基于单片机的温度控制系统的设计31189.docx

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1、永城职业学院毕业论文作者：XXX学号：XXXXXX学院：系（专业）：题目：基于单片机的温度限制系统的设计指导者：评阅者：XXXX年XX月XX日毕业论文中文摘要题目：基于单片机的温度限制系统的设计摘要：本设计以AT89S51单片机为核心的温度限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。文中介绍了该限制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度限制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路o单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度限制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采纳模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理

2、程序、温度信号处理程序、继电器限制程序、超温报警程序。关键词：AT89S51单片机DS18B20温度芯片温度限制串口通讯1 引言12 设计要求13 工作原理14 方案设计与论证24.1 主限制部分34.2 测量部分35各单元的设计85.1键盘单元85.2温度限制及超温柔超温警报单元105.3 温度限制器件电路115.4 温度测试单元115.5 七段数码管显示单元115.6 接口通讯单元136 电源输入单元147 程序设计157.1概述157.2程序结构分析167.3主程序178.测设分析17结论18参考文献19致谢20附录A运用说明21附录B程序清单211引言温度限制系统广泛应用于社会生活的各

3、个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的限制电路依据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度限制对象的运行性能始终以来都是限制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类限制对象惯性大,滞后现象严峻,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致限制系统性能不佳,甚至出现限制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简洁好用，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。限制领域还大量采纳传统的PID限制方式,但PID限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。而采纳数字温度传感器DS18B20,因其内部集成了A/D转换器，

4、使得电路结构更加简洁，而且削减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DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大削减了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20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，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了好用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。2设计要求设计基于单片计算机的温度限制器，用于限制温度。详细要求如下：1 .温度连续可调，范围为0-402 .超调量。20%3 .温度误差士O.5C4 .人-机对话便利3工作原理温度传感器DS18B

5、20从设备环境的不同位置采集温度，单片机AT89S51获得采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再依据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备（压缩制冷器），当采集的温度经处理后低于设定温度的下时，单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备（加热器）O当由于环境温度变更太猛烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变更时的历史数据，以便视

6、察整个温度的限制过程及监控温度的变更全过程。3-1工作原理图4方案设计4.1 温度测部分方案DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰实力、强易配处理器等优点，特殊适合用于构成多点温度测控系统，可干脆将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围一55+125C,可编程为912位A/D转换精度，测温辨别率可达0.0625C,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，业可采纳寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并

7、联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节约大量的引线和逻辑电路。从而可以看出DS18B20可以特别便利的被用于远距离多点温度检测系统。综上，在本系统中我采纳温度芯片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0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片干脆向单片机传输数字信号，便于单片机处理及限制。图4-1温度芯片DS18B204.2 主限制部分方案AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8kBytesISP（In-systemprogrammable）的可反复

8、擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采纳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80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中心处理器和ISPFlaSh存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为很多嵌入式限制应用系统供应高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes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

9、和配置了振荡频率可为OHZ并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPlJ暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可接着工作，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PDIP.TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。由于系统限制方案简洁，数据量也不大，考虑到电路的简洁和成本等因素，因此在本设计中选用ATMEL公司的AT89S51单片机作为主控芯片。主控模块采纳单片机最小系统是由于AT89S51芯片内含有4kB的E2PR0M,无需外扩存储器，电路简洁牢靠，其时钟频率为024MHz,并且价格低廉，批量价在10元以内。其主

10、要功能特性：兼容MCS-51指令系统32个双向I/O 口2个16位可编程定时/计数器 全双工IJART串行中断口线 2个外部中断源 中断唤醒省电模式 看门狗（WDT）电路 敏捷的ISP字节和分页编程4k 可反复擦写（1000 次）ISP Flash ROM4. 5-5. 5V工作电压时钟频率0-33MHz128x8 bit 内部 RAM低功耗空闲和省电模式3级加密位软件设置空闲和省电功能 双数据寄存器指针可以看出AT89S51供应以下标准功能：4K字节FIaSh闪速存储器，128字节内部RAM,32个I/O口线，看门狗（WDT）,两个数据指针，两个16位定时器/计数器,一个5向量两级中断结构,

