毕业论文数字温度控制器的设计与制作.doc

金金 华华 职职 业业 技技 术术 学学 院院 JINHUAJINHUA COLLEGECOLLEGE OFOF PROFESSIONPROFESSION ANDAND TECHNOLOGYTECHNOLOGY 毕业教学环节成果毕业教学环节成果 题 目 数字温度控制器的设计与制作 学 院 信息工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 金华职业技术学院毕业教学成果金华职业技术学院毕业教学成果 目目 录录 摘要 1 英文摘要 2 引言 3 1 设计要求 4 2 数字温度控制器的相关理论与技术 5 2 1 数字温度控制器的原理及功能 5 2 2 系统硬件电路的设计 5 2 2 1 DS18B20 单线智能温度传感器的工作原理 5 2 2 2 LCD 显示电路功能与作用 10 2 2 3 报警电路功能与作用 12 2 2 4 按键控制电路的功能 12 2 3 电源电路的功能 13 2 4 数字温度控制器电路图 13 3 系统软件的设计 15 3 1 主程序流程图 15 3 2 温度采集及报警处理程序流程图 15 3 3 温度数据的计算处理方法 16 4 电路检测与调试 17 4 1 调试的目的 17 4 2 电路调试定义 17 4 3 硬件调试 17 4 4 软件调试 18 4 5 软硬件联调 18 结论 19 致谢 20 参考文献 21 附件 1 元器件清单 22 理工类 附件 2 硬件电路图 23 附件 3 硬件 PCB 图 24 附件 4 MAX232 下载口 PCB 图 25 附件 5 数字温度控制器仿真图 26 附件 6 实物图 27 附件 7 软件总程序 28 数字温度控制器的数字温度控制器的设计与制作设计与制作 信息工程学院应用电子技术专业信息工程学院应用电子技术专业 高飞高飞 摘要摘要 本论文介绍一种应用于家庭自制酸奶背景下的可设置工作模式 带声光 报警的数字温度控制器 论文主要介绍了基于 AT80C51 的单片机温度控制嚣的 设计 其中主要介绍了 DSl8B20 芯片的使用以及如何实现其功能 其中包括对 DSl8B20 芯片的引脚的介绍 性能参数 使用的主要事项和实现的其功能的软 件的部分源程序 还有测温电路 显示电路 按键电路和电源电路 关键词关键词 单片机 温度传感器 温度测量 控制器 Digital Temperature Controller Design and Production Major of Applied Electronic Technology Information and Engineering college Gaofei Abstract The present paper introduced that one kind applies under the family self restraint yogurt background may establish the working pattern the belt acousto optics warning digit temperature controller The paper mainly introduced based on AT80C51 monolithic integrated circuit temperature control clamour design mainly introduced how the DSl8B20 chip s use as well as does realize its function including its function software s partial source programs which to the DSl8B20 chip s pin s introduction the performance parameter the use main item and realizes but also has the temperature measurement electric circuit display circuit and control circuit Keywords microcontroller temperature sensors temperature measurement the controller 引言引言 随着现代社会的快速发展 人们生活节奏也随之加快 工作压力逐渐增大 饮食的健康和营养价值成为人们越来重视问题 酸奶成为人们首选的早餐饮品 酸奶可以增强人体免疫力 预防骨质疏松 