單片機控制電熱水壺溫度的設(shè)計制系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用在很大程度上提高了生產(chǎn)生活中一種以STC89C52單片機為主控制單元，以DS18B20為溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可以實時存儲相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當前的時[關(guān)鍵詞]STC89C52單片機；DS18B 4 4 5 5 5 6 61.STC89C52單片機簡介 62.STC89C52單片機時序 73.STC89C52單片機引腳介紹 7 9 (九)DS1302時鐘電路 三、系統(tǒng)軟件設(shè)計 附件1:系統(tǒng)原理圖 附件2:系統(tǒng)相關(guān)程序 二、DS1302時鐘底層驅(qū)動程序 原創(chuàng)力文檔一、引言工業(yè)控制是計算機的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，計算機控制系統(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算機技術(shù)、通過信息技術(shù)和自動控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，并設(shè)計出所需要的計算機控制系統(tǒng)。隨著微機測量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，以單片機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)生活中對溫度的控制水平。本設(shè)計就是基于單片機STC89C52溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，通過本次課程實踐，我們更加的明確了單片機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的發(fā)展，溫度的測量及控制變得越來越重要。本文采用單片機STC89C52設(shè)計了溫度實時測量及控制系統(tǒng)。單片機STC89C52能夠根據(jù)溫度傳感器DS18B20所采集的溫度在液晶屏上實時顯示，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)時鐘存儲相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過該課程的學習使我們對計算機控制系統(tǒng)有一個全面的了解、掌握常規(guī)控制算法的使用方法、掌握簡單微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)軟硬的設(shè)計方法，進一步鍛煉同學們在微型計算機應(yīng)用方面的實際工作能力。本課題設(shè)計的是一種以STC89C52單片機為主控制單元，以DS18B20為溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可以實時存儲相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當前的時間。其主要包括：電源模塊、溫度采集模塊、按鍵處理模塊、實時時鐘模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、LCD顯示模塊、通訊模塊以及單片機最小系統(tǒng)。電源模塊溫度采集模塊按鍵處理模塊實時時鐘模塊單片機LCD顯示模塊數(shù)據(jù)存儲模塊通訊模塊圖1系統(tǒng)設(shè)計框架在課題設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計中，控制核心是STC89C52單片機，該單片機為51系列增強型8位單片機，它有32個I/0口，片內(nèi)含4KFLASH工藝的程序存儲器，便于路以及存儲器選擇模式(EA腳的高低電平選擇),電路如下圖2所示：圖2單片機最小系統(tǒng)目前，51系列單片機在工業(yè)檢測領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因此我們可以在許多單機，在一小塊芯片上集成了一個微型計算機的各個組成部8位的微型處理器CPU;一個512K的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器RAM;4K片內(nèi)程序存儲器；四個8位并行的I/0接口PO-P3,每個接口既可以輸入，也可以輸出；兩個定時器/記數(shù)器；五STC89C52單片機的一個執(zhí)器周期由6個狀態(tài)(s1—s6)組成，每個狀態(tài)又持續(xù)2個震蕩周期，分為P1和P2兩個節(jié)拍。這樣，一個機器周期由12個振蕩周期組成。若采用12MHz的晶體振蕩器，則每個機器周期為lus,每個狀態(tài)周期為1/6us;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。對于單周則在同一機器周期的s4讀人第二字節(jié)。若為單字節(jié)指令，則在51期間仍進行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計數(shù)據(jù)也不加1。在加結(jié)束時完成指令操作。多數(shù)STC89C52指令周期為1—2個機器周期，只有乘法和除法指令需要兩個以上機器周期的指令，它們需4個機器周期。對于雙字節(jié)單機器指令，通常是在一個機Movx指令例外，Movx指令是訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的單字節(jié)雙機器周期指令，在執(zhí)行Movx指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲器被訪問且被選通時跳過兩次取指操com作。STC89C52單片機的40個引腳中有2個專用于主電源引腳，2個外接晶振的引腳，4個控制或與其它電源復用的引腳，以及32條輸入輸出I/0引腳。下面按引腳功能分為4個部分敘述個引腳的功能。(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。XTAL1(19腳):接外部石英晶體的一端。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸XTAL2(18腳):接外部晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大(3)控制信號或與其它電源復用引腳(A).RST/VPD(9腳):RST即為RESET,VPD為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復位或掉電保護端。當單片機振蕩器工作時(B).ALE/P(30腳):當訪問外部存儲器時，ALE(允許地址鎖存信號)以每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在PO口的低(D).EA/Vpp(31腳):EA為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。當E持高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器4KB(MS—52子系列為8KB)。若超出該范圍時，用于接21V的編程電源Vpp。(A).PO口(39腳～22腳):P0.0～P0.7統(tǒng)稱為PO口。當不接外部存儲器與不擴展I/0接口時，它可作為準雙向8位輸入/輸出接口。當接有外部程序存儲器或擴展I/0口時，PO口為地址/數(shù)據(jù)分時復用口。它分時提供8位雙向數(shù)據(jù)總線。對于MCS—52子系列單片機，P1.0和P1.1還有第2功能：P1.0口用作定時器的計數(shù)脈沖輸入端T2;P1.1用作定時器/計數(shù)器2的外部控制端T和進行程序校驗時，PO口接收輸入的低8位地址。(C).P2口(21腳～28腳):P2.0～P2.7統(tǒng)稱為P2口，一般可作為準雙向I/0接口。當接有外部程序存儲器或擴展I/0接口且尋址范圍超過256個字節(jié)時，P2口用于高8位址。(D).P3口(10腳～17腳):P3.0～P3.7統(tǒng)稱為P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準雙向I/0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功能見下表綜上綜上系列單片機的用可歸納為以引腳第2功能RXD(串行口輸入端0)TXD(串行口輸出端)INTO(部中斷0請求輸入端，低電平有效)INT1(中斷1請求輸入端，低電平有效)TO(時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖端)T1(時器/計數(shù)器1數(shù)脈沖端)WR(部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效)RD(部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效)1).單片機功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第2功能；圖4所示。2).單片機對外呈3總線形式，由P2、PO口組成16位地址總線；由PO口分時復用采用一線制數(shù)字溫度傳感器DS18B20來作為本課題的溫度傳感器。傳感器輸出信號進4.7K的上拉電阻直接接到單片機的P1.0引腳上。芯片上。本設(shè)計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(1)系統(tǒng)的特性：測溫范圍為-55℃~+125℃,測溫精度為士0.5℃;溫度轉(zhuǎn)換精度9～12位可變，能夠直接將溫度轉(zhuǎn)換值以16位二進制數(shù)碼的方式串行輸出；12位精度轉(zhuǎn)換的最大時間為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：由于計算機技術(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大，體積越來越小，而價格也越來越低。一支DS(4)系統(tǒng)的調(diào)試和維護：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡佰給陳統(tǒng)的調(diào)試檔帶來方便。同時因為DS18B20是全數(shù)字元器件，故障率很低，抗干擾性強，因此k減(3)系統(tǒng)復雜度：由于DS18B20(4)系統(tǒng)的調(diào)試和維護：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡佰給陳統(tǒng)的調(diào)試檔帶來方便。同時因為DS18B20是全數(shù)字元器件，故障率很低，抗干擾性強，因此k減的時間較長。這種情況下，用單片機的一個I/0口來完成對DS18B20總線的上拉。另一在本設(shè)計中采用外部供電方式實現(xiàn)DS18B20傳感器與單片機的連接，其接口電路如1圖4溫度傳感器接口路，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，輸入電壓是+5v,輸入電壓是+24v,同時具有很好差可以保證在±4%的范圍內(nèi)，