恒温控制器毕业设计

1、摘要随着科技的不断进步， 在工业生产中温度是常用的被控参数， 而采用单片机 来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本设计主要介绍以 AT89S51 单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设 计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。 文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度传感电路、温度控制电路、 PC 机与单片机串口通讯电路和一些接口电路 。单片机通过对信号进行相应处理， 从而实现温度控制的目的。 通过测试表明， 本设计对温度的控制有方便、 简单的特点，从而大幅提高了被控温度的技术指标。关键词：AT89S51单片机DS18B20温度芯片 温度控制 串

2、口通讯AbstractAs the technology advances in industrial production in the temperature is charged with common parameters, and the use of those charged with SCM to the parameters of control has become the mainstream.This design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control systems

3、 principle of work and design method. The temperature signal by the temperature chip DS18B20gathering, and transmits by digital signals way for the monolithic integrated circuit. In the article introduced this control systems hardware part, including: Temperature examination electric circuit, temper

4、ature-control circuit, PC machine and monolithic integrated circuit serial port communication channel and some interface circuit.The monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. Passed the tests show that the des

5、ign of the temperature control is convenient and simple characteristics, thus greatly raising the temperature was chargedwith the technical indicators.Keywords ： AT89S51 Monolithic Integrated Circuit ； DS18B20 Temperature Chip ； Temperature Control ；Serial Port Communication目录引言 1第一章 绪论 2一、恒温控制器的研究目

6、的 . 2二、恒温控制器的设计背景和发展现状 . 2三、单片机的发展现状以及未来趋势. 3第二章 系统设计任务及要求 4一、系统设计任务 . 4二、系统设计的基本要求 . 4第三章 系统的硬件设计 5一、电路的总体工作原理 . 5二、参数采集模块设计 . 61. 温度传感器DS18B2C芯片介绍与运用 62. DS18B20的测温原理 7三、主控制模块设计 9四、温度控制电路的设计 10五、键盘电路的设计 11六、显示电路的设计 12第四章 系统的软件设计 14一、系统的主程序设计 14二、程序代码（详见附录 程序清单） 15第五章 系统的控制 16一、 温控电路及报警电路的控制 161718

7、19191920错误！未定义书签。二、LCD显示电路的控制三、使用说明 . 第六章 电路问题分析 第七章 全文总结 一、经济效益分析 . 二、社会效益分析 . 致谢 参考文献 附录 引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 , 如家电、材料、电力电子等。 常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同。在工业企业中 , 如何 提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的 问题。这类控制对象惯性大 , 滞后现象严重 , 存在很多不确定的因素 , 难以建立精确 的数学模型 , 从而导致控制系统性能不佳 , 甚至出现控制不稳定、 失控现象。传统的 继电器调温电路简

8、单实用 , 但由于继电器动作频繁 ,可能会因触点不良而影响正常 工作。控制领域还大量采用传统的 PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立, 并且当扰动因素不明确时 , 参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传 感器DS18B20因其内部集成了 A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了 温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B2C只 用一个引脚即可与单片机进行通信， 大大减少了接线的麻烦， 使得单片机更加具有 扩展性。由于DS18B2C芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连 接，故可以把温度传感器 DS18B20故成探头，探入到狭

9、小的地方，增加了实用性。第一章 绪论一、恒温控制器的研究目的温度是工业生产和科学实验中的重要参数之一。 在化工、 冶金、医药、航空等领 域里，对温度控制的效果直接影响到许多产品的质量及使用寿命。 而在我们日常生产、 生活中也经常涉及到控制温度的问题。 但是我们经常所用的测温元件大部分都是用热 敏电阻来实现的，其过程需要比较多的外部硬件支持，软件调试复杂，制作成本高。 而采用单片机对温度进行控制， 不仅具有控制方便， 简单和灵活等优点， 而且可以大 幅度提高温度控制技术指标。 它可以对温度进行实时监测和控制， 当温度高于设定的 上限值或低于下限值时就会发出报警信号， 因此被广泛应用于工业生产生活