具有较高的营养价值 然而 在对 酸奶制作过程中对温度控制有着非常高的要求 如对牛奶加热的温度如过高 会杀死酸奶中的乳酸菌造成发酵失败 如温度过低又会造成发酵缓慢 为了解 决对温度控制带来的麻烦和不便 使人们在家里自制酸奶更加快捷方便 我们 特别设计制作了酸奶数字温度控制器 在本课题的设计制作过程中我 选取了体积小 精度相对高的 DS18B20 数 字式温度传感元件作为温度采集 AT89C52 单片机作为主控芯片 LCD 作为显示 输出 实现了对温度的实时测量与控制 本设计可以显示现有环境温度 并可 随意设定上下限温度报警数值 也可以根据需要定时进行温度控制 1 1 设计要求设计要求 设计一款数字温度控制器 数字温度控制器能实现对温度的实时测量与控制 本 设计可以显示现有环境温度 并可随意设定上下限温度报警数值 当环境温度高于设 定值时红色指示灯亮 同时蜂鸣器响起 当环境温度低于设定值时绿色指示灯亮 同 时蜂鸣器响起 也可以根据需要定时进行温度控制 本设计选取体积小 精度相对高 的 DS18B20 数字式温度传感元件作为温度采集 AT89C52 单片机作为主控芯片 LCD 作 为显示输出 2 2 数字温度控制器的相关理论与技术数字温度控制器的相关理论与技术 2 12 1 数字温度控制器的原理及功能数字温度控制器的原理及功能 如图 2 1 所示此温度测量电路主要由以下几部分组成 一个温度传感器 DS18B20 及其选择按键电路 电源电路 控制器单片机 AT89C52 最小系统 LCD 液晶显示电路 声光报警电路等 图 2 1 数字温度控制的硬件框图 温度传感器 DS18B20 从测试点采集温度 然后把温度转换成电压 或电流 温度 传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化 电压值的变化范围从几个微伏到几 个毫伏 不同的温度传感器 输出电压的范围也差别很大 单片机 AT89C52 是温度测 量电路的控制核心 它将采集到的数字温度电压值 经过计算处理 得到相应的温度 值 经扫描驱动送到 LCD 显示器以数字形式显示测量的温度 LCD 显示器用于显示测量 温度的结果 报警温度控制电路用于在不同应用中灵活设定报警温度 在超过设定范 围时 报警电路进行报警 2 22 2 系统硬件电路的设计系统硬件电路的设计 2 2 12 2 1 DS18B20DS18B20 单线智能温度传感器的工作原理单线智能温度传感器的工作原理 1 DS18B20 单线智能温度传感器的性能特点 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司生产的单线智能温度传感器 与传统的热 敏电阻等测温元件相比 它能直接读出被测温度 并且可根据实际要求通过简单的编程 实现 9 12 位的数字值读数方式 DS18B20 的性能特点如下 采用单片机技术 与单线接口仅需要一个端口引脚进行通信 直接输出被测温 度值 测温范围为 55 125 测量分辨率可达 0 0625 在 10 85 范围内误差 为 0 5 内含 64 位经过激光修正的只读存储器 ROM 通过识别只读 ROM 中的唯一序列号 实现单线多挂接 可通过数据供电 电压范围为 3 0 5 5V 温度以 9 或 12 位数字量读出 用户可分别设定各路温度的报警上 下限 将 12 位的温度值转换为数字量所需的时间不超过 750ms 负电压特性 电源极性接反时 温度计不会因发热而烧坏 但不能正常工作 2 DS18B20 的内部结构框图如图 2 2 所示 它采用 3 脚 PR 35 封装或 8 脚 SOIC 封装其管脚封装如图 2 3 所示 3 DS18B20 单线智能温度传感器的工作原理 64 位 ROM 的位结构如图 2 4 所示 开始 8 位是产品类型的编号 接着是每个器 件的惟一的序号 共有 48 位 最后 8 位是前面 56 位的 CRC 检验码 这也是多个 DS18B20 可以采用一线进行通信的原因 非易失性温度报警触发器 TH 和 TL 可通过软 件写入户报警上下限 MSB LSB MSB LSB MSB LSB 图 2 2 64 位 ROM 结构图 8 位检验 CRC48 位序列号8 位工厂代码 10H 图 2 2 DS18B20 内部结构 图 2 3 DS18B20 的引脚排列 DS18B20 温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存 RAM 和一个非易失性的可电 擦除的 EEPRAM 高速暂存 RAM 的结构为 8 字节的存储器 结构如图 2 4 所示 DS18B20 EEPROM 的结构 图 2 