基于單片機的雞舍溫度控制系統(tǒng)

1、引言湘潭大學課程設計說明書題目:基于單片機的雞舍溫度控制系統(tǒng)院 （系）：機械工程學院專 業(yè)：學 號：2007501228姓 名：寧佳杰指導教師：李 衛(wèi)完成日期：2011年2月26日目錄1 引言··································

2、····················32 總體設計方案····························

3、83;·················43 DS18B20溫度傳感器簡介·····························

4、3;······84單片機接口設計··········································&

5、#183;125系統(tǒng)整體設計·············································136 結(jié)束語·

6、83;················································217 參考文獻&

7、#183;···············································228 附錄·&

8、#183;·················································&

9、#183;221引言1。1雞舍溫度控制系統(tǒng)設計的意義隨著社會的發(fā)展,科技的進步，以及測溫儀器在各個領域的應用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向.特別是近年來，溫度控制系統(tǒng)已應用到人們生活的各個方面，但雞舍溫度控制一直是一個未開發(fā)的領域，卻又是與人們息息相關的一個實際問題.針對這種實際情況，設計一個雞舍溫度控制系統(tǒng),具有廣泛的應用前景與實際意義。1。2雞舍溫度控制系統(tǒng)的設計背景溫度是科學技術中最基本的物理量之一,物理、化學、生物等學科都離不開溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天、機械制造、糧食存儲、酒類生產(chǎn)等領域內(nèi)，溫度常常是表征對象和過程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之

10、一。比如,發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學反應的工藝過程必須在適當?shù)臏囟认虏拍苷＿M行；煉油過程中,原油必須在不同的溫度和壓力條件下進行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。沒有合適的溫度環(huán)境，許多電子設備就不能正常工作，糧倉的儲糧就會變質(zhì)霉爛，酒類的品質(zhì)就沒有保障。因此，各行各業(yè)對溫度控制的要求都越來越高.可見，溫度的測量和控制是非常重要的.單片機在電子產(chǎn)品中的應用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測和溫度控制。隨著溫度控制器應用范圍的日益廣泛和多樣,各種適用于不同場合的智能溫度控制器應運而生。1。3雞舍溫度控制系統(tǒng)的設計目的本設計的內(nèi)容是溫度測試控制系統(tǒng)，控制

11、對象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領域應用相當廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制.而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視,其實在很多場所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外.針對此問題，本系統(tǒng)設計的目的是實現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng),它應用廣泛,功能強大，小巧美觀，便于攜帶,是一款既實用又廉價的控制系統(tǒng)。1。4雞舍溫度控制系統(tǒng)完成的功能本設計是對溫度進行實時監(jiān)測與控制，設計的溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當溫度低于設定下限溫度時，系統(tǒng)自動啟動加熱繼電器加溫，使溫度上升，同時綠燈亮。當溫度上升到下限溫度以上時,停止加溫；當溫度高于設定上限溫度時，系統(tǒng)自動啟動風扇降溫

12、,使溫度下降，同時紅燈亮。當溫度下降到上限溫度以下時,停止降溫。溫度在上下限溫度之間時，執(zhí)行機構不執(zhí)行.三個數(shù)碼管即時顯示溫度，精確到小數(shù)點一位。2 總體設計方案2。1方案一測溫電路的設計，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來,進行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來,這種設計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩.2。2 方案二 考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機電路設計，采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測溫度值,之后進行轉(zhuǎn)換，依次完成設計要求。比較以上兩種方案,很容易看出,采用方案二,電路比

13、較簡單，軟件設計容易實現(xiàn)，故實際設計中擬采用方案二。2.3方案二的總體設計本系統(tǒng)的電路設計方框圖如圖1所示,它由三部分組成：控制部分主芯片采用單片機AT89S51；顯示部分采用3位LED數(shù)碼管以動態(tài)掃描方式實現(xiàn)溫度顯示；溫度采集部分采用DS18B20溫度傳感器。加熱繼電器電風扇繼電器單 片 機DS18B20LED顯示指示燈 圖1 溫度計電路總體設計方案（1) 控制部分- 5 -總體設計方案單片機AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設計使用，系統(tǒng)應用三節(jié)電池供電。(2) 顯示部分顯示電路采用3位共陽LED數(shù)碼管，從P0

