智能儀表課程設計--基于ds18b20的溫度采集系統(tǒng)

1、<p>　　智能儀表綜合訓練設計說明書</p><p>　　題 目：基于DS18B20的溫度采集系統(tǒng)</p><p>　　學生姓名：XXXXX</p><p><b>　　學 號： </b></p><p>　　專 業(yè)：測控技術與儀器</p><p>　　班 級：

2、XXXXXX</p><p>　　指導教師：XXXXXX</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效

3、的解決方案。DS18B20數字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據應用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。</p&

4、gt;<p>　　關鍵詞：DS18B20;LCD1602；報警；溫度采集；單片機STC89C52</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 概述1</b></p><p>　　1.1背景及研究意義1</p><p>　　1.2國內外現(xiàn)狀1

5、</p><p>　　1.3課程設計的目的3</p><p><b>　　1.4主要工作3</b></p><p>　　1.5本文研究內容3</p><p>　　第二章 總體方案設計4</p><p><b>　　2.1設計方案4</b></p>&l

6、t;p>　　2.2系統(tǒng)設計原理4</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)組成4</b></p><p>　　2.4程序流程圖5</p><p>　　第三章 硬件設計6</p><p><b>　　3.1微控制器6</b></p><p>　　3.1.1主要參數

7、：6</p><p>　　3.1.2引腳圖7</p><p>　　3.2 DS18B207</p><p>　　3.2.1內部結構8</p><p><b>　　3.2.2特性8</b></p><p>　　3.2.3引腳圖9</p><p>　　3.3 LCD

8、16029</p><p>　　3.3.1引腳圖及引腳功能9</p><p>　　3.3.2 LCD1602的特性10</p><p>　　第四章 軟件設計11</p><p>　　4.1 Keil uVision4 的使用11</p><p>　　4.1.1項目文件的建立11</p><

9、;p>　　4.1.2源文件的建立13</p><p>　　4.1.3編譯、連接項目，形成目標文件15</p><p>　　4.2 STC_ISP的使用15</p><p>　　4.3 程序流程圖17</p><p>　　4.3.1上下限調整17</p><p>　　4.3.2 報警程序18</p

10、><p><b>　　第五章 總結20</b></p><p><b>　　參考文獻21</b></p><p>　　附錄A 基于DS18B20的溫度采集系統(tǒng)的硬件原理圖22</p><p>　　附錄B 基于DS18B20的溫度采集系統(tǒng)的源程序23</p><p><

11、;b>　　概述</b></p><p>　　1.1背景及研究意義</p><p>　　隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術已經普及到我們生活、工作、 科研、各個領域，已經成為一種比較成熟的技術, 單片機的應用已經滲透到電力、冶金、化工、建材、機械、食品、石油等各個行業(yè)。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機的出現(xiàn)使得溫度的采集和數據處理問題能夠得到很好的解決。溫度

12、是工業(yè)對象中的一個重要的被控參數。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。因此對數據采集的精度和采用的控制方法也不相同。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點是溫度波動范圍大，由于他主要通過控制接觸器的通斷時間比例來達到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來快速發(fā)展了多種先進的溫度控制方式，如：PID控制，模糊

13、控制，神經網絡及遺傳算法控制等。這些控制技術大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產品的質量更好，降低了產品的成本，提高了生產效率。</p><p>　　DS18B20與STC89C52結合實現(xiàn)最簡溫度檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)結構簡單，抗干擾能力強，適合于惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場溫 度測量，有廣泛的應用前景。對于防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內容，是衡量倉庫管理質量的重要指標。它直接影響到儲備物資的使用壽

14、命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強倉庫內溫度與濕度的監(jiān)測工作。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機性大。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準確的溫濕度測量儀。本溫度計屬于多功能溫度計，可以設置上下報警溫度，當溫度不在設置范圍內時，可以報

15、警。</p><p><b>　　1.2國內外現(xiàn)狀</b></p><p>　　溫度控制系統(tǒng)在國內各行各業(yè)的應用雖然已經十分廣泛，但從國內生產的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距。成熟的溫控產品主要以“點位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表，國