4 DS18B20 高速暂存 RAM 结构图 头 2 个字节包含测得的温度信息 第 3 和第 4 字节是 TH 和 TL 的拷贝 是易失的 温度 LSB 1 字节 温度 MSB 2 字节 TH 用户字节 1 3 字节 TL 用户字节 2 4 字节 配置寄存器 5 字节 保留 6 字节 保留 7 字节 保留 8 字节 CRC9 字节 TH 用户字节 1 TL 用户字节 2 配置字节 每次上电复位时被刷新 第 5 个字节为配置寄存器 它的内容用于确定温度值的数字 转换分辨率 DS18B20 工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值 该 字节各位的定义如图 2 6 所示 低 5 位一直为 1 TM 是测试模式位 用于设置 DS18B20 在工作模式还是在测试模式 在 DS18B20 出厂时该位被设置为 0 用 户不要改动 R1 和 R0 决定温度转换的精度位数 即用来设置分辨率 方法见表 2 5 由表 2 5 可见 DS18B20 温度转换时间比较长 而且设定的分辨率越高 所需要的 温度数据转换时间就越长 因此 在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑 高速暂存 RAM 的第 6 7 8 字节保留未用 表现为全逻辑 1 第 9 字节读出前面所 有 8 字节的 CRC 码 可用来检验数据 从而保证通信数据的正确性 表 2 1 DS18B20 分辨率的定义规定 图 2 5 DS18B20 的配置寄存器 当 DS18B20 接收到温度转换命令后 开始启动转换 转换完成后的温度值就以 16 位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第 1 2 字节 单片机可以通 过单总线接口读出该数据 读数据时低位在先 高位在后 数据格式以 0 0625 LSB 形式表示 温度值格式如图 2 7 所示 当符号位 S 0 时 表示测得的温度值为正值 可以直接将二进制转换为十进制 当符号位 S 1 时 表示测得的温度值为负值 要先将补码变成原码 再计算十进制值 表 2 8 是一部分温度值对应的二进制温度数据 DS18B20 完成温度转换后 就把测得的温度值与 RAM 中的 TH TL 字节内容做比较 若 T TH 或 T TL 则将该器件内的报警标志位置位 并对主机发出的报警搜索命令做出 响应 因此 可用多只 DS18B20 同时测量温度并进行报警搜索 R1R0 分辨率 位温度最大转换时间 ms 00993 75 0110187 5 1011375 1112750 TMR1R011111 LS 字节 MS 字节 图 2 6 温度数据 值格式 在 64 位 ROM 的最高有效字节中存储器循环冗余检验码 CRC 主机根据 ROM 的前 56 位来计算 CRC 值 并和存入 DS18B20 的 CRC 值做比较 以判断主机收到的 ROM 数据 是否正确 表 2 2 DS18B20 温度与测得值对应表 DS18B20 的测温原理如图 2 9 所示 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响 很小 用它产生的信号作为减法计数器 1 的脉冲输入 高温度系数晶振随温度变化其 振荡频率明显变化 所以产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入 图中还隐含着计 数门 当计数门打开时 DS18B20 对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数 进而 完成温度测量 计数门的开启时间由高温度系数振荡器决定 每次测量前 首先将 55 所对应的一个基数分别置入减法计数器 1 和温度寄存器中 减法计数器 1 和温度 寄存器被预置在 55 所对应的一个基数值 减法计数器 1 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数 当减法计数器 1 的预置值减到 0 时 温度寄存器的值将加 1 减法计数器 1 的预置值将重新被装入 减 法计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数 如此循环直到减法 计数器 2 计数到 0 时 停止温度寄存器值的累加 此时温度寄存器中的数值就是所测 温度值 图 2 9 中的斜率累加器用于温度补偿和修正测温过程中的非线形性 其输出 2 3 2 2 2 1 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 SSSSSSSS 温度 二进制十六进制表示 1250000 0111 1101 000007D0H 850000 0101 0101 00000550H 25 06250000 0001 1001 00010191H 10 1250000 0000 1010 001000A2H 0 50000 0000 0000 10000008H 00000 0000 0000 00000000H 0 51111 1111 1111 1000FFF8H 10 1251111 1111 0101 1110FF5EH 25 06251111 1110 0110 1111FE6FH 551111 1100 1001 0000FC90H 用于修正减法计数器的预置值 只要计数门仍未关闭就重复上述过程 直到温度寄存 器值达到被测温度值 另外 由于 DS18B20 单线通信功能是分时完成的 它有严格的时隙概念 因此读 写时很重要 系统对 DS18B20 的各种操作必须按协议进行 操作协议为 初始化 DS18B20 发复位脉冲 发 ROM 功能命令 发存储器操作命令 处理数据 4 DS18B20 与单片机的接口电路 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 另一种是寄生电源方式 如图 2 10 所示 单片 机端口接单总线 为保证在有效的 DS18B20 时钟周期内提供足够的电流 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 转换操作时 总线上必须有强的上拉 图 2 7 DS18B20 测温原理图 上拉开始时间最大为 10 s 采用寄生电源供电方式时 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 DS18B20DS18B20DS18B20 VCC 4 7k VCC 8051 图 2 8 DS18B20 采用寄生电源的电路图 2 2 22 2 2 LCDLCD 显示电路功能与作用显示电路功能与作用 图 2 9 LCD1602 原理图 LCD 技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间 这两个平面上的槽互相垂直 相 交成 90 度 也就是说 若一个平面上的分子南北向排列 则另一平面上的分子东西 向排列 而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种 90 度扭转的状态 由于光线顺着 分子的排列方向传播 所以光线经过液晶时也被扭转 90 度 但当液晶上加一个电压时 分子便会重新垂直排列 使光线能直射出去 而不发生任何扭转 LCD 是依赖极化滤光器 片 和光线本身 自然光线是朝四面八方随机发散的 极化 滤光器实际是一系列越来越细的平行线 这些线形成一张网 阻断不与这些线平行的 所有光线 极化滤光器的线正好与第一个垂直 所以能完全阻断那些已经极化的光线 只有两个滤光器的线完全平行 或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光器相匹配 光线才得以穿透 LCD 正是由这样两个相互垂直的极化滤光器构成 所以在正常情况下应该阻断所有 试图穿透的光线 但是 由于两个滤光器之间充满了扭曲液晶 所以在光线穿出第一 个滤光器后 会被液晶分子扭转 90 度 最后从第二个滤光器中穿出 另一方面 若为 液晶加一个电压 分子又会重新排列并完全平行 使光线不再扭转 所以正好被第二 个滤光器挡住 总之 加电将光线阻断 不加电则使光线射出 然而 可以改变 LCD 中的液晶排列 使光线在加电时射出 而不加电时被阻断 但由于计算机屏幕几乎总是亮着的 所以只有 加电将光线阻断 的方案才能达到最 省电的目的 从液晶显示器的结构来看 无论是笔记本电脑还是桌面系统 采用的 LCD 显示屏 都是由不同部分组成的分层结构 LCD 由两块玻璃板构成 厚约 1mm 其间由包含有液 晶 LC 材料的 5 m 均匀间隔隔开 因为液晶材料本身并不发光 所以在显示屏两边都 设有作为光源的灯管 而在液晶显示屏背面有一块背光板 或称匀光板 和反光膜 背光板是由荧光物质组成的可以发射光线 其作用主要是提供均匀的背景光源 背光 板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层 液 晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中 一个或多个单元格构成屏幕上的 一个像素 