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 課題名稱：基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)課題 基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 部 電信工程系 專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 年 級(jí) 08 班 級(jí) 0832 姓 名 張雨 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 王曉林 2012年 11 月 10 日 基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要隨著微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，以單片機(jī)為核心的溫度采集與控制系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用在很大程度上提高了生產(chǎn)生活中對(duì)溫度的

11、控制水平。本設(shè)計(jì)論述了一種以stc89c52單片機(jī)為主控制單元，以ds18b20為溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時(shí)間。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了相關(guān)的硬件電路和相關(guān)應(yīng)用程序。硬件電路主要包括stc89c52單片機(jī)最小系統(tǒng)，測(cè)溫電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、lcd液晶顯示電路以及通訊模塊電路等。系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，計(jì)算溫度子程序、按鍵處理程序、lcd顯示程序以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等。關(guān)鍵詞 stc89c52單片機(jī)；ds18b20；顯示電路；ds1302;lcd1602液晶屏 目 錄一、引言5(一)課題研究的背景5(二)課題研究的目的和意義7二、硬件電路的設(shè)計(jì)6(一

12、)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框架6(二)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路8(三)單片機(jī)的選型71.stc89c52單片機(jī)簡(jiǎn)介72.stc89c52單片機(jī)時(shí)序83.stc89c52單片機(jī)引腳介紹8(四)溫度傳感器電路10(五)系統(tǒng)電源電路的設(shè)計(jì)12(六)lcd顯示電路13(七)串口通訊電路14(八)按鍵接口電路14(九)ds1302時(shí)鐘電路15(十)存儲(chǔ)器接口電路15三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)16(一)計(jì)算溫度子程序16(二)按鍵處理子程序17(三)計(jì)算溫度子程序19(四)顯示數(shù)據(jù)刷新子程序19四、電路原理與接線20五、實(shí)物圖22 （一）組成與功能23六、結(jié)束語24參考文獻(xiàn)25致謝25附件1系統(tǒng)相關(guān)程序26-43一 引言(一)課題研究

13、的背景工業(yè)控制是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)正是為了適應(yīng)這一領(lǐng)域的需要而發(fā)展起來的一門專業(yè)技術(shù)，它主要研究如何將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通過信息技術(shù)和自動(dòng)控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，并設(shè)計(jì)出所需要的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。隨著微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，以單片機(jī)為核心的溫度采集與控制系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用在很大程度上提高了生產(chǎn)生活中對(duì)溫度的控制水平。本設(shè)計(jì)就是基于單片機(jī)stc89c52溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過本次課程實(shí)踐，我們更加的明確了單片機(jī)的廣泛用途和使用方法，以及其工作的原理。(二)課題研究的目的和意義隨著社會(huì)的發(fā)展，溫度的測(cè)量及控制變得越來越重要。本文采用單片機(jī)stc89c52設(shè)計(jì)了溫度

14、實(shí)時(shí)測(cè)量及控制系統(tǒng)。單片機(jī)stc89c52 能夠根據(jù)溫度傳感器ds18b20 所采集的溫度在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示，通過控制從而把溫度控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。所有溫度數(shù)據(jù)均通過液晶顯示器lcd顯示出來。系統(tǒng)可以根據(jù)時(shí)鐘存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過該課程的學(xué)習(xí)使我們對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有一個(gè)全面的了解、掌握常規(guī)控制算法的使用方法、掌握簡(jiǎn)單微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步鍛煉同學(xué)們?cè)谖⑿陀?jì)算機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)際工作能力。二、硬件電路的設(shè)計(jì)(一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框架本課題設(shè)計(jì)的是一種以stc89c52單片機(jī)為主控制單元，以ds18b20為溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時(shí)間。其主

15、要包括：電源模塊、溫度采集模塊、按鍵處理模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、lcd顯示模塊、通訊模塊以及單片機(jī)最小系統(tǒng)。圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架(二)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路在課題設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，控制核心是stc89c52單片機(jī)，該單片機(jī)為51系列增強(qiáng)型8位單片機(jī)，它有32個(gè)i/o口，片內(nèi)含4k flash工藝的程序存儲(chǔ)器，便于用電的方式瞬間擦除和改寫，而且價(jià)格便宜，其外部晶振為12mhz，一個(gè)指令周期為1s。使用該單片機(jī)完全可以完成設(shè)計(jì)任務(wù)，其最小系統(tǒng)主要包括：復(fù)位電路、震蕩電路以及存儲(chǔ)器選擇模式（ea腳的高低電平選擇），電路如下圖2所示： 圖2 單片機(jī)最小系統(tǒng)(三)單片機(jī)的選型本課題設(shè)計(jì)的溫度