11、一个全双工串行通信口，片内振荡器刚好钟。同时，AT89S51可降至OHZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM,定时/计数器，串行通信口及中断系统接着工作。掉电方式何在RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它全部部件工作干脆到一个硬件复位。AT89S51引角功能说明Vcc：电源电压GND：地PO：PO口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口，作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端口。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部

12、上拉电阻。在FlaSh编程时，PO口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。Pl口：Pl是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，Pl的输出缓冲级可驱动（汲取或输出电流）4个HL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口运用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号校验期间，Pl接收低8位地址。表4-1为PI口其次功能。表4-1Pl口其次功能端口引脚其次功能Pl.5MoSl（用于ISP编程）Pl.6MISO（用于ISP编程）Pl.7SCK（用于ISP编程）P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出

13、缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口运用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流I。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行：MOVXRi指令）时，P2口线上的内（也即特殊功能寄存器，在整个访问期间不变更。Flash编程或校验时，P2也接收高位地址和其它限制信号。）P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（汲取或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流IoP

14、3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的其次功能，P3口的其次功能如下表4-2。表4-2P3口的其次功能端口功能其次功能端口引脚其次功能RXD(P3.0)串行输入口TO(P3.4)定时/计数器0外部输入TXD(P3.1)串行输出口Tl(P3.5)定时/计数器1外部输入INTO(P3.2)外中断0WR(P3.6)外部数据存储器写选通INTl(P3.3)外中断1RD(P3.7)外部数据存储器读选通RST：复位输入。当振荡工作时，RST引脚出现两个机器周期上高电平将使单片机复位。WDT益出将使该引脚输出高电平，设置SFRAUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISRTO

15、位缺省为RESET输出高电平打开状态。ALE/PR0G：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目地，要留意的是：第当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的DO位置位，可禁止ALE操作。该位禁位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外，该引脚伎被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当A

16、T89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，高有两次有效的PSEN信号。EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU公访问外部程序存储器GlLtlhOOOOH-FFFFH）,EA端必需保持低电平（接地）。需留意的是：假如加密位LBI被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程电压VppoXTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。AT89S51单片机内部构造及功能：特殊功能寄

17、存器：特殊功能寄存器的片内空间分存如下图3-2所示。这些地址并没有全部占用，没有占用的地址不行运用，读这些地址将得到一个随意的数值。而写这些地址单元将不能得到预期的结果。中断寄存器：各中断允许限制位于IE寄存器，5个中断源的中断优先级限制位于IP寄存器。图4-2为AUXR协助寄存器。一WDIDLEDlSRTODISALE76543210地址=SEH复位状态=XXxOOxxOB一保留为将来扩展用途位DISALEALE禁止/便能DISALE操作模式0ALE输出1/6振荡时钟频率脉冲1ALE仅在执行MOVX或MOVC指令期间闹出脉冲DISRTO禁止/使能复位输出DISRTO0复位弓I脚在WDT溢出时

18、变高1复位弓I脚仅为输入WDIDLEWDIDLEO1禁止/使能IDLE模式的WDT工DLE模式WDT继续计数IDLE模式WDT停止计数AUXRNot Brt Addressable图4-2AUXR协助寄存器双时钟指针寄存器：为便利地访问内部和外部数据存储器，供应了两个16位数据指针寄存储器：PDO位于SFR区块中的地址82H、83H和DPI位于地址84H、85H,当SFR中的位DPS=O时选择DPO,而DPS=I时选择DPh在运用前初始化DPS。AUXR1地址=A2H不可寻址位复位状态=XXXXXXXOB-DPS76543210-保留为今后犷展用途DPS数据指针选择位DPS0选择DPTR寄存器

19、DPOLDPOH1选择DPTR寄存器DPlLDPlH图4-3双时钟指针寄存器电源空闲标记：电源空闲标记（POF）在特殊功能寄存储器SFR中PCON的第4位（PCON.4）,电源打开时POF置“1”，它可由软件设置睡眠状态并不为复位所影响。存储器结构：MCS-51单片机内核采纳程序存储器和数据存储器空间分开的结构，均具有64KB外部程序和数据的寻址空间。程序存储器：假如EA引脚接地（GND）,全部程序均执行外部存储器。在AT89S51,假如接至Vcc(电源+),程序首先执行从地址OOOOHOFFFH(4KB)内部程序存储器，再执行地址为IOoOH-FFFFH(60KB)的外部程序存储器。数据存储

