單片機大作業(yè)報告

1、單片機大作業(yè) 溫度控制系統(tǒng)設計班級：1302041學號名：陳串串1 設計要求項目簡介：溫度的測量和控制對人類日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預報、物資倉儲等都起著極其 重要的作用。在許多場合，及時準確獲得目標的溫度、濕度信息是十分重要的，近年 來，溫濕度測控領域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術的發(fā)展，溫濕度的測控芯片也相應的 登上歷史的舞臺，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領域中廣泛使用。 鑒于此，本文對基于單片機的溫濕度計系統(tǒng)進行了相關研究。本系統(tǒng)是通過單片機控制 來實現(xiàn)對周圍環(huán)境的溫濕度進行測量。本系統(tǒng)是以AT89C52單片機為控制單元、溫度傳感器DS18B2C為主要檢測器件，實現(xiàn)溫度、濕

2、度的測量、顯示、控制，并利用單片機之 間的通信功能，將所采集到的溫度和濕度值在液晶屏中顯示出來。溫度測量范圍為測溫 范圍 40C + 70 C,精度土 0.0625 C。(1) 溫度高于28r啟動制冷開關，從而使制冷壓縮機工作；(2) 溫度低于15C啟動加熱開關，從而使加熱絲導通工作；( 3)以上設定通過用戶從鍵盤上輸入實現(xiàn)；(4) 溫度需要用八段式LED顯示(溫度顯示范圍-40 C 70C)；(5) 制冷和制熱需要LED燈顯示其工作。2 電路設計硬件電路的設計運用51單片機、七段數(shù)碼管、LED丁、晶振、電解電容、DS18B20電阻、排阻、電源等 組成全部系統(tǒng)。DS18B2可以程序設定912位

3、的分辨率，精度為土 0.5 ° G可選更小的封 裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設定，及用戶設定的報警溫度存儲在EEPROM，掉電后依然保存。DS18B2的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！DS182與DS18B20軟件兼容，是DS18B2的簡化版本。省略了存儲用戶定義報警溫度、分 辨率參數(shù)的EEPROMB度降低為土 2° C,適用于對性能要求不高，成本控制嚴格的應 用，是經(jīng)濟型產(chǎn)品。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS182開辟了溫度傳感器技術的新 概念。DS18B2和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構建適合自己的 經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)。設計

4、框圖如下：項目視圖圖 2-1 溫度控制系統(tǒng)原理總圖單片機運用單片機處理溫度轉化成的串行數(shù)字信號，實現(xiàn)信號處理。將獲得的結果通過輸出裝置輸出顯示在七段數(shù)碼管上，并且在最后的處理部分也借用了P2和P3口的三個引腳，來點亮所需要點亮的LED燈。89C52單片機組成結構中包含運算器、控制器、片內(nèi)存儲器、并行I/O 口、串行I/O 口、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能部件。圖 2.1.1 單片機控制部分電路溫度采集部分運用一個DS18B2C溫度傳感器作為外部溫度的檢測部分，并將采集好的串行數(shù)字信號供單片機處理。圖 2.1.2 DS18B20 傳感器獲取外界溫度電路溫度顯示部分六個七段數(shù)碼管組成顯示

5、部分。圖 2.1.3 溫度顯示部分溫度狀態(tài)指示電路溫度高于指定溫度（28E）時，LED-RED?（代表制冷工作）；溫度在指定溫度（15C 28C ）之間時，LED-GREE亮;溫度低于指定溫度（15C）時，LED-BLUES （代表制熱工作）。圖 2.1.4 狀態(tài)指示部分軟件的設計#include <reg52.h> #define W_IO P1 / 片選線從左往右分別與 P1.0-P1.4 相連#define S0 P0 /段選線從A-DP,分別與P0.0-p0.7相連#define uchar unsigned char#define ulong unsigned long#

6、define uint unsigned intint t,a;uint temp,flag;float ftemp;sbit LED1=P2A0;sbit LED2=P2A4;sbit LED3=P3A1;sbit ds=P3A4;uchar Time5;/ 數(shù)碼管要顯示的 4 位數(shù)字和溫度正負int code S_Data10=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;int code W_Data5=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10;void delayms(int time)/ 延時函數(shù)int i,j;for(i

7、=time;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);void LED(uchar Data5,uint dp,uint flag)/ 七段數(shù)碼管上的顯示程序int i=0,j=0;P0=0XFF;for(i=0;i<5;i+)if(i=0)W_IO=W_Datai;if(flag=0) S_IO=0xff;else S_IO=0xbf;delayms(5);elseif(dp!=i)W_IO=W_Datai;S_IO=S_DataDatai;elseW_IO=W_Datai;S_IO=S_DataDatai&0x7f;delayms(5);void init

8、18b20()/DS18B20 復位，初始化函數(shù) uint i;ds=0;i=103;while (i>0)i-;ds=1;i=4;while(i>0)i-;bit du1wei() / 讀一位數(shù)據(jù)uint i;bit dat;ds=0;i+;ds=1;i+;i+;dat=ds;i=8;while(i>0)i-;return (dat);uchar du1zijie()/ 讀一字節(jié)數(shù)據(jù)uchar i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i+)j=du1wei();dat=(j<<7)|(dat>>1);return(dat);voi

9、d xie1wei (uchar dat)/寫一字節(jié)uint i;uchar j;bit test;for(j=1;j<=8;j+)test=dat&0x01; dat=dat>>1; if(test)ds=0;i+;i+;ds=1;i=8;while(i>0)i-;elseds=0;i=8;while(i>0)i-;ds=1;i+;i+;void xie_temp_zhuanhuan()/ 開始獲取溫度并轉換init18b20();delayms(1);xie1wei (0xcc);xie1wei (0x44);uint du_temp_flag()/

10、讀存儲器中存儲的溫度，標記正負uchar a,b;uint c;init18b20();delayms(1);xie1wei (0xcc);xie1wei (0xbe);a=du1zijie();b=du1zijie();temp=b;temp<<=8;temp=temp|a;c=0;if(temp>0xf000) c=1;return c;uint du_temp_cunchuqi(uint flag)/讀存儲器中存儲的溫度，轉換uchar a,b;init18b20();delayms(1);xie1wei (0xcc);xie1wei (0xbe);a=du1zijie

11、();b=du1zijie();temp=b;temp<<=8;temp=temp|a;if(flag=1)temp=temp;temp=temp+1;ftemp=temp*0.0625;temp=ftemp*100+0.5;return temp;void baojin(uint flag)/ 溫度狀態(tài)處理if(flag=1)LED1=0;LED2=1;LED3=0;else if(flag=0)if(temp<1500)LED1=0;LED2=1;LED3=0;else if(temp>=1500&&temp<=2800)LED1=0;LED2

12、=0;LED3=1;else if(temp>2800)LED1=1;LED2=0;LED3=0;void main()/ 主函數(shù)while(1) xie_temp_zhuanhuan();flag=du_temp_flag();t=du_temp_cunchuqi(flag);Time0=flag;Time1=t/1000;Time2=t%1000/100;Time3=t/10%10;Time4=t%10;LED(Time,2,flag);baojin(flag);部分代碼說明flag 為1. 代碼全程引入一關鍵(全局)變量 flag ，代表溫度正負，當溫度在零上時，八段數(shù)碼管上的顯示

13、程序0，溫度在零下時， flag 為 1，作為影響多個子函數(shù)的重要參數(shù)。void LED(uchar Data5,uint dp,uint flag)/2.int i=0,j=0;P0=0XFF;for(i=0;i<5;i+)if(i=0)W_IO=W_Datai;if(flag=0) S_IO=0xff;else S_IO=0xbf;delayms(5);else if(dp!=i)W_IO=W_Datai;S_IO=S_DataDatai; elseW_IO=W_Datai;S_IO=S_DataDatai&0x7f; delayms(5);數(shù)碼管的顯示是另一關鍵，結合主函數(shù)

14、可知，該子函數(shù)中 i=0-4 代表六聯(lián)數(shù)碼管上 2-6 即后五個的對應處理情況，即 i=0 對應符號位， i=1-4 對應數(shù)字位。符號位與數(shù)字位處理方式不同，故有了 for 循環(huán)內(nèi)第一層 if-else 條件判斷區(qū)分參數(shù)dp關系小數(shù)點位設定，主函數(shù)中取 dp=2,對應i=2時的小數(shù)點特殊處理，故有了第 一層 if-else 中 else 下的又一層3 測試結果仿真結果溫度信號模擬，仿真結果如圖。溫度大于 28 度時，系統(tǒng)開啟制冷措施(紅燈亮)溫度小于 15 度時，系統(tǒng)開啟取暖措施(藍燈亮)溫度在指定范圍 15-28 之間時，系統(tǒng)不采取任何措施(綠燈亮)溫度低于測量下限時，系統(tǒng)發(fā)出警報(藍燈亮)溫度高于測量上限時，系統(tǒng)發(fā)出警報(紅燈亮)4 總結本次單片機課程設計，不僅要求設計者能熟練使用單片機來實現(xiàn)溫度的采集與讀 數(shù)，熟練編寫程序，還要求對單片機的電路連接結構，對數(shù)碼管芯片有明確清晰的了解 與認識。剛開始拿到老師給的題目，我們就開始分析應該需要用到哪些知識，我們發(fā)現(xiàn)首先應該了解Keil和protel軟件的使用，其次就是DS18B20勺數(shù)據(jù)采集和編程問題。由于 匯編程序是非常晦澀難懂的，所以我們決定采用C語言進行編程，而我們本身學的是匯編，所以我就在網(wǎng)上下載了一個郭天祥的基于C的單片機教學視頻，開始前幾天我基本就在看視頻學習。在學習過程中，我學到了很多編程技巧，對我之