14、口送數(shù)，P2口掃描.（3) 溫度采集部分DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫。這一部分主要完成對溫度信號的采集和轉(zhuǎn)換工作，由DS18B20數(shù)字溫度傳感器及其與單片機的接口部分組成。數(shù)字溫度傳感器DS18B20把采集到的溫度通過數(shù)據(jù)引腳傳到單片機的P1。0口，單片機接受溫度并存儲。此部分只用到DS18B20和單片機,硬件很簡單.a。 DS18B20的性能特點如下9：1） 獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；2） 多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上,實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；3） 無須外部器件

15、；4） 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3。05.5V；5） 零待機功耗；6） 溫度以3位數(shù)字顯示；7） 用戶可定義報警設置;8） 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件)的器件；9） 負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。b。 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構DS18B20采用3腳PR35封裝，如圖2所示；DS18B20的內(nèi)部結(jié)構,如圖3所示。圖2 DS18B20封裝c。DS18B20內(nèi)部結(jié)構主要由四部分組成5：1) 64位光刻ROM。開始8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位,最后8位是前56位的CRC校驗碼，這也是多個DS18B20可

16、以采用一線進行通信的原因10.64位閃速ROM的結(jié)構如下：8b檢驗CRC48b序列號8b工廠代碼（10H) MSB LSB MSB LSB MSB LSB圖3 DS18B20內(nèi)部結(jié)構2） 非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL，可通過軟件寫入用戶報警上下限值。3）高速暫存存儲，可以設置DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的精度。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E2PRAM.高速暫存RAM的結(jié)構為8字節(jié)的存儲器，結(jié)構如圖3所示。頭2個字節(jié)包含測得的溫度信息,第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。第5個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定

17、溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率.DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應精度的溫度數(shù)值.它的內(nèi)部存儲器結(jié)構和字節(jié)定義如圖3所示.低5位一直為，TM是工作模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式，Byte0溫度測量值LSB(50H)Byte1溫度測量值MSB(50H)E2PROMByte2TH高溫寄存器ß-àTH高溫寄存器Byte3TL低溫寄存器ß-àTL 低溫寄存器Byte4配位寄存器ß-à配位寄存器Byte5預留（FFH)Byte6預留(0CH)Byte7預留（IOH)Byte8循環(huán)冗余碼校驗（CRC）圖4 DS18B2

18、0內(nèi)部存儲器結(jié)構DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶要去改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設置分辨率，如圖4。TM R1R0 1 1 1 1 1圖5 DS18B20字節(jié)定義由表1可見，分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。因此，在實際應用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權衡考慮。高速暫存RAM的第6、7、8字節(jié)保留未用,表現(xiàn)為全邏輯1。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼,可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性.當DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1、2字節(jié).單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，

19、讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0。0625LSB形式表示。當符號位S0時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制;當符號位S1時，表示測得的溫度值為負值，要先將補碼變成原碼，再計算十進制數(shù)值。表2是一部分溫度值對應的二進制溫度數(shù)據(jù)6。表1 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時間表：R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時間/ms00993。750110187.510113751112750表2一部分溫度對應值表溫度/二進制表示十六進制表示+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H+25.06250000 0001 1001

20、 00000191H+10。1250000 0000 1010 000100A2H+0.50000 0000 0000 00100008H00000 0000 0000 10000000H0。51111 1111 1111 0000FFF8H10.1251111 1111 0101 1110FF5EH25.06251111 1110 0110 1111FE6FH551111 1100 1001 0000FC90H4） CRC的產(chǎn)生在64 b ROM的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼(CRC）。主機根據(jù)ROM的前56位來計算CRC值,并和存入DS18B20中的CRC值做比較,以判斷主機收到的R

