單片機大作業(yè)報告

1、單片機大作業(yè)-溫度控制系統(tǒng)設(shè)計班級：學號：姓名： 陳串串1 設(shè)計要求項目簡介：溫度的測量和控制對人類日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)報、物資倉儲等都起著極其重要的作用。在許多場合，及時準確獲得目標的溫度、濕度信息是十分重要的，近年來，溫濕度測控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫濕度的測控芯片也相應(yīng)的登上歷史的舞臺，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。鑒于此，本文對基于單片機的溫濕度計系統(tǒng)進行了相關(guān)研究。本系統(tǒng)是通過單片機控制來實現(xiàn)對周圍環(huán)境的溫濕度進行測量。本系統(tǒng)是以AT89C52單片機為控制單元、溫度傳感器DS18B20為主要檢測器件，實現(xiàn)溫度、濕度的測量、顯示、控制，并利用單片機之間的通信

2、功能，將所采集到的溫度和濕度值在液晶屏中顯示出來。溫度測量范圍為測溫范圍 4070，精度0.0625。 （1）溫度高于28啟動制冷開關(guān)，從而使制冷壓縮機工作；（2）溫度低于15啟動加熱開關(guān)，從而使加熱絲導通工作；（3）以上設(shè)定通過用戶從鍵盤上輸入實現(xiàn)；（4）溫度需要用八段式LED顯示（溫度顯示范圍-4070）；（5）制冷和制熱需要LED燈顯示其工作。2電路設(shè)計硬件電路的設(shè)計運用51單片機、七段數(shù)碼管、LED燈、晶振、電解電容、DS18B20、電阻、排阻、電源等組成全部系統(tǒng)。DS18B20可以程序設(shè)定912位的分辨率，精度為0.5C?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定

3、的報警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！DS1822與 DS18B20軟件兼容，是DS18B20的簡化版本。省略了存儲用戶定義報警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為2C，適用于對性能要求不高，成本控制嚴格的應(yīng)用，是經(jīng)濟型產(chǎn)品。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)。設(shè)計框圖如下：項目視圖 圖2-1 溫度控制系統(tǒng)原理總圖單片機 運用單片機處理溫度轉(zhuǎn)化成的串行數(shù)字信號，實現(xiàn)信號處理。將獲得

4、的結(jié)果通過輸出裝置輸出顯示在七段數(shù)碼管上，并且在最后的處理部分也借用了P2和P3口的三個引腳，來點亮所需要點亮的LED燈。 89C52單片機組成結(jié)構(gòu)中包含運算器、控制器、片內(nèi)存儲器、并行I/O口、串行I/O口、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能部件。 圖2.1.1 單片機控制部分電路溫度采集部分運用一個DS18B20溫度傳感器作為外部溫度的檢測部分，并將采集好的串行數(shù)字信號供單片機處理。圖2.1.2 DS18B20傳感器獲取外界溫度電路溫度顯示部分六個七段數(shù)碼管組成顯示部分。圖2.1.3 溫度顯示部分溫度狀態(tài)指示電路 溫度高于指定溫度（28）時，LED-RED亮（代表制冷工作）； 溫度在指定

5、溫度（1528）之間時，LED-GREEN亮； 溫度低于指定溫度（15）時，LED-BLUE亮（代表制熱工作）。圖2.1.4 狀態(tài)指示部分 軟件的設(shè)計#include #define W_IO P1 /片選線從左往右分別與P1.0-P1.4相連#define S_IO P0 /段選線從A-DP，分別與P0.0-p0.7相連#define uchar unsigned char#define ulong unsigned long#define uint unsigned intint t,a;uint temp,flag;float ftemp;sbit LED1=P20;sbit LED2=

6、P24;sbit LED3=P31;sbit ds=P34;uchar Time5;/數(shù)碼管要顯示的4位數(shù)字和溫度正負int code S_Data10=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;int code W_Data5=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10;void delayms(int time)/延時函數(shù)int i,j;for(i=time;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void LED(uchar Data5,uint dp,uint flag)/七段數(shù)碼管上的顯示程序 int i=0,j=

7、0;P0=0XFF;for(i=0;i0)i-; ds=1; i=4; while(i0)i-;bit du1wei() /讀一位數(shù)據(jù) uint i; bit dat; ds=0;i+; ds=1;i+;i+; dat=ds; i=8;while(i0)i-; return (dat);uchar du1zijie()/讀一字節(jié)數(shù)據(jù) uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=du1wei(); dat=(j1); return(dat);void xie1wei (uchar dat)/寫一字節(jié) uint i; uchar j; bit test; for