10、的多个方 面。所以恒温控制器的设计就有很高的理论研究价值和实际应用价值。二、恒温控制器的设计背景和发展现状温度控制广泛应用于人们的生产和生活中， 人们使用温度计来采集温度， 通过人 工操作加热、 通风和降温设备来控制温度， 这样不但控制精度低、 实时性差， 而且操 作人员的劳动强度大。 即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器， 但由于其互换 性差， 效果也不理想。 在某些行业中对温度的要求较高， 由于工作环境温度不合理而 引发的事故时有发生。 对工业生产可靠进行造成影响， 甚至操作人员的安全。 为了避 免这些缺点，需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。现代信息技术的三大基础是信息

11、采集控制 （即温度控制器技术 ） 、信息传输 （通信 技术）和信息处理 （计算机技术 ） 。温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是 温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是基于单片机开发的温度控制装置。 其主要功能是， 根据用户设定温 度与实际温度的差值来控制加热器等执行机构，从而改变温度至用户所需。近些年来，因为温度控制器环节已经被纳入为分布式控制系统（DCS，个人电脑（PC和可编程逻辑控制器（PLC，全球工业电子温度控制器市场增长缓慢。随 着我国电子温度控制器市场的迅猛发展， 与之相关的核心生产技术应用与研发必将成 为业内企业关注的焦点。 了解

12、国内外电子温度控制器生产核心技术的研发动向、 工艺 设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。目前主要有模拟、 集成机械式温度控制器和智能电子式温度控制器两大系列。 且 国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、 电子式； 从集成化向智能化、 网络化的 方向发展。 在当今电子信息时代， 电子自动化、 信息采集控制在任何行业都是不可逆 转的潮流，智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将在未来很短时间内实 现。三、单片机的发展现状以及未来趋势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

13、种I/O 口和中断系统、 定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、 脉宽调制电路、模拟多路转换器、 A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机诞生于20世纪70年代末，经历了 SCMMCUSOCE大阶段。（1）SCM 即单片微型计算机（ Single Chip Microcomputer ）阶段，主要是寻求最佳的单片形 态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了 SCM通用计算机完 全不同的发展道路。（2）MCHP微控制器（Micro Controller Unit ）阶段，主要的 技术发展方向是： 不断扩展满足嵌入式应用时， 对象系统要求的

14、各种外围电路与接口 电路，突显其对象的智能化控制能力。（ 3）单片机是嵌入式系统的独立发展之路， 向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了 SOC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展， 基于SOCK单片机应用系统设计会有较大的发展。第二章 系统设计任务及要求一、系统设计任务设计一个基于DS18B20的温度控制系统，配合硬件实现温度实时采集和自动调 控,显示当前温度等功能，实现单片机的闭环控制系统。该系统能在温度高于或低于 设置的温度值时自动开启风扇或加热器驱动 DS18B20使其温度在规定的值内。二、系统设计的基本要求1.

15、 实现单片机闭环控制系统：系统内部能够自动调节。2. 自动启动风扇或加热器功能：当DS18B20的温度高于设定的的最高温度时， 系统能够自动的驱动风扇散热；当DS18B20的温度低于设定的最低温度时, 系统能够自动的驱动加热管加热。3. 设置温度范围控制功能 ：系统在设计过程中实现上下限温度的按键设置。4. 温度显示：在整个系统中可以直观的显示当前的温度。第三章系统的硬件设计一、电路的总体工作原理温度控制系统采用AT89S51八位机作为微处理单元进行控制。采用4X4键盘把设定温度的最高值和最低值存入单片机的数据存储器，还可以通过键盘完成温度检测 功能的转换。温度传感器把采集的信号与单片机里的数

16、据相比较来控制温度控制器。系统框图如图3.1 :图3.1 系统框图根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89S51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温 度传感器DS18B20,省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距 离传输时的串/并转换电路，优化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统硬件 成本。该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89S51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示 器为点阵字符LCD。检测范围5摄氏度到60摄氏度。本系统除了显示温