21、OM數(shù)據(jù)是否正確.另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念,因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作按協(xié)議進行.操作協(xié)議為:初使化DS18B20（發(fā)復位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲器操作命令處理數(shù)據(jù)。3 DS18B20溫度傳感器簡介3。1溫度傳感器的歷史及簡介溫度的測量是從金屬（物質(zhì)）的熱脹冷縮開始。水銀溫度計至今仍是各種溫度測量的計量標準.可是它的缺點是只能近距離觀測，而且水銀有毒，玻璃管易碎.代替水銀的有酒精溫度計和金屬簧片溫度計,它們雖然沒有毒性,但測量精度很低,只能作為一個概略指示。不過在居民住宅中使用已可滿足要求。在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中為了配合遠

22、傳儀表指示,出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測方法,常用的有電阻式、熱電偶式、PN結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。它們都是基于溫度變化引起其物理參數(shù)（如電阻值，熱電勢等）的變化的原理。隨著大規(guī)模集成電路工藝的提高，出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器.3。2 DS18B20工作原理3。2.1 DS18B20的工作時序根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：（1） 每一次讀寫之前都必須要對DS18B20進行復位;（2) 復位成功后發(fā)送一條ROM指令；（3） 最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放

23、,DS18B20收到信號后等待1560微秒左右后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖,主CPU收到此信號表示復位成功。其工作時序包括初始化時序、寫時序和讀時序，具體工作方法如圖5，6，7所示。a。初始化時序- 31 - DS18B20溫度傳感器簡介 圖6 初始化時序總線上的所有傳輸過程都是以初始化開始的，主機響應應答脈沖.應答脈沖使主機知道，總線上有從機設備，且準備就緒。主機輸出低電平，保持低電平時間至少480us，以產(chǎn)生復位脈沖。接著主機釋放總線,4。7K上拉電阻將總線拉高，延時1560us，并進入接受模式,以產(chǎn)生低電平應答脈沖，若為低電平，再延時480us12。b.寫時序圖7 寫時序?qū)憰r序包括寫

24、0時序和寫1時序.所有寫時序至少需要60us，且在2次獨立的寫時序之間至少需要1us的恢復時間，都是以總線拉低開始。寫1時序,主機輸出低電平，延時2us,然后釋放總線，延時60us。寫0時序,主機輸出低電平，延時60us，然后釋放總線，延時2us8。c.讀時序 圖8 讀時序總線器件僅在主機發(fā)出讀時序是，才向主機傳輸數(shù)據(jù)，所以,在主機發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時序,以便從機能夠傳輸數(shù)據(jù)。所有讀時序至少需要60us,且在2次獨立的讀時序之間至少需要1us的恢復時間。每個讀時序都由主機發(fā)起,至少拉低總線1us。主機在讀時序期間必須釋放總線，并且在時序起始后的15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài).主機輸出低

25、電平延時2us,然后主機轉(zhuǎn)入輸入模式延時12us,然后讀取總線當前電平，然后延時50us4.3。2。2 ROM操作命令3當主機收到DSl8B20 的響應信號后,便可以發(fā)出ROM 操作命令之一，這些命令如表3：ROM操作命令.3.3 DS18B20的測溫原理3。3。1 DS18B20的測溫原理6每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM 中。主機在進入操作程序前必須用讀ROM（33H）命令將該DSl8B20的序列號讀出.程序可以先跳過ROM，啟動所有DSl8B20進行溫度變換，之后通過匹配ROM，再逐一地讀回每個DSl8B20的溫度數(shù)據(jù).DS18B20的

26、測溫原理如圖9所示,圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變,所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進行計數(shù),進而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將-55 所對應的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中,減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在55 所對應的一個基數(shù)值。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù),當減法計表3 ROM操作命令指令約定代碼功 能讀ROM33H讀

27、DS18B20 ROM中的編碼符合ROM55H發(fā)出此命令之后,接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單線總線上與該編碼相對應的DS18B20 使之作出響應,為下一步對該DS18B20的讀寫作準備搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個數(shù)和識別64位ROM地址,為操作各器件作好準備跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址,直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令,適用于單片工作。告警搜索命 令0ECH執(zhí)行后,只有溫度超過設定值上限或者下限的片子才做出響應溫度變換44H啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間最長為500MS,結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容

28、寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的第3,4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟讀命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)復制暫存器48H將E2PRAM中第3，4字節(jié)內(nèi)容復制到E2PRAM中重調(diào)E2PRAM0BBH將E2PRAM中內(nèi)容恢復到RAM中的第3,4字節(jié)讀 供 電方 式0B4H讀DS18B20的供電模式，寄生供電時DS18B20發(fā)送“0”,外接電源供電DS18B20發(fā)送“1"數(shù)器1的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時,停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所

29、測溫度。圖8中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值,只要計數(shù)門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值,這就是DS18B20的測溫原理.另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要.系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為:初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲器操作命令處理數(shù)據(jù).減法計數(shù)器斜坡累加器減到0減法計數(shù)器預 置低溫度系數(shù)振 蕩 器高溫度系數(shù)振 蕩 器計數(shù)比較器預 置溫度寄存器減到0圖9 測溫原理內(nèi)部裝置3。3.2 DS18B20的測溫流程初始化DS1

30、8B20跳過ROM匹配溫度變換延時1S跳過ROM匹配讀暫存器轉(zhuǎn)換成顯示碼數(shù)碼管顯示圖10 DS18B20測溫流程4單片機接口設計DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為信號線,3腳接電源。另一種是寄生電源供電方式,如圖11所示單片機端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個MOSFET管來完成對總線的上拉。本設計采用電源供電方式， P1。1口接單線總線為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流,可用一個MOSFET管和89S51的P1。0來完成對總線的上拉。當DS18B20處于寫存儲器操作和

31、溫度A/D變換操作時,總線上必須有強的上拉,上拉開啟時間最大為10 s.采用寄生電源供電方式是VDD和GND端均接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的.主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個步驟：初始化、ROM操作指令、存儲器操作指令。 單片機接口設計單 片 機18B20P1.0VCCGND圖11 DS18B20與單片機的接口電路5系統(tǒng)整體設計5。1系統(tǒng)硬件電路設計5.1.1主板電路設計(如附錄2）單片機的P1.0接DS18B20的2號引腳，P0口送數(shù)P2口掃描，P1。1、P1。2控制加熱器和電風扇的繼電器.5。1。2各部分電路（1) 顯示電路顯示電路采用了7段共陰數(shù)

32、碼管掃描電路，節(jié)約了單片機的輸出端口,便于程序的編寫。圖12 顯示電路圖（2） 單片機電路圖13單片機電路引腳圖(3） AT89SISP下載口電路圖14 下載口電路引腳圖此電路連接單片機。（4） DS18B20溫度傳感器電路圖15 溫度傳感器電路引腳圖 系統(tǒng)整體設計(5） 繼電器電路圖中P1.1引腳控制加熱器繼電器,P1。2引腳控制電風扇繼電器。給.P1.1低電平，三極管導通,電磁鐵觸頭放下來開始工作；同樣給P1。2低電平，三極管導通,電磁鐵觸頭放下來開始工作。圖16 繼電器電路圖（6） 晶振控制電路圖17 晶振控制電路圖(7) 復位電路圖18復位電路圖5。2系統(tǒng)軟件設計5。2。1系統(tǒng)軟件設計

33、的整體思想一個應用系統(tǒng)要完成各項功能，首先必須有較完善的硬件作保證.同時還必須得到相應設計合理的軟件的支持，尤其是微機應用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時會變得很簡單，如數(shù)字濾波，信號處理等.因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與S51系列單片機相對應的51匯編語言和結(jié)構化程序設計方法進行軟件編程.程序設計語言有三種:機器語言、匯編語言和高級語言.機器語言是機器唯一能“懂”的語言,用匯編語言或高級語言編寫的程序(稱為源程序)最終都必須翻譯成機器語言的程序（成為目標程序），計算機才能“看懂”，