16、內技術還不十分成熟，形成商品化并廣泛應用的控制儀表較少。隨著我國經濟的發(fā)展及加入WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關企業(yè)資源進行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。</p><p>　　單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內存、內部和外部總線系統(tǒng)，目

17、前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網絡、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。</p><p>　　單片機也被稱為微控制器（Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制領域。單片機由芯片內僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而

18、對體積要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。</p><p>　　早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。基于這一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機，但因為性價比

19、不理想并未得到很廣泛的應用。90年代后隨著消費電子產品大發(fā)展，單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。目前，高端的32位單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。當代

20、單片機系統(tǒng)已經不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。</p><p>　　1.3課程設計的目的</p><p>　　鞏固、加深和擴大單片機應用的知識面，提高綜合及靈活運用所學知識解決工業(yè)控制的能力。</p><p>　　培

21、養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關手冊、圖表及文獻資料的自學能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調試的動手能力。</p><p>　　通過對課題設計方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設計的方法、內容及步驟。</p><p>　　加深對智能儀器的理解，了解智能儀器在實際生產中的重要意義</p><p><b>　　1.4主要工作</b&

22、gt;</p><p>　　本課程設計的重點是設計一種基于單片機的溫度采集系統(tǒng)。利用數字傳感器DS18B20測量溫度并轉換，用LCD1602顯示采集到的溫度值。</p><p><b>　　主要工作如下</b></p><p><b>　　溫度采集并轉換。</b></p><p>　　上、下限報警且

23、上、下限可調。</p><p>　　LCD1602顯示。</p><p><b>　　1.5本文研究內容</b></p><p>　　本文主要介紹了一個基于STC89C52單片機的測溫系統(tǒng)，詳細描述了利用數字溫度傳感器DS18B20開發(fā)測溫系統(tǒng)的過程，重點對傳感器在單片機下的硬件連接，軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程進行了詳盡分析，特別是數字溫度傳感

24、器DS18B20的數據采集過程。對各部分的電路也一一進行了介紹, 該系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)溫度采集和顯示， 并可根據需要任意設定上下限報警溫度，它使用起來相當方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點，適合于我們日常生活和工、農業(yè)生產中的溫度測量，也可以當作溫度處理模塊嵌入其它系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴展。</p><p><b>　　總體方案設計</b></p>

25、<p><b>　　2.1設計方案</b></p><p>　　采用數字溫度芯片DS18B20 測量溫度，輸出信號全數字化。便于單片機處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。在0—100攝氏度時，最大線形偏差小于1 攝氏度。DS18B20 的最大特點之一采用了單總線的數據傳輸，由數字溫度計DS18B20和微控

26、制器STC89C52構成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數字信號,可直接與計算機連接。這樣,測溫系統(tǒng)的結構就比較簡單,體積也不大。采用51 單片機控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。既可以單獨對多DS18B20控制工作，還可以與PC 機通信上傳數據，另外STC89C52 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應用，編程技術及外圍功能電路的配合使用都很成熟。</p>&

27、lt;p>　　該系統(tǒng)利用STC89C52芯片控制溫度傳感器DS18B20進行實時溫度檢測并通過LCD1602顯示，能夠實現(xiàn)快速測量環(huán)境溫度，并可以根據需要設定上下限報警溫度。</p><p><b>　　2.2系統(tǒng)設計原理</b></p><p>　　利用溫度傳感器DS18B20可以直接讀取被測溫度值，進行轉換的特性，溫度值經過DS18B20處理后轉換為數字值，

28、然后送到單片機中進行數據處理，并與設置的溫度報警限比較，超過限度后通過蜂鳴器報警。同時處理后的數據送到LCD中顯示。</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)組成</b></p><p>　　本系統(tǒng)以STC89C52單片機作為主控芯片，利用DS18B20數字溫度傳感器作為溫度傳感器，通過LCD1602作為顯示器件，通過單片機控制來實時顯示當前溫度。并實時顯示時間，且時間

29、可調。當溫度高于設定最高溫度或低于設定的最低溫度時，蜂鳴器發(fā)出報警聲。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖如下</b></p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　2.4程序流程圖</b></p><p><b>　　圖 2-2<

30、/b></p><p><b>　　硬件設計</b></p><p><b>　　3.1微控制器</b></p><p>　　STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式

31、控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標準功能： 8K字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內置4KB EEPROM，MAX810復位電路，三個16位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口。另外 STC89X52 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。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保

32、存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。</p><p>　　3.1.1主要參數：</p><p>　　增強型8051 單片機，6 時鐘/機器周期和12 時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051　　</p><p>　　工作電壓：5.5V～3.3V（5V 單片機）/3.8V～2.0

33、V（3V 單片機） 　　</p><p>　　工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051 的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHz 　　</p><p>　　用戶應用程序空間為8K 字節(jié) 　　</p><p>　　5. 片上集成512 字節(jié)RAM 　　</p><p>　　6. 通用I/O 口（32 個），復位后為：P0/P1/P2

34、/P3 是準雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。 　　</p><p>　　7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數秒即可完成一片 　　</p><p>　　8. 具有EEPROM功能 　　</p

35、><p>　　9. 具有看門狗功能 　　</p><p>　　10. 共3個16位定時器/計數器。即定時器T0、T1、T2 　　</p><p>　　11. 外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 　　</p><p>　　12. 通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多

36、個UART 　　</p><p>　　13. 工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級） 　　</p><p>　　14. PDIP 封裝</p><p><b>　　3.1.2引腳圖</b></p><p><b>　　圖 3-1</b></p><p>

37、;　　3.2 DS18B20</p><p>　　DS18B20數字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據應用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式

38、多樣，適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。</p><p><b>　　3.2.1內部結構</b></p><p><b>　　圖 3-2</b></p><p><b>　　3.2.2特性</b></p><p>　　獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時

39、僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊</p><p>　　測溫范圍 －55℃～+125℃，固有測溫分辨率0.5℃</p><p>　　支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，實現(xiàn)多點測溫，如果數量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸的不穩(wěn) </p><p>　　工作電源: 3~5V/DC </p

40、><p>　　在使用中不需要任何外圍元件</p><p>　　測量結果以9~12位數字量方式串行傳送 </p><p>　　不銹鋼保護管直徑 Φ6 </p><p>　　適用于DN15~25, DN40~DN250各種介質工業(yè)管道和狹小空間設備測溫</p><p>　　標準安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2

41、”任選</p><p>　　PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設備連接</p><p><b>　　3.2.3引腳圖</b></p><p><b>　　圖 3-3</b></p><p>　　3.3 LCD1602</p><p>　　1602液晶也叫1

42、602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。 　　</p><p>　　1602LCD是指顯示的內容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字

43、符和數字）。</p><p>　　3.3.1引腳圖及引腳功能</p><p>　　第1腳：VSS為電源地 　　</p><p>　　第2腳：VCC接5V電源正極 　　</p><p>　　第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度）

44、　</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器　</p><p>　　第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作　</p><p>　　第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端　　</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據端　　&l

45、t;/p><p>　　第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極</p><p><b>　　圖 3-4</b></p><p>　　3.3.2 LCD1602的特性</p><p>　　1. +3.3V電壓，對比度可調 　　</p><p>　　2. 內含復位電路 　　<

46、/p><p>　　3. 提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能 　　</p><p>　　4. 有80字節(jié)顯示數據存儲器DDRAM 　　</p><p>　　5. 內建有192個5X7點陣的字型的字符發(fā)生器CGROM 　　</p><p>　　6. 8個可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM</p>

47、<p><b>　　軟件設計</b></p><p>　　4.1 Keil uVision4 的使用</p><p>　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功

48、能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。</p><p>　　2009年2月發(fā)布Keil uVision4，Keil uVision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用多臺監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個窗口，提供一個整潔，高效的環(huán)境來開發(fā)應用程序。新版本支持更多最新

49、的ARM芯片，還添加了一些其他新功能。</p><p>　　下面介紹Keil uVision4的使用方法:</p><p>　　4.1.1項目文件的建立</p><p>　　Keil C51 現(xiàn)在常用的是第四版本的Keil uVision4 ，打開的界面如圖4-1 </p><p><b>　　圖 4-1</b><

50、/p><p>　　選擇Project菜單下的 New Project 彈出如圖4-2所示的對話框</p><p><b>　　圖 4-2</b></p><p>　　在鍵入“項目1”后保存，彈出圖4-3芯片選擇對話框，在這里選擇Atmel公司的AT89C51芯片如圖4-4，此時會提醒用戶是不是添加啟動碼，選擇“是”。</p><

51、p><b>　　圖 4-3</b></p><p><b>　　圖 4-4</b></p><p>　　4.1.2源文件的建立</p><p>　　在File菜單下選擇New...彈出程序編寫界面如圖4-5 ，在Text 下編寫程序</p><p><b>　　圖 4-5</b

52、></p><p>　　編程完成后點擊保存，彈出如圖4-6對話框</p><p><b>　　圖 4-6</b></p><p>　　輸入文件名加后綴“.c”，這里輸入“項目1.c”，點擊保存。這樣我們就完成了一個源文件，之后右鍵點擊“Source Group 1”在彈出的下拉菜單中選擇“Add Files to Group‘Source

53、 Group 1’...</p><p>　　彈出如圖4-7所示對話框，找到剛剛完成的源文件，單擊‘Add’，這樣我們就把源文件添加到工程中去了。</p><p><b>　　圖 4-7</b></p><p>　　4.1.3編譯、連接項目，形成目標文件</p><p>　　把保存了的工程源文件添加到工程當中過后，我們就

54、可以編程、連接、調試了。在編譯之前我們設置一下，在通過過后會生成“*.HEX文件”，這就是單片機所需的程序文件。設置如圖4-8</p><p><b>　　圖 4-8</b></p><p>　　編譯、連接時，如果程序有錯，則編譯不成功，并在下面的信息窗口給出相應的提示信息，以便用戶修改。如圖4-9，這個是編譯成功的情況。</p><p>&l

55、t;b>　　圖 4-9</b></p><p>　　4.2 STC_ISP的使用</p><p>　　STC-ISP 是一款單片機下載編程燒錄軟件，是針對STC系列單片機而設計的，可下載STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。</p><p>　　現(xiàn)目前使用的是STC-ISP的版本是V4.7

56、.9的版本。打開軟件，出現(xiàn)如圖4-10所示的界面。</p><p><b>　　圖 4-10</b></p><p>　　在程序下載之前要先設置，要選擇對應的芯片、COM口、波特率（一般可以默認不變）。</p><p>　　設置好過后再用串口線把電腦和開發(fā)板連接好就可以下載程序到芯片當中了，點擊主界面的“OpenFile/打開文件”，彈出如圖4

57、-11的對話框，選擇需要的“*.HEX或者是*.BIN”文件。</p><p>　　在下載時候，開發(fā)板需要重新復位一次，可用對開發(fā)板重新上電的辦法。</p><p><b>　　圖 4-11</b></p><p><b>　　4.3 程序流程圖</b></p><p>　　4.3.1上下限調整&l

58、t;/p><p>　　上下限調整模塊主要由按鍵程序和顯示程序構成。按鍵掃描電路掃描調整鍵K1是否按下，檢測到按鍵按下時，延時1ms,再次檢測按鍵是否按下，若檢測到按下，才確定此按鍵，本設計中每個按鍵設計都運用了防抖動功能，避免抖動產生的誤差。當檢測到按鍵K1按下七次時，顯示為設定的上限值，此時K2和K3分別為遞增鍵和遞減鍵，在上限或下限沒超過125℃時，每次檢測到按下時則上限值增加或減少1，并將key4標志位置7。當

59、K1被按下八次時，顯示為設定的下限值，此時K2和K3分別為遞增鍵和遞減鍵，每次檢測到按下時則下限值增加或減少1，并將key4標志位置8。當K1被第九次按下時，key4標志位置9，此時跳轉到溫度采集模式，并將設定的上限值和下限值寫入到傳感器中。顯示程序顯示設定值的變化，當key4為0時，顯示測量到的溫度的值，當key為7時，顯示上限值，并隨K2，K3按鍵按下的時上限值的變化而變化，當key4為8是，顯示下限值，并隨K2，K3按鍵按下時下限