20、器：在AT89S51的具有128字节的内部RAM,这128字节可利用干脆或间接寻址方式访问，堆栈操作可利用间接寻址方式进行，128字节均可设置为堆栈区空间。看门狗定时器(WDT)：WDT是为了解决CPU程序运行时可能进入混乱或死循环而设置，它由一个14bit计数器和看狗复位SFR(WDTRST)构成。外部复位时，WDT默认为关闭状态，要打开WDT,必按依次将OIH和OEIH写到WDTRST寄存器，当启动了WDT,它会随晶体振荡器在每个机器周期计数，除硬件复位或WDT溢出复位外没有其它方法关闭WDT,当WDT溢出，将使RST引脚输出高电平的复位脉冲。引脚图详见图4-4Pl. 0 CPl. 1 C

21、Pl. 2 匚Pl. 3 CPl.4 CM0SI/P1.5 CMIS0P1.6 CSCK/Pl. 7 C RST CRXDP3. 0 CTXD/P3. 1 C iHT0P3. 2 C INfTP3.3 CT0P3.4 CT1/P3. 5 C 画P3.6 CM/P3. 7 CXTAL2 匚 XTALl CPDIP GND 匚1-40239338437536635734833932103111301229132814271526162517241823192220213 Vcc PO. 0/ADO PO.IZADl3 PO. 2/AD2 PO. 3/AD33 P0.4/AD4 ：J PO. 5/A

22、D53 P0.6/AD6 PO. 7/AD73 EA/VPP ALEZPRQg3 PESN3 P2. 7/A15 P2.6/A14 P2. 5/A133 P2.4/A123 P2. 3/A11 P2. 2/A103 P2.1/A93 P2. 0/A8图4-4AT89S51单片机引脚图5各单元的设计5.1键盘单元单片机应用系统中除了复位按键有特地的复位电路，以及专一的复位功能外,其它的按键或键盘都是以开关状态来设置限制功能或输入数据。键开关状态的牢靠输入：为了去抖动我采纳软件方法，它是在检测到有键按下时，执行一个IOmS的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则确认

23、为真正键按下状态，从而消退了抖动影响在这种行列式矩阵键盘非编码键盘的单片机系统中,键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下。对键的识别通常有两种方法：一种是常用的逐行扫描查询法；另一种是速度较快的线反转法。比照图示的4*4键盘，说明线反转法工作原理。首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来推断。方法是：向行线输出全扫描字OOH,把全部列线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。假如有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。推断键盘中哪一个键被按下是通过将列线逐列置低

24、电平后，检查行输入状态来实现的。方法是：依次给列线送低电平，然后查全部行线状态，假如全为L则所按下的键不在此列；假如不全为1,则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的那个键。键盘共有16个按键，用于便利设定温度。0 数字按键，输入数字09；确认设置的确认，修改设置温度时进行确认;清除设置的清除，修改设置温度时进行删除;开启电源关闭关闭电源Fl显示及设置转换到温度点1,按此按键后，显示预设置温度的数码管闪耀；f2显示及设置转换到温度点2,按此按键后，显示预设置温度的数码管闪耀；表5-1键盘的按键分布P2.0O123P2.14567P2.289FlF2P2.3清除开启关闭确定124

25、P2.5P2.6P2.75.2温度限制及超温柔超温警报单元当采集的温度经处理后超过规定温度上限时.，单片机通过Pl.4输出限制信号驱动三极管Dl,使继电器Kl开启降温设备（压缩制冷设备）：当采集的温度经处理后低于设定温度下限时，单片机通过PL5输出限制信号驱动三极管D2,使继电器K2开启升温设备（加热器1）o当由于环境温度变更太猛烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。详细电路连接如图5-1所示。图5-1详细电路连接图5. 3温度测试单元采纳温度芯片DS18B20。运用集成芯片，能够有

26、效的减小外界的干扰，提高测量的精度，简化电路的结构。5.4温度限制器件电路单片机通过三极管限制继电器的通断，最终达到限制电热器的目的。当温度未达到要求时，单片机发送高电平信号使三极管饱和导通，继电器使电源与电热器接通，电热器加热。温度渐渐上升。当温度上升到预定温度时，单片机发送低电平信号三极管进入截止状态，继电器的弹片打到另一侧，使电热器与电源断开，电热器停止加热。继电器电路中有一个三极管8050的爱护电路，即将一个二极管反向接到三机管的两端。连接方法如图5-2所示。图5-2单片机限制信号其原理是：当继电器突然断电时，继电器产生很大的反向电流。二极管的作用是将反向电流分流，使流过三级管8050