16、控制系統(tǒng)主控制芯片選型為stc89c52單片機(jī)，其特點(diǎn)如下：1.stc89c52單片機(jī)簡(jiǎn)介目前，51系列單片機(jī)在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因此我們可以在許多單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，配接各種類型的語音接口，構(gòu)成具有合成語音輸出能力的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以增強(qiáng)人機(jī)對(duì)話的功能。stc89c52單片機(jī)是深圳宏晶科技有限公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，在一小塊芯片上集成了一個(gè)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分。每一個(gè)單片機(jī)包括：一個(gè)8位的微型處理器cpu；一個(gè)512k的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ram；4k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；四個(gè)8位并行的i/o接口p0-p3，每個(gè)接口既可以輸入，也可以輸出；兩個(gè)定時(shí)器/記數(shù)器；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全

17、雙工uart的串行i/o口；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高允許振蕩頻率是12mhz。以上各個(gè)部分通過內(nèi)部總線相連接。2.stc89c52單片機(jī)時(shí)序 stc89c52單片機(jī)的一個(gè)執(zhí)器周期由6個(gè)狀態(tài)(s1s6)組成，每個(gè)狀態(tài)又持續(xù)2個(gè)震蕩周期，分為p1和p2兩個(gè)節(jié)拍。這樣，一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩周期組成。若采用12mhz的晶體振蕩器，則每個(gè)機(jī)器周期為1us，每個(gè)狀態(tài)周期為16us；在一數(shù)情況下，算術(shù)和邏輯操作發(fā)生在n期間，而內(nèi)部寄存器到寄存器的傳輸發(fā)生在p2期間。對(duì)于單周期指令，當(dāng)指令操作碼讀人指令寄存器時(shí)，使從s1p2開始執(zhí)行指令。如果是雙字節(jié)指令，則在同一機(jī)器周

18、期的s4讀人第二字節(jié)。若為單字節(jié)指令，則在51期間仍進(jìn)行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計(jì)數(shù)據(jù)也不加1。在加結(jié)束時(shí)完成指令操作。多數(shù)stc89c52指令周期為12個(gè)機(jī)器周期，只有乘法和除法指令需要兩個(gè)以上機(jī)器周期的指令，它們需4個(gè)機(jī)器周期。 對(duì)于雙字節(jié)單機(jī)器指令，通常是在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲(chǔ)器中讀人兩個(gè)字節(jié)，但movx指令例外，movx指令是訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令，在執(zhí)行movx指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器被訪問且被選通時(shí)跳過兩次取指操作。3.stc89c52單片機(jī)引腳介紹stc89c52單片機(jī)的40個(gè)引腳中有2個(gè)專用于主電源引腳，2個(gè)外接晶振的引腳，4個(gè)控制或與其它電

19、源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出i/o引腳。下面按引腳功能分為4個(gè)部分?jǐn)⑹鰝€(gè)引腳的功能。（1）電源引腳vcc和vssvcc（40腳）：接+5v電源正端；vss（20腳）：接+5v電源正端。（2）外接晶振引腳xtal1和xtal2xtal1（19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于hmos單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于choms單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。xtal2（18腳）：接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于hmos單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。對(duì)于ch

20、mos芯片，該引腳懸空不接。（3）控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳 控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳有rst/vpd、ale/p、psen和ea/vpp等4種形式。（a）rst/vpd（9腳）：rst即為reset，vpd為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。當(dāng)vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源vpd（+5v）為內(nèi)部ram供電，以保證ram中的數(shù)據(jù)不丟失。（b）ale/ p （30腳）：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ale（允許地址鎖存信號(hào)）以每機(jī)器周期兩次的信號(hào)輸

