单片机温度控制系统毕业论文设计

告警搜索命令 温度变换 0ECH 执行后，只有温度超过设定值上限或者下限的片子才做出响应 44H 启动DS18B20进行温度转换，转换时间最长为500MS，结果存入部9字节RAM中 读暂存器 写暂存器 0BEH 4EH 读部RAM中9字节的容 发出向部RAM的第3，4字节写上、下限温度数据命令，紧跟读命令之后，是传送两字节的数据 复制暂存器 重调E2PRAM 读 供 电 方 式 48H 0BBH 0B4H 将E2PRAM中第3，4字节容复制到E2PRAM中 将E2PRAM中容恢复到RAM中的第3，4字节 读DS18B20的供电模式，寄生供电时DS18B20发送“0”，外接电源供电DS18B20发送“1” 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。

斜坡累加器 预 置 计数比较器 低温度系数 振 荡 器 减法计数器 预 置 减到0 温度寄存器 高温度系数 振 荡 器 减法计数器 减到0

图3－4 测温原理部装置

3.3.2 DS18B20的测温流程

初始化 DS18B20 数码管显示 跳过ROM 匹配 温度变换 延时1S 转换成显示码 读暂存器 跳过ROM 匹配

图3－5 DS18B20测温流程

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4 单片机接口设计

4.1 设计原则

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3.1所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。本设计采用电源供电方式， P1.1口接单线总线为保证在有效的DS18B20时钟周期提供足够的电流，可用一个MOSFET管和89S51的P1.0来完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10 μs。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，因此发送接收口必须是三状态的。主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤：初始化；ROM操作指令；存储器操作指令。

4.2 引脚连接

4.2.1 晶振电路

单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个12MHZ的晶振，形成单片机的晶振电路。

4.2.2 串口引脚

P0口接9个2.2K的排阻然后接到显示电路上。P1.0温度传感器DS18B20如图4.1

所示。

单片机 GND P1.0 18B20 VCC图4－1 DS18B20与单片机的接口电路

P1.1和P1.2引脚接继电器电路的4.7K电阻上，P1口其他引脚悬空

P2口中P2.0、P2.1、P2.2、P2.3分别接到显示电路的4.7K电阻上，P2.5接蜂鸣器电路，其他引脚悬空；P3口中P3.5、P3.6、P3.7接到按键电路

4.2.3 其它引脚

ALE引脚悬空，复位引脚接到复位电路、VCC接电源、VSS接地、EA接电源

5 系统整体设计

5.1 系统硬件电路设计

5.1.1 主板电路设计

单片机的P1.0接DS18B20的2号引脚，P0口送数P2口扫描，P1.1、P1.2控制加热器和电风扇的继电器。如附录1。

5.1.2 各部分电路

(1) 显示电路

显示电路采用了7段共阴数码管扫描电路，节约了单片机的输出端口，便于程序的编写。

图5－1 显示电路图

(2) DS18B20温度传感器电路

图5-2 温度传感器电路引脚图

(3) 单片机电路