17、度以外还可 以设置一个温度值， 对所测温度进行监控， 当温度高于或低于设定温度时， 开始报警 并启动相应程序（温度高于设定温度时， 风扇开；当温度低于设定温度时， 加热器开）。中央微处理器 AT89S51:AT89S51是一个低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序 存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、 非易失性存储技术制造， 兼容标准 MCS-51 指令系统及80S51引脚结构，芯片内集成了通用 8位中央处理器和ISP Flash存储单 元，功能强大的微型计算机的 A

18、T89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比 的解决方案。 AT89S51 具有如下特点: 40 个引脚， 4k Bytes Flash 片内程序存储器， 128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O） 口，片 内时钟振荡器， 5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断， 2 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口。此外， AT89S51 设计和配置了振荡频率， 并可通过软件设置省电模式。 空闲模式 下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模 式冻结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断

19、激活或硬件复位。 AT89S51 单片机综合了微型处理器的基本功能。 按照实际需要， 同时也考虑到设计成 本与整个系统的精巧性，所以在本系统中就选用价格较低、工作稳定的 AT89S51 单 片机作为整个系统的控制器。二、参数采集模块设计1.温度传感器DS18B2C芯片介绍与运用DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器芯片，具有结构简单、功 耗小、体积小、抗干扰能力强、 使用方便等优点。 可以在三根线上同时并联多个温度 传感器， 每台分机上可以连接多根电缆， 每根电缆上可以并联几十个点， 构成串行总 线工作方式。由于 18B20 芯片送出的温度信号是数字信号，因此简化了 A/D

20、转换的 设计，提高了测量效率和精度；并且芯片的 ROM 中存有其唯一标识码，即不存在相 同标识码的DS18B20,适合与微处理芯片构成多点温度测控系统。综上，在本系统中我采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在o100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制PR-35封装UJ 15_ VccGKD27NCDS18B20NC _3g_ NCNC _4S一 HCSOSI封装图3.2DS18B20引脚分布图引脚定义：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地； VDD为外接供电电源输入端

21、（在寄 生电源接线方式时接地）。2.DS18B2 0的测温原理DS18B20的测温原理如图3.3所示。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-55C的一个值。如果计数器在门周期结束前到达 0， 则温度寄存器的值增加，表明温度大于-55C。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,如果门周期未结束，将重复这一过程。斜率累加器用 于修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值， 只要计数门仍

22、未 关闭就重复上述过程，直到温度寄存器达到被测温度值。预置I低温度系数掠荡亲1I斜率廩加器i rz11.1f计数比较器_r 1列减法计数器1|预置|1増力口_温密令存尹11咽毗王iJ U1t停止高温度至数振荡器制 减法计数器习須减到M图3.3 DS18B20的测温原理VC5VC54.7KDS18B20DS11C13122PY111.0592M1918922PC2+5丄1720C3106U2VCCP00P10P01P11P02P12P03313P04314P05315P06316P07317P27NT 1P26NT0P25P24T1P23T0P22P21EA/VPP20XTAL1XTAL2RES

23、ETRXTRDTXDWRALE /PROGGNDPSENAT89S511514402356783938373635343332282726252423222110113029R18.2K图3.4 温度传感电路图DS18B20有六条控制命令，如表 3-1所示：表3-1DS18B20控制命令指令约定代码操作说明温度转换44H启动DS18B20进行温度转换读暂存器BEH读暂存器9个字节内容写暂存器4EH将数据写入暂存器的 TH TL字节复制暂存器48H把暂存器的TH TL字节写到E2RAM中重新调E2RAMB8H把E2RAM中的TH TL字节写到暂存器 TH TL字节读电源供电方式B4H启动DS18

24、B20发送电源供电方式的信号给主CPUCPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令, 最后对存储器操作，数据操作。三、主控制模块设计AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS位单片机，片内含8k Bytes ISP（In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEI公司 的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方

25、案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存 储器（RAM，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断， 2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT电路，片内时钟 振荡器。此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为 0Hz并可通过软件设置省电模式。空 闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉 电模式冻结振荡器而保存 RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复 位。同时该芯片还具有PDIPTQFF和PLCC等三种封装形式

26、，以适应不同产品的需求。由于系统控制方案简单，数据量也不大，考虑到电路的简单和成本等因素，因此 在本设计中选用A TMEL公司的AT89S51单片机作为主控芯片。主控模块采用单片 机最小系统是由于AT89S51芯片内含有4 kB的E2PROM无需外扩存储器,电路简单,并且价格低廉1433 貂 3T3B353433323130232&21152B1825IT24IS2319222021P1, 0Fl. 1PL 2F1, 3F1.4 MD3I/PL 5 MIS0ZP1.6 SCK/P1. 7RST RXE/P3. 0 TXD/P3. 1 rMT0/P3. 2 fNTl/P3. 3 T0/P3. 4

27、 T1/P3. 5 /P3r6SC/P3. 7XTAL2 XTAL1 PDIP G-lID Vcc PO. 0 /AEO PO. 1/AD1 PO. 2MD2 PO. 3/AD3 P0.4/AD4 PO, 5ZAD5 PO.&/AD6 PO. 7/ADT EA/VFF ALE/FROQ PESF P2.7ZA15 P2.6/A14J P2. 5/A13 P2,4/A12 P2. 3/A11 P2.2/A1O P2” l9 P2. 0/A8图 3.5 AT89C51VC5四、温度控制电路的设计U2R12470VC5VCC40POO39TiP10PO138P11P0237P12P0336P13P0

28、435P14P0534P15P0633P16P07P17P2728R5568INT1INTOP26P25P242726加热Q1C901 2R11470电风扇Q2C901 2GNDGND_ii. 1422P1 Y1311 1.C592M19C2T18IP-J i 9C115EA/VPXTAL1XTAL2RESET22PT1TOP23P22P21P20242321RdWRGNDAT89S51R182K17勺20RXTTXDALE/PROG1030PSENVCCD1LEDU1BUZZERQ3C9012GND实际电路如图2.4所示,通过键盘设定温度的上下限。把实际测量的温度和设定的上下限进行对比,来控

29、制PO.O、P0.1、P0.7端口的高低电平。把 PO.O、P0.1、P0.7 端口分别与三极管的基极连接来控制温度和报警。当测量的温度超过了设定的最高温 度,P2.2由高电平变成低电平，就相当于基极输入为“ 0”这时三极管导通推动风扇 和控制电路工作，反之，当基极输入为“ T时，三极管不导通，报警器和控制电路都 不工作。只要控制单片机的P0.0、P0.1、P0.7 口的高低电平就可以控制模拟电路的工 作。五、键盘电路的设计如图2.6所示，用AT89S51的并行口 P1接4X 4矩阵键盘，以P1.0- P1.3作输入线，以P1.4- P1.7作输出线；液晶显示器上显示每个按键的“ 0- F”序

30、号。对应 的按键的序号排列如图3.5所示：0123456789ABr c |DEF图3.7按键的序号排列图图2.6中微处理单元是AT89S51单片机，X1和X2接12M的两脚晶振,接两个 30PF的起振电容，J1是上拉电阻.单片机的P1 口 8位引脚与行列式键盘输出脚相连， 控制和检测行列式键盘的输入.行线通过上拉电阻接到+5V上,无按键按下时，行线处 于高电平状态；有键按下时，行线的电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定 .键盘输入的信息主要进程是1 CPU判断是否有键按下.2确定是按下的是哪个键.3把此键所代表的信息翻译成计算机可以识别的代码或者其他的特征符号30 11 102921 2

31、2 23 24 25 26 27 2832 33 34 35 36 37 38 39图3.8键盘硬件电路图六、显示电路的设计液晶显示器是一种将液晶显示器件,连接器件,集成电路,PCB线路板,背光源,结构器件装配在一起的组件根据显示内容和方式的不同可以分为,数显LCD,点阵字符LCD,点阵图形LCD 在此设计中我们采用点阵字符LCD，这里采用常用的2行16个字的1602液晶模块1602采用标准的14脚接口，其中：第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第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，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电

32、位器调整 对比度第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线第1516脚：空脚与单片机的连接如图3.9所示LCD1C1+5V0temp03115TTC222P22PVCC (+5V)VCCP00P10P01P11P02P12P03P13P04P14P05P15P06

33、P16P07P17P27INT1P26INT0P25P24T1P23T0P22P21EA/VPP20XTAL 1XTAL 2ResetRXTrdTXDWRALE /PROGGNDPSENU2403913823753463332281326252219101730AT89S51343635I LULCD1206D0D7189782473aRP11(kR3RES212xj D0D7T=n(+5V)R4RES2R18.2K图3.9液晶显示电路图第四章系统的软件设计一、系统的主程序设计主程序是系统的监控程序，在程序运行的过程中必须先经过初始化， 包括键盘程LCD上显序，中断程序，以及各个控制端口的初始

34、化工作。流程图如 3.1所示。系统在初始化完成后就进入温度测量程序，实时的测量当前的温度并通过显示电路在示。程序中以中断的方式来重新设定温度的上下限。根据硬件设计完成对温度的控制。按下4*4键盘上的A键可以设定温度上限，按下B键可设定温度下限。系统软件设计的总体流程图图4.1系统总体设计流程图程序开始的时候先设置初始化，然后就控制数码管显示当前温度。接着就判断F1、F2按键是否被按下。按下F1进入温度控制点1的程序、按下F2进入温度控制点2 的程序。 程序控制设置温度的两个数码管闪烁的， 此时键盘输入有效。 有按键按下的 时候进入按键处理程序。 按下“确定”按键后，程序进入判断程序和继电器控制

35、程序。 继电器动作后，程序回到显示当前程序，并开始循环。二、程序代码（详见附录 程序清单）第五章系统的控制温控电路及报警电路的控制单片机的PO.O、P0.1、P0.7分别与三极管的基极连接来控制控制温度（图4.1）和报警（图4.2 ）。利用面包板搭了一个PNP9012的偏置电路电路。基极输入为“0”时,这时三极管导通推动报警器和控制电路工作，当基极输入为“ 1 ”时，三极管不导通， 报警器和控制电路都不工作。只要控制单片机的P0.0、P0.1、P0.7 口的高低电平就可 以控制模拟电路的工作。VC5加热器电风扇Q2C9012图5.1硬件控制电路VCC(+5V)二、LCD显示电路的控制把8根数据

36、线和P2 口连接，把3根控制线和P2.5、P2.6、P2.7连接。给VCC 端加上+5V的电压，GND端接地。VEE端的驱动电压不要过大，要调节滑动变 阻器使VEE在0.7伏以下显示器才能工作。三、使用说明键盘中阿拉伯数字09是数据输入键，A键是写上限的功能键，B键是写下 限的功能键，C键是取消键，其他的键置空。第六章 电路问题分析一、调试硬件电路时， 用万用表测试所有芯片的电源和地是否确实接电源和接地 了，测试各个芯片是否处于正常的工作电压， 并测试电路是否有短路、 断路、 虚焊，有无接错线，同时要特别注意过孔是否连接正确。二、硬件电路通电时，注意用手背触摸下芯片是否发烫，防止芯片被烧坏掉。

37、三、调试硬件电路， 烧写程序看各项功能是否正常实现， 分析未实现未实现原因。四、调试之行动作电路。 给参数采集电路一个高温或低温值看是否开启关闭空调 或加热器。五、在调试硬件电路时，注意各部分电路之间的时序配合关系。六、在调式过程中，应分功能模块调试好了以后再整合成整体调试。在调试整机电路时， 在排除故障中， 检测不出故障， 可就对各个芯片进行独 立检测。第七章 全文总结一、经济效益分析本系统的设计， 是为了保证某特定环境温度维持在设定的范围内， 以保证工 作系统在稳定的状态下工作。本系统的设计成本很低，总成本不超过 50 元人民 币。在市场上的温度自动控制系统的价格在百元人民币以上。 对于本