34、然后逐一執(zhí)行。高級語言是面向問題和計算過程的語言，它可通過于各種不同的計算機，用戶編程時不必仔細了解所用的計算機的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強，常常一個語句已相當于很多條計算機指令，于是用高級語言編制程序的速度比較快，也便于學習和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語言。原因在于,本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機微控制系統(tǒng)，使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間,適合于存儲容量較小的系統(tǒng).同時，本系統(tǒng)對位處理要求很高，需要解決大量的邏輯控制問題。MCS51指令系統(tǒng)的指令長度較短，它在存儲空間和執(zhí)行時間方面具有較高的效率，編成的程序占用內(nèi)存單元少,執(zhí)行也非常的快捷，與本

35、系統(tǒng)的應用要求很適合。而且MCS-51指令系統(tǒng)有豐富的位操作（或稱位處理)指令，可以形成一個相當完整的位操作指令子集，這是MCS-51指令系統(tǒng)主要的優(yōu)點之一。對于要求反應靈敏與控制及時的工控、檢測等實時控制系統(tǒng)以及要求體積小、系統(tǒng)小的許多“電腦化”產(chǎn)品,可以充分體現(xiàn)出匯編語言簡明、整齊、執(zhí)行時間短和易于使用的特點。本裝置的軟件包括主程序、讀出溫度子程序、復位應答子程序、寫入子程序、以及有關DS18B20的程序（初始化子程序、寫程序和讀程序）等.主程序的功能是：啟動DS18B20測量溫度,將測量值與給定值進行比較，若測得溫度小于設定值，則進入加熱階段，置P1。1為低電平，這期間繼續(xù)對溫度進行監(jiān)測

36、,直到溫度在設定范圍內(nèi)，置P1。1為高電平斷開可控硅，關閉加熱器,等待下一次的啟動命令。當測得溫度大于設定值，則進入降溫階段,則置P1。2為低電平，這期間繼續(xù)對溫度進行監(jiān)測，直到溫度在設定范圍內(nèi)，置P1。2為高電平斷開,關閉風扇，等待下一次的啟動命。 5。2.2 系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)程序主要包括主程序,讀出溫度子程序,復位應答子程序，寫入子程序等。1)主程序主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當前溫度值，溫度測量每1s進行一次.這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖19所示。通過調(diào)用讀溫度子程序把存入內(nèi)存儲中的整數(shù)部分與小數(shù)部分分開存放在不同的兩個單

37、元中，然后通過調(diào)用顯示子程序顯示出來。圖19主程序流程圖2）讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié),在讀出時需進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫.DS18B20復位、應答子程序讀溫度命令子程序?qū)懭胱映绦蛱^ROM匹配命令DS18B20復位、應答子程序顯示子程序(延時)寫入子程序溫度轉(zhuǎn)換命令寫入子程序跳過ROM匹配命令終 止 圖20 讀出溫度子程序 DS18B20的各個命令對時序的要求特別嚴格，所以必須按照所要求的時序才能達到預期的目的，同時，要注意讀進來的是高位在后低位在前，共有12位數(shù)，小數(shù)4位,整數(shù)7位，還有一位符號位。3)復位、應答子程序P1。0口清0開

38、始延時537USP1.0口置150US是否有低電平標志位置1P1。0口置1有234US低電平標志位置1終止圖21復位、應答子程序4）寫入子程序開始進位C清0終止R2是否為0P1。0置 0延時46US帶進位右移延時12USP1。0清0圖22寫入子程序5)系統(tǒng)總的流程圖 參考文獻開 始初始化DS18B20顯示當前溫度判斷當前溫度值超過設定溫度上限啟動風扇降低溫度紅燈亮設定溫度上、下限啟動電熱爐升高溫度是否低于設定溫度下限是綠燈亮否圖23系統(tǒng)總的流程圖6結(jié)束語本設計使用的溫度控制器結(jié)構簡單、測溫準確，具有一定的實際應用價值。該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領域的一個簡單實例,還有許多需要

