激光切割机用的激光器-电源温度监控系统的研究-毕业设计（论文）
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西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目激光切割机用的激光器电源温度监控系统的研究专业班级08机械2班学号08102080207学生姓名任小杠指导教师卫军朝设计所在单位西安文理学院2012年5月激光切割机用的激光器电源温度监测系统的研究摘要本文所介绍的是一种采用单总线数字式的温度传感器DS18B20与AT89S52单片机组成的新型温度测量系统，并使用LCD1602液晶显示器将所测温度显示出来。该系统以AT89S52单片机为控制核心，利用新型一线制温度传感器DS18B20测量温度值，实现环境温度的检测和报警。精度为05。用户可以自定义报警上、下限，一旦温度超过极限值，单片机便报警系统。该系统精度高、测温范围广、报警及时，可广泛应用于基于单片机的温读报警领域。关键词AT89S52单片机；DS18B20温度传感器；报警器；LCD1602液晶显示器THELASERCUTTERWITHLASERPOWERSUPPLYTEMPERATUREMONITORINGSYSTEMOFRESEARCHABSTRACTTHISPAPERINTRODUCEDASINGLEBUSISUSINGDIGITALTEMPERATURESENSORDS18B20ANDCOMPOSEDOFAT89S52SCMNEWTEMPERATUREMEASURINGSYSTEM,ANDUSELCD1602LCDMONITORWILLMEASURETEMPERATUREDISPLAYTHISSYSTEMTOAT89S52SCMASCONTROLCORE,TOUSETHENEWAWIRETEMPERATURESENSORDS18B20TEMPERATUREMEASUREMENT,THEREALIZATIONENVIRONMENTALTEMPERATUREDETECTIONANDALARMPRECISIONOF05USERSCANCUSTOMIZEALARMUPPERANDLOWERLIMIT,ONCETHETEMPERATUREOVERLIMIT,MICROCONTROLLERANDALARMSYSTEMTHESYSTEMOFHIGHPRECISION,TEMPERATUREMEASURINGRANGE,ALARMINTIME,ANDCANBEWIDELYUSEDINTHETEMPERATUREBASEDONSINGLECHIPREADALARMFIELDKEYWORDSAT89S52SCMTHETEMPERATURESENSORDS18B20ALARMLCD1602LCDMONITOR目录第0页目录第一章绪论111温度监控系统的发展与现状112选课题的目的和意义2第二章课程设计任务321功能说明3第三章整体设计方案431整体框架及各模块功能4第四章硬件电路设计741传感器的选择7411采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20。742单片机的选择9421AT89S52单片机的主要功能9422AT89S52单片机的封装及其引脚功能说明10423外接晶振或外部振荡器引脚12424AT89S52复位1243液晶的选择13431LCD1602液晶显示介绍13第五章控制系统软件设计1451主程序1452子程序14521读出温度子程序14522温度转换命令子程序15523计算温度子程序16524显示数据刷新子程序16第六章电路图分析1861单片机模块电路图及分析1862液晶显示模块电路图及分析1963温度传感器模块电路图及分析2064报警电路模块2265总程序23结论33致谢34参考文献35附录一英文文献36附录二中文翻译41西安文理学院本科毕业设计（论文）第0页第一章绪论11温度监控系统的发展与现状温度是一种最基本的环境参数，对于我们来说，不仅仅是一个量的反映，更能直接影响作用到我们的生活中，人民的生活与环境的温度息息相关，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类及原理不同，因此所采用的加热方法及燃料也不同，如煤气、天然气、油电等。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，选用的燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等；控制方案有直接数字控制（DDC），推断控制，预测控制，模糊控制（FUZZY），专家控制EXPERTCONTROL，鲁棒控制（ROBUSTCONTROL），推理控制等。随着工业技术的不断发展，传统的控制方式已经不能满足高精度、高速度的控制要求。如接触器温度控制仪表，其主要缺点是温度波动范围大，由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。单片微型计算机的功能不断的增强，为先进的控制算法提供的载体，许多高性能的新型机种应运而生。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中成为必不可少的器件。在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。然而一些设备对温度的控制要求越，而本文则以单片机为核心、设计的激光电源温度的监测及报警控制系统。所以高精度温度测量系统的研究就非常有意义。西安文理学院本科毕业设计（论文）第1页12选课题的目的和意义通过对温度控制系统的设计、制作、以及温度的信息采集及报警的全过程，提高在单片机的设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成设计中所应具备的基本素质和要求。培养创新设计及动手能力，通过对多个电路的设计，初步掌握在设计条件和要求的情况下，如何达到以最实用的方法、巧妙合理地去设计系统中的电路及程序，并将其连接到系统中去。培养自己的学习能力，提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。西安文理学院本科毕业设计（论文）第2页第二章课程设计任务21功能说明1完成对激光器电源温度的检测2可以通过按键进行温度上限两个报警值设定并实现功能；3将温度测量值在LCD1602液晶显示器显示显示；4当温度大于上限时会亮绿灯灯并长声报警，当温度小于下限时会亮红绿灯。并且断开电路西安文理学院本科毕业设计（论文）第3页第三章整体设计方案31整体框架及各模块功能本系统共分为七个模块。1、单片机模块，这部分主要实现数据的处理，输出执行，报警设置功能（主要模块）2、液晶显示模块可以分别显示实时温度值，温度上下限。主要模块3、温度传感模块的主要功能是通过DS18B20的强大功能实现对温度的采集。主要模块4、继电器模块可以控制外围其他线路，如家居电线总开关。5、蜂鸣器模块可以发出报警声。6、LED灯模块可以显示报警信号7、按键可以设置时间和上限的两个温度值图31整体框图AT89S52控制器键盘扫描并设置蜂鸣器继电器控制液晶显示温度读取LED灯西安文理学院本科毕业设计（论文）第4页图32总电路图西安文理学院本科毕业设计（论文）第5页图33单片机温度实时监控报警系统流程图液晶、定时器、变量初始化键盘扫描、按键处理时钟显示、温度转化并显示温度大于最低温度值温度小于最低温度值温度大于最高温度值正常工作绿灯亮，有长报警声红绿灯亮，有持续短报警声YESYESYES结束NONONO西安文理学院本科毕业设计（论文）第6页第四章硬件电路设计41传感器的选择411采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20。DS18B20简介DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO92小体积封装形式；温度测量范围为55125,可编程为9位12位A/D转换精度，测温分辨率可达00625，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。DS1820单线数字温度计特性独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯简单的多点分布应用无需外部器件可通过数据线供电零待机功耗测温范围55125，以05递增温度以9位数字量读出温度数字量转换时间200MS（典型值）用户可定义的非易失性温度报警设置报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统DS1820温度传感器外观图和引脚图引脚1接地引脚2数字信号输入/输出引脚3接高电平5V高电平图411DS18B20引脚排列图412所示为DS18B20的内部框图，它主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM），西安文理学院本科毕业设计（论文）第7页用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL解发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码（CRC）发生器等七部分。图412DS18B20的内部框图DS18B20工作原理DS18B20的工作原理如图4所示，是用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期，内部计数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。计数器被预置到对应于55的一个值。如果计数器在门周期结束前到达0，则温度寄存器（同样被预置到55）的值增加，表明所测温度大于55。同时，计数器被复位到一个值，这个值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿感温振荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数直到0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨力。这是通过改变计数器对温度每增加一度所需计数的的值来实现的。因此，要想获得所需的分辨力，必须同时知道在给定温度下计数器的值和每一度的计数值。图413DS18B20工作原理图西安文理学院本科毕业设计（论文）第8页42单片机的选择单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机的基本特点1高集成度，体积小，高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。2控制功能强为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。3低电压，低功耗，便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为18V36V，而工作电流仅为数百微安。4易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。5优异的性能价格比单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。421AT89S52单片机的主要功能（1）8位字长CPU；（2）振荡器和时钟电路，全静态操作033MHZ；（3）8KB系统内可编程FLASH存储器；（4）256B内部RAM；（5）4个I/O端口共32线；（6）3个16位定时/计数器；（7）全双工（UART）串行口通道；（8）ISP端口；（9）定时监视器；AT89S52系列单片机的基本组成西安文理学院本科毕业设计（论文）第9页图421单片机基本组成图422AT89S52单片机的封装及其引脚功能说明图422AT89S52引脚西安文理学院本科毕业设计（论文）第10页1）VCC电源电压5V（2）GND接地（3）P0口P0口是8位漏极开路型双向I/O口，其既可作为地址/数据总线复用口，又可作为通用I/O口使用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，该口分时转换低8位地址和数据总线，在访问期间激活内部上拉电阻。在作为通用I/O口使用时作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，在驱动NMOS电路时,需外接上拉电阻。作为输入端口用时，要先向锁存器写L，这时输出级2个FET均截止,可用作可作为高阻抗输入。（4）P1口PL是一个带内部上拉电阻的8位双向IO口，PL的输出缓冲级可驱动（接收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“L”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。（5）P2口P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，该口的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（如执行MOVXDPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI指令）时，P2口线上的内容在整个访问期间不改变。（6）P3口P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“L”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I0口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示端口引脚第二功能P30RXD串行输入口P31TXD串行输出口P32INT0外部中断0P33INT1外部中断1P34T0定时计数器0外部输入P35T1定时计数器1外部输入P36WR写选通P36RD读选通（7）EA/VPP外部访问允许端。EA端保持低电平时，CPU访问外部程序存储器；EA端保持高电平时，CPU则执行内部程序存储器中的指令。F1ASH存储器编程时，该引脚加上12V的编程电压VPP。（8）RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。（9）ALEPROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的16输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。10XTAL1振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。西安文理学院本科毕业设计（论文）第11页11XTAL2振荡器反相放大器的输出端。外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2没有十分严格的要求，如果使用石英晶体，推荐电容值为30PF10PF423外接晶振或外部振荡器引脚XTALL当外接晶振时，接外部晶体的一个引脚。片内振荡器由一个单级反相器组成，XTALL为反相器的输入。当外部振荡器提供时钟信号时，则由XTALL段输入。XTAL2接外部晶体的另一个引脚。片内为单级反相器的输出。当由外部时钟源提供时钟信号时，则本引脚浮空。图46时钟电路424AT89S52复位复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使CPU从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。MCS5L系列单片机的复位引脚RST全称RESET出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。复位操作的两种基本形式为上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作；上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。上电后，由于电容C的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作西安文理学院本科毕业设计（论文）第12页图424AT89S52复位电路图43液晶的选择431LCD1602液晶显示介绍采用LCD1602液晶显示模块，有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。目前字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。它可以显示两行，每行16个字符，采用单5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比管脚功能1602采用标准的16脚接口第1脚VSS为电源地第2脚VDD接5V电源正极第3脚V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高。第4脚RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚RW为读写信号线，高电平1时进行读操作，低电平0时进行写操作。第6脚E或EN端为使能ENABLE端。第714脚D0D7为8位双向数据端。第1516脚空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极图431LCD1602液晶显示器及引脚图西安文理学院本科毕业设计（论文）第13页第五章控制系统软件设计51主程序系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序等。主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1S进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度，其程序流程见图20所示。图51主程序流程图初始化调用显示子程序1S到初次上电读出温度值温度计算处理显示数据刷新发温度转换开始命令NYNY西安文理学院本科毕业设计（论文）第14页发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发温度转换开始命令结束52子程序521读出温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图所示。图521读温度流程图522温度转换命令子程序温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用12位分辨率时转换时间约为750MS，在本程序设计中采用1S显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如图所示。Y发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发读取温度命令读取操作，CRC校验9字节完CRC校验正确移入温度暂存器结束NNY西安文理学院本科毕业设计（论文）第15页图522温度转换流程图523计算温度子程序计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，其程序流程图如图所示。图523计算温度流程图524显示数据刷新子程序显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位。程序流程图如524图所示。开始温度零下温度值取补码置“”标志计算小数位温度BCD值计算整数位温度BCD值结束置“”标志NY西安文理学院本科毕业设计（论文）第16页图524数据刷新子程序流程图温度数据移入显示寄存器十位数0百位数0十位数显示符号百位数不显示百位数显示数据（不显示符号）结束NNYY西安文理学院本科毕业设计（论文）第17页第六章电路图分析61单片机模块电路图及分析图61单片机接线图P0接液晶数据口，P22和P23接2个发光二极管，P3接8个按钮，P24接蜂鸣器，P25接继电器，P26接液晶的RS，P27接液晶的EN，P12接温度传感器，其他按单片机最小系统连接。西安文理学院本科毕业设计（论文）第18页62液晶显示模块电路图及分析图62液晶显示模块电路图液晶显示模块的子程序VOIDWRITE_COMUCHARCOM/写液晶命令函数RS0LCDEN0P0COMDELAY3LCDEN1DELAY3LCDEN0VOIDWRITE_DATEUCHARDATE/写液晶数据函数RS1LCDEN0P0DATEDELAY3LCDEN1DELAY3LCDEN0VOIDWRITE_SFMUCHARADD,CHARDATE/1602液晶刷新时分秒函数1为时，4为分，7为秒CHARSHIWEI,GEWEISHIWEIDATE/10西安文理学院本科毕业设计（论文）第19页GEWEIDATE10WRITE_COM0X80ADDWRITE_DATE0X30SHIWEIWRITE_DATE0X30GEWEIVOIDWRITE_NYRUCHARADD,CHARDATE/1602液晶刷新年月日函数3为年，6为分，9为秒CHARSHIWEI,GEWEISHIWEIDATE/10GEWEIDATE10WRITE_COM0XC0ADDWRITE_DATE0X30SHIWEIWRITE_DATE0X30GEWEI63温度传感器模块电路图及分析图63温度传感器模块电路图温度传感器模块电路图及分析DS18B20可以采用两种方式供电,一种是采用电源供电方式,此时DS18B20的1脚接地,2脚作为信号线,3脚接电源另一种是寄生电源供电方式,如图13单片机端口接单线总线,为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电源,可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换时，总线上必须有强的上拉,上拉开启时间最大为10微秒采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。西安文理学院本科毕业设计（论文）第20页温度传感程序VOIDDSRESETVOID/18B20复位，初始化函数UINTIDS0I103WHILEI0IDS1I4WHILEI0IBITTEMPREADBITVOID/读1位函数UINTIBITDATDS0I/I起延时作用DS1IIDATDSI8WHILEI0IRETURNDATUCHARTEMPREADVOID/读1个字节UCHARI,J,DATDAT0FORI1I1/读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里RETURNDATVOIDTEMPWRITEBYTEUCHARDAT/向18B20写一个字节数据UINTIUCHARJBITTESTBFORJ1J1IFTESTB/写1DS0IIDS1I8WHILEI0IELSEDS0/写0I8WHILEI0IDS1IIVOIDTEMPCHANGEVOID/DS18B20开始获取温度并转换DSRESETDELAY1TEMPWRITEBYTE0XCC/写跳过读ROM指令TEMPWRITEBYTE0X44/写温度转换指令UINTGET_TEMP/读取寄存器中存储的温度数据UCHARA,BDSRESETDELAY1TEMPWRITEBYTE0XCCTEMPWRITEBYTE0XBEATEMPREAD/读低8位BTEMPREAD/读高8位TEMPBTEMPINCLUDEVOIDDELAYUINTZ/延时函数UINTX,YFORXZX0XFORY124Y0Y西安文理学院本科毕业设计（论文）第23页VOIDDI/蜂鸣器报警声音BEEP0DELAY100BEEP1/液晶操作/VOIDWRITE_COMUCHARCOM/写液晶命令函数RS0LCDEN0P0COMDELAY3LCDEN1DELAY3LCDEN0VOIDWRITE_DATEUCHARDATE/写液晶数据函数RS1LCDEN0P0DATEDELAY3LCDEN1DELAY3LCDEN0VOIDWRITE_SFMUCHARADD,CHARDATE/1602液晶刷新时分秒函数1为时，4为分，7为秒CHARSHIWEI,GEWEISHIWEIDATE/10GEWEIDATE10WRITE_COM0X80ADDWRITE_DATE0X30SHIWEIWRITE_DATE0X30GEWEIVOIDWRITE_NYRUCHARADD,CHARDATE/1602液晶刷新年月日函数3为年，6为分，9为秒CHARSHIWEI,GEWEISHIWEIDATE/10GEWEIDATE10西安文理学院本科毕业设计（论文）第24页WRITE_COM0XC0ADDWRITE_DATE0X30SHIWEIWRITE_DATE0X30GEWEI/DS18B20程序/VOIDDSRESETVOID/18B20复位，初始化函数UINTIDS0I103WHILEI0IDS1I4WHILEI0IBITTEMPREADBITVOID/读1位函数UINTIBITDATDS0I/I起延时作用DS1IIDATDSI8WHILEI0IRETURNDATUCHARTEMPREADVOID/读1个字节UCHARI,J,DATDAT0FORI1I1/读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里RETURNDATVOIDTEMPWRITEBYTEUCHARDAT/向18B20写一个字节数据UINTIUCHARJBITTESTBFORJ1J1IFTESTB/写1DS0IIDS1I8WHILEI0IELSEDS0/写0I8WHILEI0IDS1IIVOIDTEMPCHANGEVOID/DS18B20开始获取温度并转换DSRESETDELAY1TEMPWRITEBYTE0XCC/写跳过读ROM指令TEMPWRITEBYTE0X44/写温度转换指令UINTGET_TEMP/读取寄存器中存储的温度数据UCHARA,BDSRESETDELAY1TEMPWRITEBYTE0XCCTEMPWRITEBYTE0XBEATEMPREAD/读低8位BTEMPREAD/读高8位TEMPBTEMPWARNHJIDIANQI0TR00LED10DIDELAY200DIDELAY100IFTWARNLKEYSCAN/按键扫描VOIDTIMER0INTERRUPT1/定时器0中断服务程序TH06553650000/256/再次装定时器初值西安文理学院本科毕业设计（论文）第31页TL06553650000256STOPIFSTOP100STOPCOUNT/中断次数累加IFCOUNT20/20次50毫秒为1秒COUNT0MIAOIFMIAO60/秒加到60则进位分钟MIAO0/同时秒数清零FENIFFEN60/分钟加到60则进位小时FEN0/同时分钟数清零SHIIFSHI24/小时加到24则小时清零SHI0WRITE_SFM1,SHI/小时若变化则重新写入WRITE_SFM4,FEN/分钟若变化则重新写入WRITE_SFM7,MIAO/秒若变化则重新写入TEMPCHANGEWRITE_SFM12,GET_TEMPWRITE_NYR3,WARNLWRITE_NYR11,WARNH西安文理学院本科毕业设计（论文）第32页结论本文针对温度测量方法的现状和所要研究问题的分析，提出了一种采用单总线式数字温度传感器DS18B20芯片，并运用AT89S52作为控制芯片的温度测量控制系统，接着从单片机的结构，原理分析起，再熟悉了AT89S52的工作原理及使用方法后，详细的分析了DS18B20芯片的结构、工作原理、时序和测量温度的方法，最后又简要了解下LED数码管的显示方法。在这个过程中我查阅了大量的相关资料，综合所分析所有内容，再结合单片机基本知识设计了系统电路，通过仿真确定了功能的可实现性，最后做出实物。通过这次学习，并亲自动手制作焊接，学到了很多，也加强了很多大学学习的基本技能，是理论与实际得到很好的结合，在这个过程中，也和同学进行了很多沟通，交流，体会到了团队合作的乐趣，经过最后的调试，系统成功的实现了设计功能，由于时间有限和本身知识水平的欠缺，我们认为本系统可能还有需要改进和提高的地方。西安文理学院本科毕业设计（论文）第33页致谢首先，我要衷心感谢一直以来给予我无私帮助和关爱的老师们，特别是我的导师卫军朝老师，卫老师学识渊博，治学严谨，对事情要求也是精益求精，对我们进行了十分细致的指导，从毕业设计的选题到最后的截稿，卫老师一直严格要求我们，并提出了许多实质性的建议给我们参考，帮我们解决问题。老师的指导与理念“使我接受了全新的思想观念，领会了基本的思考方式，对我以后的人生来说也是一笔宝贵的精神财富。从老师、还有同学身上，我不仅得到很多帮助，更学习到很多，学习到他们所具有的品质，这对我的人生是很有帮助的。可以说这次的毕业设计并不是我一个人的成果，而是属于我的导师和帮助过我的同学们还有我所共有的总之，此次我收获了很多，在整个过程中也遇到了好些问题，最终都在老师和同学的帮助下得以解决，既让我懂得了工作的艰辛，也让我体会到了解决难题后的快乐，最重要的是在这个过程中我学会了解决问提的办法既为大学四年划上了一个完美的句号，也为将来进入社会做了一个很好的铺垫。再次感谢我的大学和所有帮助过我并给我鼓励的老师，同学和朋友，衷心的祝愿你们工作顺利，身体健康西安文理学院本科毕业设计（论文）第34页参考文献1单片机原理及接口技术主编李全厉2电气控制与可编程序控制器的原理及应用主编陈立定3模拟电子技术主编江安晓董秀峰4自动控制理论主编夏德铃翁贻方5微机原理、汇编与接口技术主编朱定华6C51基础与应用实例主编常喜茂孔英会付小宁7单片机原理与C51编程主编宋彩利孙友仓吴宏岐851单片机开发入门与经典实例主编王守中951单片机C语言教程主编郭天祥10单片机程序设计及应用主编杨将新李华军刘东骏1151单片机应用实例详解主编杨欣王玉凤刘湘黔张延强12C程序设计主编谭浩强13网络资料如（百度文库）西安文理学院本科毕业设计（论文）第35页附录一英文文献MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITHISTORYTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITWASBORNINTHELATE1970S,HASEXPERIENCEDSCM,MCU,THESOCTHREEBIGSTAGES1SCMNAMELYMONOLITHICMICROCOMPUTERSINGLECHIPMICROCOMPUTERTHESTAGE,MAINLYSEEKSTHEBESTMONOLITHICSHAPEEMBEDDEDSYSTEMSBESTARCHITECTURE“THEINNOVATIONPATTERN”OBTAINSSUCCESSFULLY,HASESTABLISHEDSCMANDTHEGENERALPURPOSECALCULATORCOMPLETELYDIFFERENTDEVELOPMENTPATHINFOUNDSONTHEEMBEDDEDSYSTEMINDEPENDENTDEVELOPMENTPATH,INTELCORPORATIONHASLASTINGACHIEVEMENTS2MCUNAMELYMICROCONTROLLERMICROCONTROLLERUNITTHESTAGE,THEMAINTECHNOLOGICALDEVELOPMENTDIRECTIONISEXPANDSUNCEASINGLYWHENSATISFIESTHEEMBEDDEDAPPLICATION,THEOBJECTSYSTEMREQUESTSEACHKINDOFPERIPHERALCIRCUITANDTHEINTERFACECIRCUIT,UNDERLINEITSOBJECTINTELLECTUALIZATIONCONTROLITINVOLVESTHEDOMAINISRELATEDWITHTHEOBJECTSYSTEM,THEREFORE,DEVELOPSTHEMCUHEAVYRESPONSIBILITYTOFALLINEVITABLYONELECTRICAL,THEELECTRONICTECHNOLOGYFACTORYLOOKINGFROMTHISANGLE,INTELFADESOUTTHEMCUDEVELOPMENTALSOTOHAVEITSOBJECTIVEFACTORGRADUALLYISDEVELOPINGTHEMCUASPECT,THEMOSTFAMOUSFACTORYFAMILYBELONGINGSCOUNTPHILIPSCORPORATIONPHILIPSCORPORATIONBYITINEMBEDDEDAPPLICATIONASPECTHUGESUPERIORITY,MCS51FROMMONOLITHICMICROCOMPUTERRAPIDLYEXPANDTOMICROCONTROLLERTHEREFORE,WHENWEREVIEWTHEEMBEDDEDSYSTEMDEVELOPMENTPATH,DONOTFORGETINTELANDTHEPHILIPSHISTORICALMERIT3MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITISTHEEMBEDDEDSYSTEMSROADOFINDEPENDENTDEVELOPMENT,TOTHEMCUSTAGEDEVELOPMENTSIMPORTANTATTRIBUTE,SEEKSAPPLICATIONSYSTEMSONCHIPMAXIMIZEDSOLUTIONTHEREFORE,THESPECIALPURPOSEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSDEVELOPMENTHASFORMEDTHESOCTENDENCYNATURALLYALONGWITHTHEMICROELECTRONICTECHNOLOGY,THEICDESIGN,THEEDATOOLSDEVELOPMENT,CANHAVETHEBIGDEVELOPMENTBASEDONTHESOCMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITAPPLICATIONSYSTEMDESIGNTHEREFORE,TOTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITTHEUNDERSTANDINGMAYFROMTHEMONOLITHICMICROCOMPUTER,THEMONOLITHICMICROCONTROLLEREXTENDTOTHEMONOLITHICAPPLICATIONSYSTEMMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSAPPLICATIONDOMAINATPRESENTTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSEEPSEACHDOMAINWHICHLIVESTOUS,WHICHDOMAINWASNEARLYVERYDIFFICULTTOFINDNOTTOHAVEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSTRAILMISSILESNAVIGATIONEQUIPMENT,ONTHEAIRPLANEEACHKINDOFMEASURINGAPPLIANCESCONTROL,COMPUTERSNETWORKCOMMUNICATIONANDTHEDATATRANSMISSION,THE西安文理学院本科毕业设计（论文）第36页INDUSTRIALAUTOMATIONPROCESSSREALTIMECONTROLANDTHEDATAPROCESSING,THEWIDESPREADUSESEACHKINDOFINTELLIGENTICCARD,THECIVILLUXURYCARSSAFETYSYSTEM,THEVIDEOCORDER,THECAMERA,THECOMPLETELYAUTOMATICWASHERSCONTROL,ASWELLASPROGRAMCONTROLTOY,ELECTRONICPETANDSOON,THESECANNOTLEAVETHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSAYNOTHINGOFAUTOMATICCONTROLDOMAINROBOT,INTELLIGENTMEASURINGAPPLIANCE,MEDICALINSTRUMENTTHEREFORE,MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSSTUDY,THEDEVELOPMENTANDTHEAPPLICATIONWILLACCOMPLISHONEBATCHOFCOMPUTERAPPLICATIONANDTHEINTELLECTUALIZEDCONTROLSCIENTIST,ENGINEERTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITWIDELYAPPLIESINTHEINSTRUMENTSANDMETERS,THEDOMESTICELECTRICAPPLIANCES,THEMEDICALEQUIPMENT,DOMAINSANDSOONAEROSPACE,SPECIALPURPOSEEQUIPMENTSINTELLECTUALIZEDMANAGEMENTANDPROCESSCONTROL,APPROXIMATELYSEPARABLEFOLLOWINGSEVERALCATEGORIES1MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITHASTHEVOLUMEONSMARTINSTRUMENTMEASURINGAPPLIANCESAPPLICATIONTHETOBESMALL,THEPOWERLOSSISLOW,THECONTROLFUNCTIONISSTRONG,THEEXPANSIONISFLEXIBLE,MERITSANDSOONMICROMINIATURIZATIONANDEASYTOOPERATE,WIDELYAPPLYINTHEINSTRUMENTSANDMETERS,THEUNIONDIFFERENTTYPESSENSOR,MAYREALIZESUCHASPHYSICALQUANTITYANDSOONVOLTAGE,POWER,FREQUENCY,HUMIDITY,TEMPERATURE,CURRENTCAPACITY,SPEED,THICKNESS,ANGLE,LENGTH,DEGREEOFHARDNESS,ELEMENT,PRESSURESURVEYSUSESTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITCONTROLTOCAUSETHEINSTRUMENTSANDMETERSDIGITIZATION,THEINTELLECTUALIZATION,THEMICROMINIATURIZATION,ANDTHEFUNCTIONCOMPARESUSESTHEELECTRONORTHEDIGITALCIRCUITISMOREFORMIDABLEFOREXAMPLEPRECISEMEASUREMENTEQUIPMENTDYNAMOMETER,OSCILLOSCOPE,EACHKINDOFANALYZER2MAYCONSTITUTEVARIOUSCONTROLSYSTEM,THEDATAACQUISITIONSYSTEMININDUSTRIALCONTROLSAPPLICATIONWITHTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITFOREXAMPLEFACTORYASSEMBLYLINEINTELLECTUALIZEDMANAGEMENT,ELEVATORINTELLECTUALIZATIONCONTROL,EACHKINDOFALARMSYSTEM,WITHCOMPUTERNETWORKINGCONSTITUTIONTWOSTAGECONTROLSYSTEMANDSOON3MAYSAYLIKETHISINDOMESTICELECTRICAPPLIANCESAPPLICATION,PRESENTSDOMESTICELECTRICAPPLIANCESBASICALLYHAVEUSEDTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITCONTROL,PRAISES,THEWASHER,THEELECTRICREFRIGERATOR,THEAIRCONDITIONER,THECOLORTELEVISION,OTHERACOUSTICVIDEOFREQUENCYEQUIPMENTFROMTHEELECTRICITYFOOD,TOARRIVEATTHEELECTRONICWEIGHTINGEQUIPMENTAGAIN,ALLKINDSOFGATE,OMNIPRESENT4MODERNOFMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITHASTHECORRESPONDENCECONNECTIONGENERALLYINTHECOMPUTERNETWORKANDCORRESPONDENCEDOMAINSAPPLICATIONTHE,MAYCARRYONTHEDATACOMMUNICATIONVERYCONVENIENTLYWITHTHECOMPUTER,FORPROVIDEDTHEEXTREMELYGOODPHYSICALCONDITIONSAPPLICATIONBETWEENTHECOMPUTERNETWORKANDCOMMUNICATIONFACILITYS,PRESENTSCOMMUNICATIONFACILITYHASBASICALLYREALIZEDTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITINTELLIGENTCONTROL,FROMTHEHANDSET,THETELEPHONE,THESMALLPROGRAMCONTROLLEDSWITCH,THEBUILDINGAUTOMATICCORRESPONDENCERINGINGSYSTEM,THETRAINWIRELESSCOMMUNICATION,ARRIVEDATTHEMOBILEPHONEWHICHAGAININTHEROUTINEWORKFOUNDATEVERYWHERE,THECOLONYMOBILECOMMUNICATION,RADIOINTERCOMANDSOON5MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITSISALSOQUITE西安文理学院本科毕业设计（论文）第37页WIDESPREADINMEDICALEQUIPMENTDOMAINAPPLICATIONTHEINMEDICALEQUIPMENTUSE,FOREXAMPLEMEDICALLIFESUPPORTMACHINE,EACHKINDOFANALYZER,GUARDIANSHIPMETER,ULTRASOUNDDIAGNOSISEQUIPMENTANDHOSP
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