在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极 电极分为行和列 在行与列的交 叉点上 通过改变电压而改变液晶的旋光状态 液晶材料的作用类似于一个个小的光 阀 在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分 当 LCD 中的电极产生电场时 液晶分子就会产生扭曲 从而将穿越其中的光线进行有规则的折射 然后经过第二层 过滤层的过滤在屏幕上显示出来 2 2 32 2 3 报警电路功能与作用报警电路功能与作用 温度报警电路采用 NPN 三极管 电阻和蜂鸣器组成 在设定报警温度后 超出温 度范围时 由报警电路实现报警功能 图 2 10 报警部分电路图 2 2 42 2 4 按键控制电路的功能按键控制电路的功能 按键控制电路由四个按钮开关组成 调节报警上限值和下限值 图 2 11 按钮开关 2 32 3 电源电路的功能电源电路的功能 系统需要多种电源 单片机需要 5V 电源 传感器需要 10V 以上的线性电源 稳压电源的技术指标分为两种 一种是特性指标 包括允许的输入电压 输出电 压 输出电流及输出电压调节范围等 另一种是质量指标 用来衡量输出直流电压的 稳定程度 包括稳压系数 输出电阻 温度系数及纹波电压等 采用三端固定稳压芯片 7805 为系统提供稳定的电源 这个部分由滤波电路 稳压 电路等组成 如下图 图 2 12 电源电路图 在这里只给出了 5V 电源电路 12V 电源电路与 5V 相似 因此不再画出 78 系列是输出电压固定的三端集成稳压器 输出为正电压 输出电流可达 1A 2 42 4 数字温度控制器电路图数字温度控制器电路图 图 2 13 数字温度控制器电路图 以上我们对温度测量电路的硬件各部分电路温度测量电路 报警电路 按键控制 电路和整个电路图等进行了介绍 在下一章我们将对软件部分进行分析 3 3 系统软件的设计系统软件的设计 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等 3 13 1 主程序流程图主程序流程图 主程序的主要功能是负责温度的实际显示 读数并处理 DS18B20 的测量温度值 其程序流程图见图 3 1 图 3 1 主流程 3 23 2 温度采集及报警处理程序流程图温度采集及报警处理程序流程图 温度采集及报警处理程序流程图的主要功能是对当前的进行采集和报警处理 在 读出时需进行 CRC 检验 校验有错时不进行温度数据的改写 写程序流程图如图 3 2 所示 图 3 2 程序流程图 3 33 3 温度数据的计算处理方法温度数据的计算处理方法 从 DS18B20 读取出的二进制值必须先转换成十进制值 才能用于字符显示 因为 DS18B20 的转换精度为 9 到 12 位可选的 为了提高精度选取 12 位 在采用 12 位转换 精度时 温度寄存器里的值是以 0 0625 为步进的 即温度值为温度寄存器里的二进制 值乘以 0 0625 就是实际的十进制温度值 4 4 电路检测与调试电路检测与调试 4 14 1 调试的目的调试的目的 在众多电子产品中 由于其包含的各元器件性能参数具有很大的离散性 电路设 计中的近似性 再加上生产过程中的不确定性 使得装配完成的产品在性能方面有较 大的差异 通常达不到设计规定的功能和性能指标 这就是整机装配完毕后必须进行 调试的原因 4 24 2 电路调试定义电路调试定义 电子电路调试技术包括调整和测试两部分 调整主要是对电路参数的调整 如对 电阻 电容和电感等 以及机械部分进行调整 使电路达到预定的功能和性能要求 测试主要是对电路的各项技术指标和功能进行测量与试验 并与设计的性能指标进行 比较 以确定电路是否合格 电路测试是电路调整的依据 又是检验结论的判断依据 实际上 电子产品的调整和测试是同时进行的 要经过反复的调整和测试 产品的性 能才能达到预期的目标 4 34 3 硬件调试硬件调试 硬件调试是利用开发系统 基本测试仪器 万用表 示波器 等 检查用户系统硬 件中存在的故障 硬件调试可以分为静态调试与动态调试两步进行 静态调试 静态调试是在用户系统未共工作时的一种调试 步骤如下 第一步 目测 检查外部的各种元件或者是否有断点 第二步 用万用表测试 现用万用表复核目测中有疑问的连接点 再检测各种电 源线与接地线之间是否有短路现象 第三步 加电检测 给电路板加电 检测所有的插座或者是硬件的电源是否符合 要求的值 第四步 联机检查 因为只有单片机开发系统才能完成对用户系统的调试 动态调试 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的 器件内部的故障 器件连接逻辑错误等的一种硬件检查 动态调试的一般方法是由近 及远 由分到合 由近及远 是将信号流经的各元器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分 层 然后分层调试 调试时 仍采用去掉无关元件的方法 逐层调试下去 就会定位 故障元件了 由分到合 是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块 当调试电路时 与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉 这样可以将故障范围限定在某个局部的 电路上 当各块电路无故障后 将电路逐块加入系统中 再对各块功能及各路电路之 间肯能存在的相互联系进行调试 有分到合的调试即告完成 4 44 4 软件调试软件调试 软件调试是通过对用户程序的汇编 连接 执行 来发现程序中存在的语法错误与 逻辑错误并加以排除纠正的过程 程序运行后编辑 查看程序是否有逻辑的错误 在对硬件的调试后再对软件进行 因为先对硬件检查没有问题的情况下在对 软件进行调试 4 54 5 软硬件联调软硬件联调 在灌好程序后 将 AT89C52 芯片插到硬件电路上 插上电源看它能否达到预期效果 结论结论 本系统基本完成了预期的目标 实现了数字温度控制器的基本功能 如数字温度控 制器的相关理论与技术 印制电路板的制作 电路调试 温度测试报警控制功能等 经过了两个多月的学习和工作 我终于完成了数字温度控制器的论文 从开始接 到论文题目到系统的实现 再到论文文章的完成 每走一步对我来说都是新的尝试与 挑战 这也是我在大学期间独立完成的最大的项目 踉踉跄跄地忙碌了两个月 我的 毕业设计课题也终将告一段落 由于能力和时间的关系 总是觉得有很多不尽人意的 地方 譬如功能不全 元件安排与设计 印制电路板的设计与制作 数不胜数 可 是 我又会有点自恋式地安慰自己 做一件事情 不必过于在乎最终的结果 可贵的 是过程中的收获 以此语言来安抚我尚没平复的心 毕业设计 也许是我大学生涯交上的最后一个作业了 想借次机会感谢三年以来 给我帮助的所有老师 同学 你们的友谊是我人生的财富 是我生命中不可或缺的一 部分 我的毕业指导老师余红娟教授 鲍建勇工程师 在我做毕业设计时给了我许多 帮助 我这次毕业设计的完成得到了余老师的很大的帮助 在此 特向她道声谢谢 大学生活即将匆匆忙忙地过去 但我却能无悔地说 我曾经来过 大学三年 但它给我的影响却不能用时间来衡量 这三年以来 经历过的所有事 所有人 都将 是我以后生活回味的一部分 是我为人处事的指南针 就要离开学校 走上工作的岗 位了 这是我人生历程的又一个起点 在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们 一 路走好 未来总会是绚烂缤纷 三年的大学生活就快走入尾声 我们的校园生活就要划上句号 心中是无尽的难 舍与眷恋 从这里走出 对我的人生来说 将是踏上一个新的征程 要把所学的知识 应用到实际工作中去 回首三年 取得了些许成绩 生活中有快乐也有艰辛 感谢老 师三年来对我孜孜不倦的教诲 对我成长的关心和爱护 在我的十几年求学历程里 离不开父母的鼓励和支持 是他们辛勤的劳作 无私 的付出 为我创造良好的学习条件 我才能顺利完成完成学业 感激他们一直以来对 我的抚养与培育 这次做论文的经历也会使我终身受益 我感受到做论文是要真真正正用心去做的 一件事情 是真正的自己学习的过程和研究的过程 没有学习就不可能有研究的能力 没有自己的研究 就不会有所突破 那也就不叫论文了 希望这次的经历能让我在以 后学习中激励我继续进步 致谢致谢 短暂的三年大学生活很快就要结束了 我曾多么憧憬美好的学生时代 如今当自 己临近毕业时 我又留恋已经流逝的三年学生生涯 论文到此即将接近尾声 回想这 些为设计苦思冥想的日子里 所要感谢的人实在太多 本文是在余红娟 鲍建勇老师 悉心指导和亲切关怀下 并且在实习期间得到公司有关领导的帮助 经过不断的学习 和修改完成的 老师严谨的学风 渊博的学识 谦逊的为人 丰富的实践经验 高瞻 远瞩 敏锐的科学眼光 将是我永远学习的楷模 老师乐观 正直 朴实的生活态度 令我深深敬佩 老师的谆谆教诲 将使我终生受益 在此 谨致以衷心的感谢和崇高 的敬意 各位老师以及实习所在单位领导给了我很大帮助和启示 使我学到更多的知识 从而顺利的完成毕业论文 在此一并表示衷心的感谢 祝愿他们身体健康 工作顺利 事业上取得更大成功 我还要深深感谢我的家人和同学 是他们给予了我物质上的资助和精神上的鼓励 使我得以顺利完成学业 