38、系统的使用 者来说，本系统能够很稳定的控制温度而且稳定性很高。 只要配上适当的温度传 感器，这个系统便还可以实现很多领域的温度自动控制。 这对于提高系统的利用 率，避免重复设计有很大的帮助的。 在本系统的作用下， 可以为工作系统提供一 个良好的环境，使产品的数量和质量有很大的提高。使得产品的生产成本降低， 从而使系统的使用者获得的利润提高了。通过分析表明： 本系统是一个性价比比较好的系统， 不论对于生产者还是使 用者来说，它都可以带来好的经济效益。二、社会效益分析本设计是以AT89S51为核心，利用软硬件相结合的自动控制的典型例子。现 阶段传统用模拟电路来控制温度的做法， 已经逐渐被淘汰。 这

39、个系统的实现， 改 变了传统的温度控制方法， 为温度的控制开辟了一条新的道路。 根据我国的科技 和工业水平， 这个系统的设计是符合工业生产的需要。 实现我国的工业化， 自动 控制是其中的一个重要目标， 自动控制系统正广泛的应用于工业生产和人们的日 常生活。本系统的设计成功知识实现自动控制的“冰山一角” ，但它为以后更加 智能化、人性化的自动控制系统的设计， 作了铺垫。 因此这种系统的设计具有比 较好的社会效益。致谢参考文献1 沙占友 . 集成温度传感器原理与应用 . 北京：机械工业出版社， 2002，8495.2 刘君华 . 智能传感器系统 . 西安：西安电子科技大学出版社， 1999，831

40、05.3 沙占友 . 智能化传感器原理与应用 . 北京：电子工业出版社， 2004，99108.4 赵负图 . 传感器集成电路手册 . 北京：化学工业出版社， 2002，692703.5张毅刚.MCS-51单片机原理及应用.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004，81946李玉峰，倪虹霞MCS-51系列单片机原理与接口技术北京：人民邮电出版社，2004，187216.7林伸茂. 8051单片机彻底研究经验篇 .北京：人民邮电出版社，2004，714.8沙占友. 单片机外围电路设计 .北京：电子工业出版社，2003，3748.9何希才. 传感器及其应用电路 .北京：电子工业出版社，2001，36

41、47.附录 I 程序DI EQU P3.3DO EQU P3.4CLK EQU P3.5CS EQU P3.6; LCD端口定义D2RS EQU P2.7D2RW EQU P2.6D2E EQU P2.5KEYPORT EQU P1 ; DS18B20 端口定义TEMPER_L EQU 36HTEMPER_H EQU 35HTEMPER_NUM EQU 38HFLAG1 BIT 00HDQ BIT P2.4ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HJMP INT00ORG 0038HMAIN: MOV SP,#60HSETB P2.0SETB P2.1SETB P2.2SETB E

42、ASETB EX0SETB P2.0SEETB P2.1SETB P2.2MOV R0,#01H ;LCALL DIS_CMD _WRT MOV R0,#38H ;8LCALL DIS_CMD _WRT CALL DIS_CUR_OFF MOV 42H,#20MOV 43H,#32XIAN: LCALL GET_TEMPERLCALL DISPLCALL DELAY43MSMOV A,TEMPER_NUMSUBB A,42H清屏并置地址计数器位数据接口，双行显示，05*7 点阵JC ZZZLMOV A,TEMPER_NUMSUBB A,43HJNC ZZZ2SETB P2.0SETB P2.1

43、SETB P2.2JMP XIANZZZL: CLR P2.0CLR P2.2JMP XIANZZZ2: CLR P2.0CLR P2.1JMP XIANINT0: ; 扫描键盘程序LCALL ASKSAO: CLR 01HLCALL KEYJNB 01H,SAOCJNE A,#10,PANLCALL ANSWRETIPAN: CJNE A,#12,SAORETIJ显示函数部分，可供调用DIS_CUR_OFF:MOVR0,#0CHLCALLDIS_CMD_WRTRETDIS_CUR_ON:MOVR0,#0EHLCALLDIS_CMD_WRTRETCHK_BUSY_FLG: MOVP0,#0FF

