基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)

1、 . . . 摘要隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)溫度的掌握和控制越來(lái)越智能化，因此單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，本設(shè)計(jì)以檢測(cè)溫度并顯示溫度提供上下限報(bào)警為目的，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求。該設(shè)計(jì)控制器采用單片機(jī)8051，溫度傳感器采用DS18B20，用6位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普與到我們生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù),本文將介紹一種基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51溫度傳感器DS18B20 溫度報(bào)警19 / 24目錄摘要.I第1章 緒論.11.1 基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的研究背景.

2、11.2 基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀.11.3基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的研究的 目的和意義. 11.4 基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)主要研究 容.2第2章 溫度測(cè)量系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案.2 2.1溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)立方案論證.2 2.1.1方案一 .2 2.1.2方案二.2 2.1.3設(shè)計(jì)總框圖 .2 2.1.4設(shè)計(jì)要求和實(shí)現(xiàn)的功能.3第3章 硬件電路設(shè)計(jì).3 3.1單片機(jī)模塊（MCS-51系列).3 3.1.1AT89C51單片機(jī)的性能與特性.43.1.2 顯示電路.4 3.2 溫度采集部分硬件. 5 3.2.1 溫度傳感器DS18B20. 5 3.3 DS18B20的測(cè)溫原理.83.4 報(bào)警上下限調(diào)

3、整電路實(shí)現(xiàn).9第4章 報(bào)警上下限調(diào)整電路實(shí)現(xiàn).9 4.1主程序流程圖.104.2讀出溫度子程序流程圖.10 4.3讀出溫度交換流程圖.11 4.4計(jì)算溫度子程序流程圖.12 4.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序.12結(jié)論.13參考文獻(xiàn).14附錄.14附錄一 整機(jī)電路圖.14附錄二 源程序.14第一章 緒論1.1 基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的研究背景隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以與測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)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(lái)，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度報(bào)警控制一直是一個(gè)未開發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度報(bào)警控

4、制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天、機(jī)械制造、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域，溫度常常是表征對(duì)象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。許多的電子設(shè)備和元器件必須在適宜的溫度和環(huán)境下才能正常使用，因此掌握溫度的控制十分重要，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求越來(lái)越嚴(yán)格，可見溫度的測(cè)量和控制很重要的。單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生，因此研究溫度的測(cè)量方法和

5、裝置具有重要意義。利用單片機(jī)技術(shù)的溫度測(cè)控系統(tǒng)以其體積小，可靠性高而被廣泛采用。1.2 基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀自70年代以來(lái)，由于工業(yè)過(guò)程控制的需要，特別是在微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以與自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化自適應(yīng)參數(shù)自整定等方面取得成果。在這方面以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，并且都生產(chǎn)出了一批商品化的性能優(yōu)異的溫度控制器與儀器儀表，目前，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)與儀表正朝著高精度智能化、小型化等方面快速發(fā)展。國(guó)外溫度測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展極為迅速，比如機(jī)房溫度的監(jiān)控，蔬菜大棚溫度的監(jiān)控報(bào)警等等。溫度測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)有很大的發(fā)展空間，國(guó)

6、也在這方面投入大量的人力物力進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)。比如國(guó)非典時(shí)期用的紅外溫度測(cè)量報(bào)警裝置，就是溫度測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的一個(gè)代表性的產(chǎn)物。溫度測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)在生活中有中藥的意義。現(xiàn)在溫度測(cè)量報(bào)警領(lǐng)域正在蓬勃快速的發(fā)展，各國(guó)都在進(jìn)行著各項(xiàng)測(cè)試研究，以更好的檢測(cè)溫度，進(jìn)行控制，讓人類能更好的生活、工作和學(xué)習(xí)1.3基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的研究的目的和意義溫度控制系統(tǒng)在國(guó)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛但從國(guó)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講總體發(fā)展水平仍然不高，同國(guó)外的日本美國(guó)德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比仍然有著較大的差距目前我國(guó)在這方面總體技術(shù)水平處于20世紀(jì)80年代中后期水平成熟產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制與常規(guī)的PID控制器為主，它

7、只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制難于控制滯后復(fù)雜時(shí)變溫度系統(tǒng)控制。也就是說(shuō)國(guó)的技術(shù)還不是十分的成熟，形成儀表的商品很少。1.4 基于單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)主要研究容在實(shí)際的溫度控制系統(tǒng)中，多采用熱敏電阻器或熱電偶測(cè)量溫度。這種溫度采集電路有時(shí)需要冷端補(bǔ)償電路，這樣就增加了電路的復(fù)雜性，而且該種電路易受干擾，使采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高。隨著微電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，為溫度控制系統(tǒng)測(cè)控功能的完善、測(cè)控精度的提高和抗干擾能力的增強(qiáng)等提供了條件。本設(shè)計(jì)是基于8051單片機(jī)和DS18B20 的溫度控制系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)通過(guò)8051單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)字溫度傳感器DS18B20，進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集、讀取、處理，并通

8、過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。本系統(tǒng)以8051單片機(jī)作為主控系統(tǒng)，利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器作為溫度傳感器件。通過(guò)四位共陰極數(shù)碼管作為顯示器件，通過(guò)單片機(jī)控制繼溫度顯示溫度。當(dāng)溫度高于設(shè)定最高溫度或者低于設(shè)定的最低溫度時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲并伴隨紅燈的閃爍。第二章 溫度測(cè)量系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)立方案論證2.1.1方案一由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。2.1.2方案二進(jìn)而考慮到用溫

9、度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 2.1.3設(shè)計(jì)總框圖 溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖1-1所示。主 控 制 器數(shù)碼管顯示溫 度 傳 感 器單片機(jī)復(fù)位時(shí)鐘振蕩報(bào)警點(diǎn)按鍵調(diào)整圖2-1 總體設(shè)計(jì)方框圖控制器采用單片機(jī)8051，溫度傳感器采用DS18B20，用4位LED數(shù)碼管傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。2.1.4設(shè)計(jì)要求和實(shí)現(xiàn)的功能1.用溫度傳感器測(cè)試溫度，用6位LED數(shù)碼管顯示溫度；2.測(cè)試溫度的圍為5599,溫度誤差為1；3.能進(jìn)行仿真第三章 硬件

10、電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)模塊（MCS-51系列)圖3-1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖3.1.1 AT89C51單片機(jī)的性能與特性AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片晶振與時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。與MCS-51單片機(jī)

11、產(chǎn)品兼容8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器10000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0Hz33Hz 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 32個(gè)可編程I/O口線 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 全雙工UART串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時(shí)器 雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識(shí)符。3.1.2顯示電路 由6位共陰極LED數(shù)碼管、位驅(qū)動(dòng)電路、端輸入電路組成，采用動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示。基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由八個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片按圖2-3排列而成的。可實(shí)現(xiàn)09的顯示。其具體結(jié)構(gòu)有“反射罩式”、“條形八段式”與“單片集成式多位數(shù)字式”等。用6位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)溫度顯示。能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。圖3-1數(shù)碼管3.2 溫度

12、采集部分硬件3.2.1 溫度傳感器DS18B20DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 TO92封裝的DS18B20的引腳排列見下圖，其引腳功能描述見表3-2。底視圖） 圖3-2 DS18B20引腳圖DS18B20的性能特點(diǎn)如下：獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；無(wú)須外部器件；可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓圍為3.05.5；零待機(jī)功耗；溫度以或位數(shù)字；用戶可定義報(bào)警設(shè)置

13、；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20采用3腳PR35封裝或腳SOIC封裝，其部結(jié)構(gòu)框圖如圖3-4所示。圖3-3 DS18B20部結(jié)構(gòu)64位ROM的結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48位，最后8位是前面56位的CRC檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器和，可通過(guò)軟件寫入戶報(bào)警上下限。DS18B20溫度傳感器的部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)

14、如圖3-4所示。頭2個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第3和第4字節(jié)和的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第5個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖3-5所示。低5位一直為1，TM是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶要去改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。 圖3-4 DS18B20字節(jié)定義DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考

15、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(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第1、2字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625LSB形式表示。當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位S=1時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。表2是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。表3-5一部分溫度對(duì)應(yīng)

16、值表溫度/C二進(jìn)制表示十六進(jìn)制表示+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H+25.06250000 0001 1001 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 0000FC9

17、0H另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)。圖3-6 DS18B20與單片機(jī)的接口電路3.3 DS18B20的測(cè)溫原理器件中低溫度系數(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(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)

18、間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1、溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，

19、它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)。DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口為1接地，2接P1.0口，3接4.7K上拉電阻。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS1820（發(fā)復(fù)位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲(chǔ)操作命令處理數(shù)據(jù)。3.4 報(bào)警上,下限調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)本報(bào)警系統(tǒng)中有三個(gè)獨(dú)立式按鍵可以分別調(diào)整溫度計(jì)的上下限報(bào)警設(shè)置,電路中蜂鳴器可以在被測(cè)溫度不在上下

20、限圍時(shí)，發(fā)出報(bào)警鳴叫聲音，同時(shí)紅色LED閃爍，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。復(fù)位的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)單片機(jī)的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位加手動(dòng)復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時(shí)，可以手動(dòng)復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。第四章報(bào)警上下限調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)4.1主程序流程圖圖4-1 主程序流程圖4.2讀出溫度子程序流程圖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(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖4-2所示圖4-2 讀溫度流程圖 4.3讀出溫度交換流程圖溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用12位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用1s顯示程序延時(shí)法

21、等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖4-3所示圖4-3 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 4.4計(jì)算溫度子程序流程圖計(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)的判定，其程序流程圖如圖4-4所示。圖4-4 計(jì)算溫度流程圖4.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(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4-5。圖4-5 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖結(jié)論本設(shè)計(jì)是利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為溫度傳感器件，采用價(jià)格低廉性能穩(wěn)定的MCS-51系列的單片機(jī)作為主控芯片，用四位一體共陰極的數(shù)碼管作為顯示器件，蜂鳴器與LED作為

22、報(bào)警電路器件構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)整體。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，如果把單片機(jī)換成貼片的封裝器件利于大規(guī)模的工業(yè)商業(yè)生產(chǎn)該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測(cè)得的溫度通過(guò)單片機(jī)與通訊模塊相連接，以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控。此外，還能廣泛地應(yīng)用于其他一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如建筑，倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合，像的溫度、育嬰房的溫度、水溫的控制。用戶可靈活選擇本設(shè)計(jì)的用途，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。由于時(shí)間太倉(cāng)促，經(jīng)驗(yàn)不足，理論方面也相應(yīng)的存在不足，加上條件有限，仍存在著一些設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，個(gè)人技能也

23、有待提高，理論知識(shí)還要鞏固加強(qiáng)。參考文獻(xiàn)1晶，電路設(shè)計(jì)與制版Protel99高級(jí)應(yīng)用，人民郵電 2004.2廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)M.航空航天大學(xué)，1994.3閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）.高等教育，1989.4王恩榮.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).化學(xué)工業(yè)，2001.5樓然苗.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).航空航天大學(xué)，2007.6于京.51系列單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用方案.中國(guó)電力7 沙占友.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì).電子工業(yè)8 戴佳.51單片機(jī)C語(yǔ)言設(shè)計(jì)實(shí)例精講.電子工業(yè)9 周堅(jiān).單片機(jī)C語(yǔ)言輕松入門.航空航天大學(xué)附錄附錄1 整機(jī)電路圖附錄2 源程序/*DS18B20數(shù)字溫度計(jì)C程序*/*MCU: AT89C

24、51 /*MCU-crystal: 12 /*Version: 01 /*Last Updata: 2009-11-24 /*Author: xxx /*Description: /89s51通過(guò)P3.4讀寫DS18B20的數(shù)據(jù) /溫度傳感器DS18B20采用器件默認(rèn)的12位轉(zhuǎn)化 /最大轉(zhuǎn)化時(shí)間750微秒,顯示溫度-55到+99度,顯示精度/為正負(fù)1度，顯示采用6位LED共陽(yáng)顯示測(cè)溫值 /P0口為段碼輸出,P2.0P2.5為位選 /*/#include #include /_nop_();延時(shí)函數(shù)用#define Disdata P0 /段碼輸出口#define discan P2 /掃描口#

25、define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P34; /溫度輸入口sbit DIN=P07; /LED小數(shù)點(diǎn)控制sbit hold=P10;uint h; uint temp;unsigned char presence,flash=0;uchar code ditab16=0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09;/溫度小數(shù)部分用查表法/uchar code dis_714=0xc0,0xf9,0xa4

26、,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf,0x9c,0xc6;/共陽(yáng)LED段碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮 - o C uchar code scan_con6=0xc1,0xc2,0xc4,0xc8,0xd0,0xe0; /列掃描控制字uint data temp_data2=0x00,0x00; /讀出溫度暫放uint data display7=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00; /顯示單元數(shù)據(jù)，共6個(gè)數(shù)據(jù)和一個(gè)運(yùn)算暫用/*延時(shí)函數(shù)*/void delay(uint t) for (

27、;t0;t-); /* 顯示掃描函數(shù)1，在溫度檢測(cè)開始的時(shí)候顯示HELLO! */scan1() discan=scan_con0; /位選 Disdata=0xf9; /數(shù)據(jù)顯示 DIN=0;delay(300); /小數(shù)點(diǎn)顯示 discan=scan_con1; /位選 Disdata=0xc0; /數(shù)據(jù)顯示 delay(300); discan=scan_con2; /位選 Disdata=0xc7; /數(shù)據(jù)顯示 delay(300); discan=scan_con3; /位選 Disdata=0xc7; /數(shù)據(jù)顯示 delay(300); discan=scan_con4; /位選

28、Disdata=0x86; /數(shù)據(jù)顯示 delay(300); discan=scan_con5; /位選 Disdata=0xc089; /數(shù)據(jù)顯示 delay(300);/*顯示掃描函數(shù)*/scan() char k; for(k=0;k0;i-) DQ=1; _nop_(); _nop_(); /從高拉倒低 DQ=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /5 us DQ=val&0x01; /最低位移出 delay(6); /66 us val=val/2; /右移1位 DQ=1; delay(1);/*DS18B20讀1字節(jié)函數(shù)*/uchar read_byte(void) /從總線上取1個(gè)字節(jié)uchar i;uchar value=0;for(i=8;i0;i-) DQ=1;_nop_();_nop_(); value=1; DQ=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /4 us DQ=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /4 us if(DQ)value|=0x80; delay(6); /66 usDQ=1;return(value);/*讀出溫度函數(shù)*/read_temp()ow_reset(); /總線復(fù)位 write_by