21、出，用于鎖存出現(xiàn)在p0口的低（c）psen(29腳):片外程序存儲(chǔ)器讀選通輸出端,低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期pesn兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，pesn信號(hào)將不出現(xiàn)。（d）ea/vpp（31腳）：ea為訪問外部程序儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效。當(dāng)ea端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器4kb（ms52子系列為8kb）。若超出該范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。當(dāng)ea端保持低電平時(shí)，無論片內(nèi)有無程序存儲(chǔ)器，均只訪問外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于片內(nèi)含有eprom的單片機(jī)，在eprom編程期間，該引腳用于接21v的編程電源v

22、pp。 （4）輸入/輸出（i/o）引腳p0口、p1口、p2口及p3口(a).p0口（39腳22腳）：p0.0p0.7統(tǒng)稱為p0口。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展i/o接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展i/o口時(shí)，p0口為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口。它分時(shí)提供8位雙向數(shù)據(jù)總線。對(duì)于片內(nèi)含有eprom的單片機(jī)，當(dāng)eprom編程時(shí)，從p0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。(b).p1口（1腳8腳）：p1.0p1.7統(tǒng)稱為p1口，可作為準(zhǔn)雙向i/o接口使用。對(duì)于mcs52子系列單片機(jī)，p1.0和p1.1還有第2功能：p1.0口用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端t2

23、；p1.1用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部控制端t2ex。對(duì)于eprom編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，p0口接收輸入的低8位地址。(c).p2口（21腳28腳）：p2.0p2.7統(tǒng)稱為p2口，一般可作為準(zhǔn)雙向i/o接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展i/o接口且尋址范圍超過256個(gè)字節(jié)時(shí)，p2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對(duì)于eprom編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，p2口接收輸入的8位地址。(d).p3口（10腳17腳）：p3.0p3.7統(tǒng)稱為p3口。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向i/o接口，也可以將每1位用于第2功能，而且p3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。p3口的第2功能見下表

24、表1 單片機(jī)p3.0管腳含義引腳第2功能p3.0rxd（串行口輸入端0）p3.1txd（串行口輸出端）p3.2int0（部中斷0請(qǐng)求輸入端，低電平有效）p3.3int1（中斷1請(qǐng)求輸入端，低電平有效）p3.4t0（時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖端）p3.5t1（時(shí)器/計(jì)數(shù)器1數(shù)脈沖端）p3.6wr（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端，低電平有效）p3.7rd（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效）綜上所述，mcs51系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)：1).單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第2功能；2).單片機(jī)對(duì)外呈3總線形式，由p2、p0口組成16位地址總線；由p0口分時(shí)復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。(

25、四)溫度傳感器電路采用一線制數(shù)字溫度傳感器ds18b20來作為本課題的溫度傳感器。傳感器輸出信號(hào)進(jìn)4.7k的上拉電阻直接接到單片機(jī)的p1.0引腳上。ds18b20溫度傳感器是美國(guó)達(dá)拉斯(dallas)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、a/d轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電路芯片上。本設(shè)計(jì)中溫度傳感器之所以選擇單線數(shù)字器件ds18b20，是在經(jīng)過多方面比較和考慮后決定的，主要有以下幾方面的原因：（1）系統(tǒng)的特性：測(cè)溫范圍為-55+125 ，測(cè)溫精度為士0.5；溫度轉(zhuǎn)換精度912位可變，能夠直接將溫度轉(zhuǎn)換值以16位二進(jìn)制數(shù)碼的方式串行輸出；12位精度轉(zhuǎn)換的

26、最大時(shí)間為750ms；可以通過數(shù)據(jù)線供電，具有超低功耗工作方式。（2）系統(tǒng)成本：由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，新型大規(guī)模集成電路功能越來越強(qiáng)大，體積越來越小，而價(jià)格也越來越低。一支ds18b20的體積與普通三極管相差無幾，價(jià)格只有十元人民幣左右。（3）系統(tǒng)復(fù)雜度：由于ds18b20是單總線器件，微處理器與其接口時(shí)僅需占用1個(gè)i/o端口且一條總線上可以掛接幾十個(gè)ds18b20，測(cè)溫時(shí)無需任何外部元件，因此，與模擬傳感器相比，可以大大減少接線的數(shù)量，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，減少工程的施工量。（4）系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡(jiǎn)化，給系統(tǒng)的調(diào)試帶來方便。同時(shí)因?yàn)閐s18b20是全

27、數(shù)字元器件，故障率很低，抗干擾性強(qiáng)，因此，減少了系統(tǒng)的日常維護(hù)工作。ds18b20溫度傳感器只有三根外引線：?jiǎn)尉€數(shù)據(jù)傳輸總線端口dq ，外供電源線vdd，共用地線gnd。ds18b20有兩種供電方式：一種為數(shù)據(jù)線供電方式，此時(shí)vdd接地，它是通過內(nèi)部電容在空閑時(shí)從數(shù)據(jù)線獲取能量，來完成溫度轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的完成溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間較長(zhǎng)。這種情況下，用單片機(jī)的一個(gè)i/o口來完成對(duì)ds18b20總線的上拉。另一種是外部供電方式(vdd接+5v)，相應(yīng)的完成溫度測(cè)量的時(shí)間較短。在本設(shè)計(jì)中采用外部供電方式實(shí)現(xiàn)ds18b20傳感器與單片機(jī)的連接，其接口電路如圖4所示。 圖4 溫度傳感器接口(五)系統(tǒng)電源電路的設(shè)計(jì)本

28、系統(tǒng)采用電源穩(wěn)壓芯片是lm2596，該開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3a的驅(qū)動(dòng)電流，輸入電壓是+5v,輸入電壓是+24v,同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開關(guān)頻率為150khz，與低頻開關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以使用更小規(guī)格的濾波元件。 該器件還有其他一些特點(diǎn)：在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下，輸出電壓的誤差可以保證在4%的范圍內(nèi)，振蕩頻率誤差在15%的范圍內(nèi)；可以用僅80a的待機(jī)電流，實(shí)現(xiàn)外部斷電；具有自我保護(hù)電路（一個(gè)兩級(jí)降頻限流保護(hù)和一個(gè)在異常情況下斷電的過溫完全保護(hù)電路）在該溫度控制系統(tǒng)中，其電源電路設(shè)計(jì)如下圖10所示。圖5

29、系統(tǒng)電源模塊(六)lcd顯示電路本課題設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)是采用液晶屏128*64作為顯示模塊，其接口原理圖如下圖6所示：圖6 液晶顯示接口電路(七)串口通訊電路本課題設(shè)計(jì)的通訊采用的是常見的串口通訊，協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片是采用max232a，其接口原理圖如下圖7所示： 圖6 串口通訊接口電路(八)按鍵接口電路本課題設(shè)計(jì)采用的鍵盤模塊，其接口原理圖如下圖8所示：圖8 鍵盤模塊電路(九)ds1302時(shí)鐘電路本課題設(shè)計(jì)的時(shí)鐘是采用時(shí)鐘芯片ds1302，其接口原理圖如下圖9所示： 圖9 時(shí)鐘接口電路(十)存儲(chǔ)器接口電路本課題設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器采用的是at24c256，其接口原理圖如下圖十所示： 圖10 存儲(chǔ)器電路

30、三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件主要是采用c語言，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行變成實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。主程序?qū)δK進(jìn)行初始化，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等模塊。用的是循環(huán)查詢方式，來顯示和控制溫度，主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理ds18b20的測(cè)量的當(dāng)前溫度值并負(fù)責(zé)調(diào)用各子程序,其程序流程如圖10系統(tǒng)程序流程圖。開始初始化啟動(dòng)db18b20讀溫度計(jì)算溫度lcd顯示圖10系統(tǒng)程序流程圖(一)計(jì)算溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能包括初始化,判斷ds18b20是否存在,若存在則進(jìn)行一系列的讀操,作若不存在則返回。其程序流程圖如圖11所示。 開始 初始化 ds18b20存在？ 否 讀取溫度值 ro

31、m操作指令 返回 存儲(chǔ)操作指令 是 圖11 讀溫度流程圖(二)按鍵處理子程序按鍵處理子程序主要是負(fù)責(zé)參數(shù)的設(shè)置，主程序每循環(huán)一次都要對(duì)按鍵進(jìn)行掃描,判斷是否有輸入鍵按下則進(jìn)行一系列的按鍵輸入操作。其程序流程框圖如圖12所示。 開始rnter鍵是 否按下 否 是enter-flag為1 是 否 是否由enter按下 是 enter子程序flag=1 否是否由up按下 是 up子程序是否由down按下 否 是 down子程序 否 display顯示 否退出子程序（ret）返回主程 序 圖12 溫度轉(zhuǎn)換流程圖三)計(jì)算溫度子程序計(jì)算溫度子程序?qū)am中讀取值進(jìn)行bcd碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判

32、定，其程序流程圖如圖13所示。 開始溫度零下?溫度值取補(bǔ)碼置“”標(biāo)志計(jì)算小數(shù)位溫度bcd值計(jì)算整數(shù)位溫度bcd值 結(jié)束置“+”標(biāo)志ny 圖13 計(jì)算溫度子程序 (四)顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。程序流程圖如圖14。 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器十位數(shù)0？百位數(shù)0？十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號(hào)） 結(jié)束nnyy圖14 數(shù)據(jù)刷新子程序4、 電路原理與接線5、 實(shí)物圖其組成與功能分別如下：萬能板安裝完成的雙路溫度控制器如下圖所示（印制板底板成品暫無照片），由液晶屏、單片機(jī)、兩路ds18b20傳

33、感器、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)電路、報(bào)警電路、鍵盤組成。其主要功能有：1、 在液晶屏動(dòng)態(tài)顯示實(shí)時(shí)測(cè)量溫度值、當(dāng)前時(shí)間、溫度上下限等。 液晶屏顯示界面2、可以通過鍵盤設(shè)定當(dāng)前允許溫度范圍，該范圍在液晶屏顯示，如“25-99”表示允許溫度范圍為25攝氏度至99攝氏度。五鍵按鍵定義如圖3所示，設(shè)定溫度上下限時(shí)，先按“設(shè)溫”鍵，此時(shí)液晶屏上溫度下限數(shù)據(jù)閃爍，再按“加”、“減”鍵設(shè)定數(shù)值；此時(shí)再按“設(shè)溫”鍵進(jìn)入溫度上限設(shè)置狀態(tài)，設(shè)定完成后再按“設(shè)溫”鍵回到正常顯示狀態(tài)。3、 設(shè)定的溫度上下限數(shù)據(jù)自動(dòng)保存至eeprom芯片at24c04中，系統(tǒng)掉電后該設(shè)定數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，重新上電能夠自動(dòng)載入上次設(shè)定的數(shù)據(jù)。4、雙通道

34、測(cè)溫功能，可以滿足兩點(diǎn)（可擴(kuò)展至多點(diǎn)）測(cè)溫系統(tǒng)。按下“通道切換”鍵可以切換顯示在液晶屏上的通道溫度。多個(gè)溫度傳感器采用單總線方式組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，僅占用單片機(jī)一個(gè)io口。系統(tǒng)上電時(shí)自動(dòng)檢測(cè)傳感器個(gè)數(shù)及每個(gè)傳感器序號(hào)，溫度測(cè)量程序依次匹配每個(gè)傳感器并進(jìn)行測(cè)溫。該系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單修改程序?qū)崿F(xiàn)多路溫度測(cè)量控制。5、 具有溫度超限報(bào)警功能。當(dāng)傳感器1測(cè)量溫度低于溫度下限時(shí)，1l報(bào)警燈亮；當(dāng)傳感器1溫度高于溫度上限時(shí)，1h報(bào)警燈亮；當(dāng)傳感器2溫度低于溫度下限時(shí)，2l報(bào)警燈亮；當(dāng)傳感器2溫度高于溫度上限時(shí)，2h報(bào)警燈亮。6、 具備不間斷時(shí)鐘電路，當(dāng)前時(shí)間在液晶屏顯示。時(shí)鐘電路具有后備電池，系統(tǒng)掉電后時(shí)鐘依然運(yùn)行

35、，再次上電顯示當(dāng)前時(shí)間，無須重新調(diào)時(shí)。可以通過鍵盤調(diào)校時(shí)鐘初始值，具體方法是連續(xù)按“設(shè)時(shí)”鍵直至“年”、“月”、“日”、“時(shí)”、“分”、“秒”相應(yīng)的位置閃爍，再通過“加”鍵和“減”鍵調(diào)整數(shù)值，調(diào)整完畢繼續(xù)按“設(shè)時(shí)”鍵進(jìn)入正常狀態(tài)。7、系統(tǒng)使用宏晶公司高性能單片機(jī)stc89c52，該單片機(jī)為40腳雙列直插封裝，管腳與程序可以完全與普通51單片機(jī)兼容。8、系統(tǒng)使用usb線供電2、 該usb線同時(shí)可作為程序串行下載線，無須另備編程器即可完成軟件調(diào)試與程序下載，方便易用。6、 結(jié)束語通過此次畢業(yè)論文的課題設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了怎樣把所學(xué)的書本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中去，并學(xué)會(huì)了如何去思考整個(gè)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。實(shí)

36、踐過程中我們遇到了一些困難，但在解決問題的過程中，我學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作精神和怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，進(jìn)而解決問題。此次課程設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣，而且給了我們勇氣和信心，更重要的是它為我們以后的學(xué)習(xí)指明了方向。參考文獻(xiàn)1 李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)北京航空航天大學(xué)出版社，2001(07).2 蔡美琴,張為民等.mcs-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用高等教育出版社，2004(06).3 張毅剛,等.mcs-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)m.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997.4 劉瑞星,胡健等.protel dxp 實(shí)用教程機(jī)械工業(yè)出版社，2003(04).5 于海生. 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社

37、2007(05).6 譚浩強(qiáng). c程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社.7 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 高等教育出版社 1998(08).8 余錫存. 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社，2003.致謝本論文是在我的指導(dǎo)老師密切關(guān)心和悉心指導(dǎo)下完成的。老師在課題開題期間和論文寫作的過程中給予了我許多指導(dǎo)，導(dǎo)師總是以認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍的工作態(tài)度閱讀并修改文章中不足的地方，他優(yōu)良的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度深深影響著我，至此,向恩師致以最真摯的感謝和最崇高的敬意！同時(shí)我要感謝我的同學(xué)，正是他們?cè)谶@幾年里陪我一起成長(zhǎng)，一起學(xué)習(xí)，才讓我有了今天的成績(jī)。他們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)和生活中他們給予了我無私的關(guān)懷和幫助

38、，在此表示我最誠(chéng)摯的謝意。附件1：系統(tǒng)相關(guān)程序一、ds18b20底層驅(qū)動(dòng)程序/延時(shí) n ms/ds1820引腳定義sbit tmdat =p10;void ds1820_delaycount (unsigned char coun) data unsigned char count; count=coun; while(count0) count-; count=coun; while(count0) count-;/復(fù)位ds18b20void ds1820_reset(void) tmdat=0; ds1820_delaycount(412); tmdat=1; ds1820_delayco

39、unt(16); /等待ds18b20應(yīng)答unsigned char ds1820_answer(void)data unsigned int i;data unsigned char j; i=0xc000; while(tmdat) i-;if (i=0)return(aban_return); i=0xffff; j=3; while(tmdat) i-;if (i=0) if(j=0) return(aban_return); else j-; i=0xffff; ds1820_delaycount(16); return(done_return);/等待ds18b20應(yīng)答/讀取位bi

40、t ds1820_readbit(void) data int i=0; bit dat; tmdat=0;i+;i+;i+;i+; tmdat=1;i+;i+;i+;i+;i+;i+;i+;i+; dat = tmdat;/ ds1820_delaycount(8); ds1820_delaycount(32); return dat;/讀取字節(jié)unsigned char ds1820_readbyte(void)data unsigned char i,j,dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=ds1820_readbit(); dat=(j1); return dat;/寫一

41、個(gè)字節(jié)void ds1820_writebyte(unsigned char dat) data signed char i=0; data unsigned char j; bit testb; for(j=1;j1; if(testb) tmdat=0; i+;i+;i+;i+;i+;i+;i+;i+; tmdat=1; /ds1820_delaycount(8); ds1820_delaycount(32); else tmdat=0; /ds1820_delaycount(8); ds1820_delaycount(32); tmdat=1; i+;i+;i+;i+;i+;i+;i+;i+; /讀操作開始unsigned char ds1820_starttem(void) ea=0; ds1820_reset(); if(ds1820_answer()=aban_ret