8、(j=1;j1; if(test) ds=0;i+;i+;ds=1;i=8; while(i0)i-; else ds=0;i=8; while(i0)i-; ds=1;i+;i+; void xie_temp_zhuanhuan()/開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換 init18b20(); delayms(1); xie1wei (0xcc); xie1wei (0x44);uint du_temp_flag()/讀存儲器中存儲的溫度，標記正負 uchar a,b; uint c; init18b20(); delayms(1); xie1wei (0xcc); xie1wei (0xbe); a=du

9、1zijie(); b=du1zijie();temp=b;temp0xf000) c=1;return c; uint du_temp_cunchuqi(uint flag)/讀存儲器中存儲的溫度，轉(zhuǎn)換 uchar a,b; init18b20(); delayms(1); xie1wei (0xcc); xie1wei (0xbe); a=du1zijie(); b=du1zijie();temp=b;temp=8;temp=temp|a; if(flag=1)temp=temp;temp=temp+1;ftemp=temp*0.0625;temp=ftemp*100+0.5;return

10、 temp; void baojin(uint flag)/溫度狀態(tài)處理 if(flag=1)LED1=0;LED2=1;LED3=0; else if(flag=0)if(temp=1500&temp2800)LED1=1;LED2=0;LED3=0;void main()/主函數(shù)while(1) xie_temp_zhuanhuan(); flag=du_temp_flag(); t=du_temp_cunchuqi(flag); Time0=flag; Time1=t/1000; Time2=t%1000/100; Time3=t/10%10; Time4=t%10; LED(Time,

11、2,flag); baojin(flag);部分代碼說明1.代碼全程引入一關(guān)鍵（全局）變量flag，代表溫度正負，當溫度在零上時，flag為0，溫度在零下時，flag為1，作為影響多個子函數(shù)的重要參數(shù)。2.void LED(uchar Data5,uint dp,uint flag)/八段數(shù)碼管上的顯示程序 int i=0,j=0;P0=0XFF;for(i=0;i5;i+) if(i=0) W_IO=W_Datai; if(flag=0) S_IO=0xff; else S_IO=0xbf;delayms(5); else if(dp!=i)W_IO=W_Datai;S_IO=S_DataD

12、atai; elseW_IO=W_Datai;S_IO=S_DataDatai&0x7f; delayms(5); 數(shù)碼管的顯示是另一關(guān)鍵，結(jié)合主函數(shù)可知，該子函數(shù)中i=0-4代表六聯(lián)數(shù)碼管上2-6即后五個的對應(yīng)處理情況，即i=0對應(yīng)符號位，i=1-4對應(yīng)數(shù)字位。符號位與數(shù)字位處理方式不同，故有了for循環(huán)內(nèi)第一層if-else條件判斷區(qū)分參數(shù)dp關(guān)系小數(shù)點位設(shè)定，主函數(shù)中取dp=2，對應(yīng)i=2時的小數(shù)點特殊處理，故有了第一層if-else中else下的又一層3測試結(jié)果仿真結(jié)果溫度信號模擬，仿真結(jié)果如圖。 溫度大于28度時，系統(tǒng)開啟制冷措施（紅燈亮） 溫度小于15度時，系統(tǒng)開啟取暖措施（藍燈亮

13、） 溫度在指定范圍15-28之間時，系統(tǒng)不采取任何措施（綠燈亮） 溫度低于測量下限時，系統(tǒng)發(fā)出警報（藍燈亮） 溫度高于測量上限時，系統(tǒng)發(fā)出警報（紅燈亮）4 總結(jié)本次單片機課程設(shè)計，不僅要求設(shè)計者能熟練使用單片機來實現(xiàn)溫度的采集與讀數(shù)，熟練編寫程序，還要求對單片機的電路連接結(jié)構(gòu)，對數(shù)碼管芯片有明確清晰的了解與認識。剛開始拿到老師給的題目，我們就開始分析應(yīng)該需要用到哪些知識，我們發(fā)現(xiàn)首先應(yīng)該了解Keil和protel軟件的使用，其次就是DS18B20的數(shù)據(jù)采集和編程問題。由于匯編程序是非常晦澀難懂的，所以我們決定采用C語言進行編程，而我們本身學的是匯編，所以我就在網(wǎng)上下載了一個郭天祥的基于C的單片機教學視頻，開始前幾天我基本就在看視頻學習。在學習過程中，我學到了很多編程技巧，對我之后寫編