44、HCLR D2RSNOPNOPNOPLCALL DISPLAY_RDJB ACC.7,CHK_BUSY_FLGRETCLEAR_DIS: MOV R0,#01HLCALL DIS_CMD_WRTRETDIS_CMD_WRT: LCALL CHK_BUSY_FLGMOV P0,R0CLR D2RSNOPNOPNOPLCALL DISPLAY_WRTRETDIS_DATA_WRT: LCALL CHK_BUSY_FLGCJNEMOVCLRNOPNOPNOPLCALLDIS_DAT_WRT1: MOVSETBNOPNOPNOPLCALLRETDISPLAY_WRT: CLRNOPNOPNOPSETB

45、NOPNOPNOPCLRA,#10H,DIS_DAT_WRT1P0,#0C0H ;1100,00000D2RSDISPLAY_WRTP0,R0D2RSDISPLAY_WRTD2RWD2ED2E行起始地址为 40NOPNOPNOPRETDISPLAY_RD: SETB D2RWNOPNOPNOPSETB D2ENOPNOPNOPMOV A,P0NOPNOPNOPCLR D2ENOPNOPNOPRETDIS_DATA_RD: LCALL CHK_BUSY_FLGMOV P0,#0FFHSETB D2RSLCALL DISPLAY_RDRET ;键盘程序，出口： A为按键值01H : 0无键按下1有

46、 键按下KEY:MOV KEYPORT,#0FHMOV A,KEYPORCJNE A,#0FH,KEYDOWNMOV A,#0FFHRETKEYDOWN:LCALL DELAY43MSMOV KEYPORT,#0FHMOV A,KEYPORTCJNE A,#0FH,KEYDOWN_YESMOV A,#0FFHRETKEYDOWN _YES: MOV B,AMOV KEYPORT,#0F0HMOV A,KEYPORTORL A,BPUSH 30HMOV 30H,AMOV R3,#10HMOV DPTR,#KEYVALUENEXT_KEY: MOV A,R3MOVC A,a+dptrCJNE A,

47、30h,NEXTKEYVALUEDEC R3POP 30HWAITKEY_F: MOV KEYPORT,#0FHMOV A,KEYPORTCJNE A,#0FH, WAITKEY_FMOV A,R3SETB 01HRETNEXTKEYVALUE: DJNZ R3,NEXT_KEYDEC R3POP 30HWAITKEY_FREE: MOV KEYPORT,#0FHMOV A,KEYPORTCJNE A,#0FH, WAITKEY_FREEMOV A,R3SETB 01HRETKEYVALUE: DB 0FFH,7EH,7DH,7BH,77H,0BEH,0BDH,0BBH,0B7H,0DEH,0

48、DDH,0DBH,0D7H,0EEH,0ED H,0EBH,0E7HDELAY43MS: PUSH AMOV A,R3PUSH AMOV A,R2PUSH AMOV R3,#43DELAY:MOV R2,#0FAHLOOP:NOP ; 内层循环为 1MSNOPDJNZ R2,LOOPDJNZ R3,DELAYPOP AMOV R2,APOP AMOV R3,APOP ARET;确认是否修改温度设定ASK: MOV R0,#01H;清屏并置地址计数器 AC为0LCALL DIS_CMD_WRTMOV 40H,#0ZDZ: MOV DPTR,#LINEMOV A,40HMOVC A,A+DPTRM

49、OV R0,ALCALL DIS_DATA_WRTINC 40HMOV A,40HMOVC A,A+DPTRCJNE A,#00H,ZDZRETLINE: DB ARE YOU SURECHANGE T(Y/N)?,00HANSW: MOV R6,42HMOV R7,43HMOV R0,#01HLCALL DIS_CMD_WRTMOV R0,#44HCALL DIS_DATA_WRTMOV R0,#6FHCALL DIS_DATA_WRTMOV R0,#77HCALL DIS_DATA_WRTMOV R0,#6EHCALL DIS_DATA_WRTMOV R0,#3AHCALL DIS_DATA_WRTMOV 40H,#0CLR 00HJMP SAO1GAI: MOV R0,#0FEHCALL DIS_DATA_WRTMOV R0,#55HCALL DIS_DATA_WRTMOV R0,#70HCALL DIS_DA