再次真诚地感谢所有在我三年读书期间帮助过我的老师 同 学和朋友 祝大家一生平安 参考文献参考文献 1 夏路易 石宗义 电路原理图与电路板设计教程 Protel 99SE M 北京希望电子出 版社 2002 2 苏铁力 关振海 孙继红 孙彦卿 传感器及其接口技术 M 中国石化出版社 1998 3 张迎新 杜小平 樊桂花 雷道振 单片机初级教程 M 北京航空航天大学出版社 2002 4 吴金戌 沈庆阳 郭庭吉 8051 单片机实践与应用 M 清华大学出版社 2002 5 何小艇 电子系统设计 M 浙江 浙江大学出版社 2005 6 高峰编 单片微型计算机原理与接口技术 M 机械工业出版社 7 周乐挺 传感器与检测技术 M 高等教育出版社 附件附件 1 1 元器件清单元器件清单 名名称称封封装装形形式式元元器器件件符符号号元元器器件件大大小小 电容 RAD0 1C10 1U 电容 RAD0 1C20 1U 电阻 AXIAL0 3R14 7K 电阻 AXIAL0 3R74 7K 电阻 AXIAL0 3R34 7K 电阻 AXIAL0 3R64 7K 电阻 AXIAL0 3R210K 滑动电阻 SIP3R910K 电容 RB 2 4C310UF 晶振 XTAL1Y112MHZ 液晶显示器 SIP16LCD16 02 电阻 AXIAL0 3R820 电容 RB 2 4C1022UF 电容 RAD0 1 C8 C9 30PF 电阻 AXIAL0 3 R4 R5 510 单片机 DIP40U3AT89C52 蜂鸣器 FMQU5BELL 串行接口 SIP2J9CON2 接插件 SIP2P1CON2 二极管 RJGD1DIODE 温度控制器 TO 92BU4DS18B20 刀开关 SIP2S7SW SPST 稳压器 TO 220U1L7805 发光二极管 FAG LED2 LED3 LED 按键 AN JIAN S1 S2 S3 S4 S5 SW PB 附件附件 2 2 硬件电路图硬件电路图 附件附件 3 3 硬件硬件 PCBPCB 图图 附件附件 4 4 MAX232MAX232 下载口下载口 PCBPCB 图图 附件附件 5 5 数字温度控制器仿真图数字温度控制器仿真图 附件附件 6 6 实物图实物图 附件附件 7 7 软件总程序软件总程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ P1 7 ds18b20与单片机连接口 sbit RS P3 4 sbit RW P3 3 sbit EN P3 2 sbit BEEP P3 7 蜂鸣器驱动线 sbit BEEP1 P1 5 小灯报警驱动线 sbit BEEP2 P1 6 sbit key0 P1 0 sbit key1 P1 1 sbit key2 P1 2 sbit key3 P1 3 加热驱动线 unsigned char code str1 TH TL unsigned char code str2 temp unsigned char code str3 design gf unsigned char code str4 error uchar data disdata 5 uint tvalue x 6 y 4 h m 0 x00 n 0 x00 温度值 uchar tflag z 温度正负标志 unsigned char val void delay uint n 延时1us while n void speak 蜂鸣器响一声 unsigned char i for i 0 i 200 i 喇叭发声的时间循环 改变大小可以改变发声时间长短 delay 100 数决定发声的频率 估算值 BEEP BEEP BEEP取反 if temp20 break BEEP 1 喇叭停止工作 间歇的时间 可更改 delay 10 if temp20 break lcd1602程序 void delay1ms unsigned int ms 延时1毫秒 不够精确的 unsigned int i j for i 0 i ms i for j 0 j0 i DQ 0 给脉冲信号 dat 1 DQ 1 给脉冲信号 if DQ dat 0 x80 delay 18B20 10 return dat void 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蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂 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