39、完善的地方，例如可以將測得的溫度通過單片機與通訊模塊相連接，以手機短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時對溫度進行監(jiān)控。此外，還能廣泛地應用于其他一些工業(yè)生產(chǎn)領域，如建筑,倉儲等行業(yè)。本溫度控制系統(tǒng)可以應用于多種場合,像雞舍的溫度、育嬰房的溫度、水溫的控制。用戶可靈活選擇本設計的用途，有很強的實用價值7參考文獻 1.李朝青，單片機原理及接口技術(簡明修訂版）M,北京航空航天大學出版社，19982。李廣弟，單片機基礎M，北京航空航天大學出版社，19943。閻 石，數(shù)字電子技術基礎（第三版)M，高等教育出版社,19894。廖常初，現(xiàn)場總線概述J，電工技術，19995。于永學、葛建，1WIRE總線數(shù)

40、字溫度傳感器DS18B20及應用J，電子產(chǎn)品世界,20036.陳躍東，DS18B20集成溫度傳感器原理與應用J，安徽機電學院學報,20027.胡振宇、劉魯源、杜振輝，DS18B20接口的C語言程序設計J,單片機與嵌入式系統(tǒng)應用,20028。金偉正，單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應用J，電子技術與應用，20009。Maxim 公司， 1Wire 單總線的基本原理 EB/ OL 10。馬云峰、陳子夫、李培全，數(shù)字溫度傳感器DS18B20 的原理與應用 EB/ OL 11.Dallas Corp，DS18B20 EB/ OL 12。李 鋼，1-Wire總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20原理及應用，現(xiàn)代電子

41、技術J,20058 附錄附錄1下載線插接說明:兩排十針下載口，板圖上都有一個小方框，為1號引角；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個插孔為1號引角，這一點一定要切記，不然的話程序下載不進去。2.電源線插接說明:所提供的電池盒,紅線為正，黑線為負.板子所留出來的電源插口用VCC（表示電源正)和GND(表示電源負）標明。若沒有標明,我們會刻有記號，刻有+號處為電源正.附錄2主板電路圖 附錄附錄3程序代碼ORG 0000HTEMPER_L EQU 29HTEMPER_H EQU 28HFLAG1 EQU 38H；是否檢測到DS18B20標志位A_BIT EQU 20H ;數(shù)碼管個位數(shù)存放內(nèi)存位

42、置B_BIT EQU 21H ；數(shù)碼管十位數(shù)存放內(nèi)存位置XS EQU 30HMOV A，00HMOV P2，AMAIN:LCALL GET_TEMPER;調(diào)用讀溫度子程序MOV A，29HMOV B，ACLR CRLC ACLR CRLC ACLR CRLC ACLR CRLC ASWAP AMOV 31H,AMOV A，BMOV C,40H;將28H中的最低位移入CRRC AMOV C，41HRRC AMOV C,42HRRC AMOV C，43HRRC AMOV 29H，ALCALL DISPLAY；調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序AJMP MAIN; 這是DS18B20復位初始化子程序INIT_18

43、20：SETB P1。0NOPCLR P1。0；主機發(fā)出延時537微秒的復位低脈沖MOV R1，#3TSR1：MOV R0，107DJNZ R0，DJNZ R1，TSR1SETB P1。0；然后拉高數(shù)據(jù)線NOPNOPNOPMOV R0,#25HTSR2：JNB P1.0，TSR3；等待DS18B20回應DJNZ R0，TSR2LJMP TSR4 ； 延時TSR3：SETB FLAG1 ； 置標志位，表示DS1820存在LJMP TSR5TSR4:CLR FLAG1 ； 清標志位，表示DS1820不存在LJMP TSR7TSR5:MOV R0，117TSR6:DJNZ R0，TSR6 ; 時序要求延時一段時間TSR7:SETB P1.0RET; 讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值GET_TEMPER：SETB P1。0LCALL INIT_1820;先復位DS18B20JB FLAG1，TSS2RET ; 判斷DS1820是否存在？若DS18B20不存在則返回TSS2：MOV A，0CCH ； 跳過ROM匹配LCALL WRITE_1820MOV A，#44H ； 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALL