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1、分类号编号 大学毕业论文（设计）基于单片机的多路温度控制系统Microcontroller-based Multi-channel Temperature Control System申请学位： 工学学士学位院 系：光电信息学院专 业：电子信息工程姓 名： 学 号： 指导老师： ）201x年 5 月 20 日 大学基于单片机的多路温度控制系统姓名： 导师: 201x年 5 月 20 日 大学烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：光电信息科学技术学院姓名学号毕业届别专业电子信息工程毕业论文（设计）题目基于单片机的多路温度控制系统指导教师学历职称讲师 所学专业通信与信息系统具体要求(主要内容、基
2、本要求、主要参考资料等)：主要内容：学习单片机STC89C52和温度传感器DS18B20的相关知识，结合单片机的理论与应用知识,使用单片机控制两路传感器并联进行温度采集和报警控制。基本要求：培养学生解决实际问题的能力及初步的理论研究能力；查阅文献资料、调查收集信息的能力；独立思考，认真钻研，提出方案并论证方案的能力；设计、计算、绘图能力；实验数据分析与处理的能力；外文阅读、计算机应用能力；撰写实验报告、设计说明书、技术总结和论文的能力；语言表达、思辨能力。参考资料：新概念51单片机C语言教程；单片机原理及接口技术；DALLAS公司的DS18B20的数据手册进度安排：2012-2013-1学期：
3、1416周，确定指导教师，选题。2012-2013-2学期：14周查阅资料、学习相关软件，确定设计方案；58周系统硬件设计；911周系统软件设计及系统调试；1213周撰写、修改毕业论文；1415周系统验收、论文答辩。指导教师（签字）： 年 月 日院（系）意见： 教学院长（主任）（签字）： 年 月 日备注：摘要在计算机技术广泛应用的今天单片机也得到了广泛的使用，应用单片机的产品已经出现在我们日常生活的每个角落。本次设计器材主要有STC89C52单片机、DS18B20温度传感器、LED共阴数码管。本次设计先是通过Keil软件进行编程生成Hex文件，然后下载到单片机中进而控制DS18B20温度采集并
4、通过数码管显示。本文重点完成了单片机基本的I/O口的功能实现、DS18B20的功能实现与特点、温度传感器的软件读写程序、数码管位选段选实现程序、独立键盘控制两路温度的显示和温度报警的实现。关键词 STC89C52单片机；DS18B20；LED；独立键盘Abstract In the age of computer technique,the microcontroller has also been widely used,and we can see the products of microcontroller everywhere in our daily life.The equipm
5、ent used of The design,contain STC89C52 microcontroller,DS18B20 temperature sensor,common cathode LED.This design first run through Keil software,producing Hex file,and then downloaded to the MCU to control DS18B20 temperature collecting and through digital tube display.This paper mainly introduces
6、the single chip microcomputer of the realization of the function of the basic I/O port,the functions and features of DS18B20,the temperature sensor of the software to read and write procedures,digital tube location and passage chose program,two way independent keyboard control display of temperature
7、 and temperature alarm. Key words STC89C52 microcontroller; DS18B20; LED; Separate keyboard目 录1 绪 论12 系统的设计方案22.1 设计任务22.2 设计原理23 器件的选择33.1单片机STC89C5233.2 DS18B2034 模块设计64.1 晶振电路和复位电路64.2 温度采集电路64.3 键盘单元64.4 显示电路65 系统硬件实现86 软件实现116.1 DS18B20工作时序116.2 程序实现126.2.1 DS18B20的指令集：126.2.2 编程13结 论16致 谢17参 考
8、 文 献18附录191 绪 论在此科技迅速发展的年代，在人们的生产和生活中已经广泛使用温度采集控制，人们采集温度通常使用温度计，而人们控制温度的方式一般是通过通风或者人工操作加热或降温，可是控制效果不好、时效性也不好，而且工作员工的工作硬度比较大。虽然现在相当一部分用户的温度传感器是用半导体二极管充当，但这样做有不好的交换性和太好的成绩。因为对温度要求较高的行业比较多，并且引发事故的多数是由于环境温度变化不合理造成，并且还有很多操作人员安全收到威胁的情况，所以，将数字温度测量及控制设备安装在不安全环境的某些特定位置，在温度超过某范围就报警。本设计由于使用了智能温度传感器进行控制，这种传感器具有
9、比较高的测量精度，简单的操作，并且还具有比较便宜的价格，本设计是一个基于单片机的数字温度采集及控制系统。随着社会的发展，愈来愈多的行业需要进行温度的采集及控制，致使本课题变得很重要。温度传感器DS18B20 所采集的温度先发送至单片机STC89C52，然后STC89C52对数据进行进一步的分析处理，进而使其能在LED数码管上表示出来，并通过温度控制相连的报警或其他系统。通过学习该课程使我们全面的了解单片机和温度传感器、掌握此传感器与单片机各模块电路的连接线路和程序的编写的过程，从而锻炼我们在使用单片机进行各种设计方面的实践活动和动手能力。2 系统的设计方案2.1 设计任务本次设计主要是通过按键
10、选择两路DS18B20进行温度采集，并传到主机进行处理，然后主机把处理好的温度值发送到数码管上显示并控制温度报警。而在本次设计中，两路温度传感器采用与主机的单总线进行并联方式，这样就需要对两路温度传感器分开进行处理。这里就用到了温度传感器的匹配ROM编码命令进行对两路温度传感器的识别，此时用独立键盘进行控制选择哪一路温度传感器进行温度采集。2.2 设计原理根据系统的设计要求， DS18B20作用此次设计使用的数字温度传感器和单片机则使用STC89C52。当主机STC89C52给从机DS18B20发送采集温度命令后，从机DS18B20响应主机并进行模数转换，发往主机STC89C52自己所测得的二
11、进制温度数据；单片机对从机DS18B20发送来的温度数据按照自己存储的程序进行处理，使之变成十进制温度数值，并通过单总线发送到数码管（LED）显示，蜂鸣器根据温度数值来进行报警；由键盘控制电路选择对哪路DS18B20发送读取温度命令，进而数码管显示。系统设计框图如图2.1STC89C52温度控制系统报警电路显示电路温度传感器键盘设定 图 2.1 设计原理图3 器件的选择3.1单片机STC89C52 STC89C521作为本次设计使用的单片机（引脚图如图3.1），一是因为本人手中有现成的STC89C52单片机的开发板，可以方便调试和使用，二是STC89C52单片机和市面流行的单片机一样，容易上手
12、，并且特性比较好。此设计使用到单片机的P0口作为数据线控制四位共阴数码管的段选而来传输数据，使用单片机的P2的2.3.4口连接74LS138译码器的输入引脚来控制四位数码管的位选，使用P37口连接两个DS18B20的数据线引脚，使用P20连接一个独立按键来控制传感器的选择。 图3.1 单片机引脚本3.2 DS18B20 DS18B202温度传感器（如图3.2）是美国Dallas公司的一线器件，它内部结构主要由四部分（如图3.3）组成： 64 位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度存储器 、配置寄存器；即使用单一的数据线与主机进行数据交换。DS18B20由于其各方面都优点使它得到公众的认可，而得
13、到广泛的使用。本次设计使用两个DS18B20都与单片机STC89C52的一个I/O口相连，利用他们两个ROM序列号的不同来控制它们分别进行温度的采集和控制。图 图3.2 DS18B20引脚 图 3.3 DS18B20内部结构光刻ROM（如图3.4）在出厂前64位编码号就被光刻设置好了，并且每个DS18B20的ROM序列号都是世上唯一存在的。单片机可以通过单一的总线与多个DS18B20相连并互不影响低采集温度正是基于每个DS18B20 ROM的数据都不同的原理。 图 3.4 DS18B20ROM编码DS18B20中的温度传感器（如图3.5），以16位的二进制值来保存采集的数据，S为符号标志位。图 3.5 DS18B20温度传感器配置寄存器（图3.6）主要是用于通过R1和R0来设置DS18B20的分辨率（DS18B20出厂默认设置为12），他们的对应关系如图3.7。 图 3.6配置寄存器 图 3.7 DS18B20分辨率设置图 3.8 高速暂存存储器 高速暂存存储器RAM（如图3.