27、的电流比较小，达到爱护三极管8050的作用。5.5七段数码管显示单元本部分电路主要运用七段数码管和移位寄存器芯片74LS164单片机通过I2C总线将要显示的数据信号传送到移位寄存器芯片74LS164寄存，再由移位寄存器限制数码管的显示，从而实现移位寄存点亮数码管显示。由于单片机的时钟频率达到12M,移位寄存器的移位速度相当快，所以我们根本看不到数据是一位一位传输的。从人类视觉的角度上看，就仿佛是全部数码管同时显示的一样。详细见实际连线图如图5-3o当清除端（CLEAR）为低电平常，输出端（QAQH）均为低电平。串行数据输入端（A,B）可限制数据。当A、B随意个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟

28、端(CLOCK)脉冲上升沿作用下QO为低电平。当A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK上升沿作用下确定QO的状态，逻辑封装图如图5-3：引出端符号：CLOCK时钟输入端；CLEAR同步清除输入端(低电平有效)；A,B串行数据输入端；QA-QH输出端。真值表：表5-2表5-2真值表InputsOutputsClearClOCkABQAQB_QhLXXLL.LHLXXOAoQ90.H0HTHHHOm.QGnHTLL0a11.QGnHTXLLQM.OGn56接口通讯单元max232资料简介:该产品是由德州仪器公司（Tl）推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口rs232

29、电平是TOV+10v,而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0+5v,max232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路供应TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-VTTL/CMOS电平。每一个发送器将11LCMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。主要特点：1、单5V电源工作2、LinBiCMOSTM工艺技术3、两个驱动器及两个接收器4、30V输入电平5、低电源电流：典型值是8mA6、符合甚至优于ANSI标准EIA/TIA-232-E及ITU举荐标准V.28

30、7、ESD爱护大于MIL-STD-883（方法3015）标准的200OV51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以便利地进行串口通讯。进行串行通讯时要满意肯定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必需有一个电平转换电路，我采纳了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简洁牢靠。在本设计中采纳了三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXDo这是最简洁的连接方法，但是对我来说已经足够运用了，电路如下图所示，MAX232的第10脚和单

31、片机的11脚连接，第9脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接，串口通讯详细如图5-5图5-5通讯接口连线图6电源输入部分限制系统主限制部分电源须要用5V直流电源供电，其电路如图6-1所示，把频率为50Hz、有效值为220V的单相沟通电压转换为幅值稳定的5V直流电压。其主要原理是把单相沟通电经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成稳定的直流电压。由于输入电压为电网电压，一般状况下所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而电源变压器的作用显现出来起到降压作用。降压后还是沟通电压，所以须要整流电路把沟通电压转换成直流电压。由于经整流电路整流后的电压含有较大的沟通重量，

32、会影响到负载电路的正常工作。需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变更的影响，从而获得稳定性足够高的直流电压。本电路运用集成稳压芯片7805解决了电源稳压问题。图6-1电源部分连线图7程序设计7.1程序结构分析主程序调用了5个子程序，分别是数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器限制程序、单片机与PC机串口通讯程序。键盘扫描电路及按键处理程序：实现键盘的输入按键的识别及进入相应的程序。温度信号处理程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行推断和显示。数码管显示程序：向数码的显示送数，限制系统的显示部分。继电器

33、限制程序：限制继电器动作串口通讯程序：实现PC机与单片机通讯，将温度数据传送给PC机。图7-1程序结构图7.2主程序程序起先的时候先设置初始化，然后就限制数码管显示当前温度。接着就推断Fl、F2按键是否被按下。按下Fl进入温度限制点1的程序、按下F2进入温度限制点2的程序。程序限制设置温度的两个数码管闪耀的，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，程序进入推断程序和继电器限制程序。继电器动作后，程序回到显示当前程序，并起先循环。7.3程序代码（详见附录程序清单）8 .测设分析1、测试环境环境温度28摄氏度，室内面积20平方米测试仪器：数字万用表，温度计0一100