60、值的變化而變化</p><p>　　圖 4-12 上下限調整程序流程圖</p><p>　　4.3.2 報警程序</p><p>　　報警模塊主要由單片機輸出電平來驅動蜂鳴器構成。當所測溫度超過設定的上限（TH值）或下限溫度（TL值）時置beep=1，表示溫度值越界。在調用報警子程序時先判斷beep的值，若為1則在鳴器端口輸出低電平信號beep=0，蜂鳴器報警。在蜂

61、鳴器報警的同時，LED燈不斷閃爍。</p><p>　　圖 4-13 報警程序流程圖</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　此課程設計用到了一個單片機STC89C52、DS18B20、電阻、電源和簡單的外圍電路，因此設計的核心就是芯片DS18B20。由于此前對此芯片缺乏了解，所以此次設計的難點在編程，通過搜集和閱讀DS1

62、8B20的資料，以及本組成員的編譯和數天調試，攻克了程序設計的難題，使此次的課程設計取得突破性的成功。DS18B20 是一種傳感器精度高、互換性好;它直接將溫度數據進行編碼,可以只使用一根電纜傳輸溫度數據,通信方便,傳輸距離遠且抗干擾性好的數字溫度傳感器。所構成的系統(tǒng)以簡單,且系統(tǒng)擴充維護十分方便。DS18B20 可以廣泛用于工廠工業(yè)過程、大型糧倉、釀酒廠,食品加工廠的溫度檢測以及賓館、儀器儀表室等處的溫度檢測和控制.</p>

63、;<p>　　在硬件基本沒有問題的情況下，我們下載程序進行調試，實現(xiàn)了溫度顯示的基本功能，后進行程序改進，擴展了功能，實現(xiàn)溫度上下限的設置和溫度報警功能以及時鐘功能。通過這次智能化儀表設計使我學習到了很多的東西，不僅加深了對專業(yè)知識的理解，而且更好地把理論知識與實踐相結合，提高了自身的動手能力和實踐水平，增強了學習單片機系統(tǒng)開發(fā)與設計的興趣。</p><p><b>　　參考文獻</

64、b></p><p>　　[1] 于永.51單片機C語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[2]　戴永成等.基于DS18B20的數字溫度測量儀[J].北華航天工業(yè)學院學報，2008</p><p>　　[3]　甘勇等. 數字溫度傳感器DS18B20 在多點測溫系統(tǒng)中的應用. 河南農業(yè)大學學報，2001&

65、lt;/p><p>　　[4]　張越等.基于DS18B20溫度傳感器的數字溫度計[J].微電子學，2007</p><p>　　[5]　李朝青.單片機原理及接口技術（簡明修訂版）.杭州：北京航空航天大學出版社，1998</p><p>　　[6]　黃河.基于DS18B20的單總線數字溫度計[J].湘潭師范學院學報，2008</p><p>　　[

66、7]　李廣弟.單片機基礎［Ｍ］.北京：北京航空航天大學出版社，1994</p><p>　　[8] 王建強等.基于DSP控制器與DS18B20的溫度測量方法[J]. 儀器儀表與檢測技術，2009</p><p>　　[9] 雷建龍等.數碼管動態(tài)顯示亂碼現(xiàn)象分析[J].液晶與顯示，2009</p><p>　　[10] 孫安清等.AT89S52單片機實驗與實踐教程

67、［Ｍ］.單片機實驗板配套教程</p><p>　　[11] 趙亮等.單片機C語言編程和實例［Ｍ］.人民郵電出版社，2003</p><p>　　[12] 張毅剛等.單片機原理及運用［Ｍ］.高等教育出版社，2003</p><p>　　附錄A 基于DS18B20的溫度采集系統(tǒng)的硬件原理圖</p><p>　　附錄B 基于DS18B20的溫度采集