34、摄氏度2、测试方法使系统运行，采纳温度计同时测量室内度变更状况，得出系统测量的温度。3、测试结果设定温度由0摄氏度到40摄氏度标定温差Cl摄氏度调整时间15s（详细视现场状况）静态误差二0.5摄氏度最大超调量1摄氏度4、通过测试分析，对于实际室内的温度限制，可以再提出以下2点方法：I增加传感器个数，对各个温度传感器采集的数据进行求算术平均，可得到较为精确的温度值。II对实际室内的温度限制，可采纳功率较大的电炉，并且通过风扇对箱内温度进行充分搅和，降温设备可采纳空气压缩机等制冷设备。5、通过试验测试和分析，发觉虽然传感器的温度采集精度最高可得到0.06,但测试得到的数据最小间隔为0.03Co通过

35、分析，当对浮点数求平均处理时，遇到同一时刻两个传感头采集的温度相差不大，使0.06时求出平均温度变为0.03为了解该数据是否真实，可采纳一个高精度的数字温度计测试，发觉读出的值与其基本一样，由此推断假如在同一时间增加采集温度的个数，则可以进一步提高温度的精度。在工业生产和日常生活中，对温度限制系统的要求，主要是保证温度在肯定温度范围内变更，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。在论文中简洁分析了单片机温度限制系统设计过程及实现方法。本系统的测温范围为T0C40C,温度检测系统依据用户设定的温度范围完成肯定范围的温度限制。89S51的时钟最高可达12M,I/O口可达32个，高的时钟频率和丰富

36、的I/O,都为我们实现电路功能供应了特别有利的条件。同时也因为开发环境友好，易用，便利，大大加快本系统设计开发。本制作的设计中运用了继电器限制的只是插座电路，因此，该系统的可扩展性很强。随着插入插座的电器的不同，可以实现很多其它功能的电路。参考文献1曹巧媛主编.单片机原理及应用(其次版).北京：电子工业出版社,20022全国高校生电子设计竞赛组委会编第五届全国高校生电子设计竞赛获奖作品选编(2001),北京:北京理工高校出版社，20033何力民编.单片机高级教程.北京:北京航空高校出版社,20004金发庆等编.传感器技术与应用.北京机械工业出版社,20025王锦标，方崇智.过程计算机限制.北京

37、：清华高校出版社，1997；36406邵惠鹤.工业过程高级限制.上海：上海交通高校出版社，1997；5862,781017胡寿松.自动限制原理.北京：国防工业出版社，2000；1031248刘伯春.智能PlD调整器的设计及应用.电子自动化，1995；(3)：20259 KatsuhikoOgata.ModenControlEngineering.Publishinghouseofelectronicsindustry,2000：19620210周润景，张丽娜基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真M.北京：航空航天高校出版社，2006.P321P32611王忠飞，胥芳.MCS-51单片机

38、原理及嵌入式系统应用M.西安：西安电子科技高校出版社，2007.P268-27312刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆书目.第1版.北京：高等教化出版社，195713傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985,44714华罗庚，王元.论一样分布与近似分析.中国科学，1973(4)：33935715张筑生.微分半动力系统的不变集探讨：学位论文,北京：数学系统学探讨所，198316Microchip24C01B/02B8位PIC单片机产品手册ED/0L,17赵娜，赵刚，于珍宝等.基于51单片机的温度测量系统J.微计算机信息，2007,1-2：146-148o18BorkoH,B

39、ernierCL.Indexingconceptsandmethods.NewYorkiAcademic致谢三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的起先。在这三年的求学生涯中师长、亲友给与了我大力支持，在这个翠绿的季节我将迈开脚步走向远方，怀念，思索，长长的问号一个个在求学的路途中被学问的举手击碎，而人生的思索才刚刚起先。感谢我教书育人的老师，我不是你们最精彩的学生，而你们却是我最敬重的老师。高校时代的老师治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳闻目睹，潜移默化，使我不仅接受了全新

40、的思想观念，树立了雄伟的学术目标，领悟了对待学问，走向社会的思索方式。在这里尤其要感谢刘建林老师,从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思索后的领悟,经常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。感谢父母，焉得谖草，言树之背，哺育之恩，无以回报；感谢同学在我遇到逆境时向我伸出救济之手，同窗之谊我们社会再续；感谢这段时间对我帮助给与关怀的叔叔，阿姨，是你们让我看到了人间真情暖人心，激励我时时刻刻努力，奋勉向上，解除万难勇往直前。在论文即将完成之际，我的心情无法安静，从起先进入课题到论文的顺当完成，有多少可敬的师长、同学、挚友给了我无言的帮助，在这里请接受我真诚谢意！同时也感谢学

41、院为我供应良好的做毕业设计的环境。最终再一次感谢全部在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。附录A：运用说明1、将温度限制箱上的开关全部打到“关”的位置2、将温度芯片插到温度限制箱的指定位置3、用串口线将温度限制箱与计算机相连，打开相应的应用程序4、将用电器的插头插到温度限制箱的插座5、接上温度限制箱的电源、并打开开关。在温度限制箱上的数码管显示出当前温度6、按Fl键，进入温度点1的设置。通过键盘设置所须要的温度，然后按“确定”键。系统会将设置值与当前值进行比较，通过温度芯片的反馈，单片机限制加热或冷却水的温度，使水的温度稳定在设置的温度上。从而达到限

42、制温度的作用。7、按F2键则相应进入温度点2的设置。与Fl键的运用方法相同。8、当要关闭系统时，先关掉开关，然后再拔掉电源。框图表示：附录B:程序清单主程序:ORGOOOOH;DS18B20.ASMDS18SLEQU41H;用于保存读出温度的低8位DS18SHEQU40H;用于保存读出温度的高8位DS18FIGEQU8H;是否检测到DS18B20标记位A_BIT1EQU31H;数码管个位数存放内存位置B_BIT1EQU32H;数码管十位数存放内存位置D_BIT1EQU35H;数码管百位数存放内存位置DS18CD1 EQU 42H;DS18CD1-DS18CD8暂存64位ROMDS18CD2EQ

43、U43H;从低到高DS18CD3EQU44HDS18CD4EQU45HDS18CD6EQU47HDS18CD7EQU48HDS18CD8EQU49HDS1864BEQU4AHDS18ADSEQU4BHDS18DQEQUPl.O;30H,31H,32H,33H:X个位十位XMOD7:MOVSP,#60H1.CALLGET_TEMPER;调用读温度子程序1.CALLREADCODEAJMPMOD7INIT_1820:;DS18B20初始化SETBDS18DQCLRDS18DQ;延时，500US低MCMOVR7,#250DJNZR7,$MOVR7,ftl50DJNZR7,$SETBDS18DQ;释放

44、总线1.CALLDELAY60US;15-60US的等待时间MOVR6,#4SETDSDQ:1.CALLDELAY60USJNBDS18DQ,SETDSDQFH;60-24OlJS内是否有返回信号,为0跳DJNZR6,SETDSDQMOVR7,#250DJNZR7,$CLRDS18FIGRETSETDSDQFH:SETBDS18FIGMOVR7,#250DJNZR7,$MOVR7,ttl00DJNZR7,$RET;数据处理程序：TEMPO:INCAAJMPTEMPITEMPCOV:MOVA,DS18SL;数据处理子程序TEMPCOVMOVB,#16DIVABJBB.3,TEMPOTEMPI:M

45、OV34H,A;将DS18SL的高四位右移四位,存入34H中（温度值）MOVA,BHDS18SL的低四位X10/16得小数后一位数.MOVB,ftlOMULABMOVB,ttl6DIVABMOV30H,A;将小数后一位数.存入30H中MOVA,DS18SH;DS18SH中存放高8位数,权重16MOVB,ttl6MULABADDA,34H;34H中存入温度值的整数部分DIVABMOV31H,B;个位存入3IH中MOVB,#10;DIVAB;MOV32H,B;十位存入32H中MOVB,#10;DIVAB;MOV35H,B;百位存入33H中MOVA,DS18SHMOV33H,#10H;JBACC.7,EXIT7MOV33H,#00HEXIT7:RETGETEMPER:;读出转换后的温度值，并显示SETBDS18DQ1.CALLINIT_1820;先复位DS18B20JBDS18FIG,TSS2RET;推断DS1820是否存在?若DS18B20不存在则返TSS2: