基于 DS18B20的温度控制系统方案.docx
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基于DS18B20的温度控制系统方案
课程设计报告
安徽文达信息工程学院电子工程学院
学号
1340201***
姓名
李**
班级
13级电子信息工程1班
成绩
专业
电子信息工程
课程
单片机原理与应用
指导老师
***
题目
基于DS18B20的温度控制系统
任务
1）实现温度检测，并以3位LED数码管显示测量温度值，2位显示温度符号，温度检测精确到0.1度。
2）当温度低于30℃，单片机控制加热电路工作，当温度高于40℃，停止加热。
制冷采用自然冷却方式。
3）能通过按键调节温度范围。
4扩展功能：
精确到0.01度。
有声音报警功能。
方案论证：
1）DS18B20温度传感器是一线总线器件，一线总线标准的接线方式经济灵活，非常容易组成传感器控制网络。
DS18B20的温度测量范围为-55~+125℃，在-10~+85℃范围内，精度为0.5℃。
采用“一线总线”方式传输，可以大大提高系统的抗干扰能力，所以本次课程设计以DS18B20作为温度采集传感器，经单片机处理显示并具有高温报警功能。
2）用四个按钮开关进行温度范围调节，K0进行调节功能选择，K1调节值的确定，K2外部中断0方式温度值增加，K3外部中断2方式温度值减少。
3）扩展功能：
精确地0.01度。
实现方法：
在“读温度”函数所得实际温度扩大100倍，进行温度转化显示就可得到预期效果。
完成任务的思路：
1）DS18B20温度采集；
2）单片机处理并数码管显示温度值；
3）程序设定高温报警功能；
4）采用中断设定高温值的加减运算，即通过按键调节温度范围；
5）综合调试运行程序。
电路原理图：
程序框图：
否
是
否
是
否
是
核心程序：
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitK0=P3^0;//显示温度报警值
sbitK1=P3^1;//温度值设定确定
sbitK2=P3^2;//温度加
sbitK3=P3^3;//温度减
sbitDQ=P3^4;
sbitLED1=P3^5;//红灯，报警状态
sbitLED2=P3^6;//绿灯，正常状态
sbitBEEP=P3^7;
uinttemp=300,i;
uintsum=300;
bitflag_bj=0;
ucharcodeSegCode[]=
{0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x73,0x80,0x00,0x63,0x39};//共阴极
ucharcode={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10};//位码
ucharDisbuf[]={12,12,12,12,12};
typedefunion
{uintT;
uchartt[2];
}mty;
mtyTbuff;
voidd622us（void）
{
uinti=40;
while（i--）;
}
voidBeep（void）//报警程序
{
uintj;
for（j=200;j>0;j--）
{BEEP=~BEEP;
d622us（）；
}
voidDS18B20_Init（void）//DS18B20初始化
{
ucharx=0;
DQ=1;
Delay10us（9）;
DQ=0;
Delay10us（80）;
DQ=1;
Delay10us（37）;
}
ucharDS18B20_RByte（void）//读DS18B20的一个字节
{
uchari=0;
uchardat=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
dat>>=1;
DQ=1;
if（DQ）
dat|=0x80;
Delay10us（5）;//约54us
}
return（dat）;
}
voidDS18B20_WByte（uchardat）//写DS18B20的一个字节
{
uchari=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
Delay10us（5）;//约54us
DQ=1;
dat>>=1;
}
}
voidAnjian0（void）//显示报警最高的值
{
if（K0==0）
{
DelayMs（10）;
if（K0==0）
{
flag_bj=1;
}
}
}
voiddisp1（）//温度设定的值显示转化
{
Value（）;
Seg7_Disp（）;
}
voidmain（void）
{uchari;
sum=temp;
IE=0x85;
TCON=0x05;
DS18B20_Init（）;
DS18B20_WByte（0xCC）;
DS18B20_WByte（0xBE）;
Tbuff.T=DS18B20_R_T（）;
DelayMs（1000）;
while
（1）
{
DS18B20_Init（）;
DS18B20_WByte（0xCC）;
DS18B20_WByte（0xBE）;
Tbuff.T=DS18B20_R_T（）;
T_to_Buff（）;
for（i=0;i<30;i++）
Seg7_Disp（）;
while（flag_bj）
{disp1（）;
K1=1;
if（K1==0）
flag_bj=0;
}
for（j=300;j>0;j--）
{
BEEP=1;
d622us（）;
}
}
voidDelayMs（uintn）//延时程序
{
ucharj;
while（n--）
{
for（j=0;j<113;j++）;
}
}
voidDelay7us（void）//7us延时程序
{
_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;
}
voidDelay10us（ucharn）//延时10us
{
do
{
Delay7us（）;
}while（n--）;
}
voidSeg7_Disp（）//数码管显示
{
uchari;
for（i=0;i<6;i++）
{
P0=Disbuf[i];
P2=BitCode[i];//p2位码
DelayMs
（1）;
}
P2=0;
}
uintDS18B20_R_T（void）//读温度
{
uchara=0;
uintt=0;
floattt=0;
DS18B20_Init（）;
DS18B20_WByte（0xCC）;
DS18B20_WByte（0x44）;
DS18B20_Init（）;
DS18B20_WByte（0xCC）;
DS18B20_WByte（0xBE）;
a=DS18B20_RByte（）;
t=DS18B20_RByte（）;
t<<=8;
t=t|a;
tt=t*0.0625;
t=tt*10+0.5;
return（t）;
}
voidT_to_Buff（）//温度显示
{
ucharshi,ge,xshu;
shi=Tbuff.T/100;
ge=Tbuff.T/10-shi*10;
xshu=Tbuff.T-shi*100-ge*10;
//Disbuf[5]=SegCode[12];
Disbuf[4]=SegCode[shi];
Disbuf[3]=SegCode[ge]|0x80;
Disbuf[2]=SegCode[xshu];
Disbuf[1]=SegCode[13];
Disbuf[0]=SegCode[14];
}
voidValue（void）//温度值设定显示
{
ucharshi,ge,xshu;
shi=temp/100;
ge=temp/10-shi*10;
xshu=temp-shi*100-ge*10;
Disbuf[4]=SegCode[12];
Disbuf[3]=SegCode[shi];
Disbuf[2]=SegCode[ge]|0x80;
Disbuf[1]=SegCode[xshu];
Disbuf[0]=SegCode[12];
}
if（Tbuff.T>=temp）//报警值设定
{
Beep（）;
LED1=0;
LED2=1;
}
else
{LED2=0;
LED1=1;
}
Anjian0（）;
}
}
voidEx0Isr（）interrupt0//加温值
{
sum++;
if（sum==800）{sum=0;}
temp=sum;
}
voidEx1Isr（）interrupt2//减温值
{sum--;
if（sum==65536）sum=65535;
temp=sum;
}
系统调试记录：
1）添入报警功能时，数码管显示乱码，通过增加延时解决；
2）主程序添加“while
（1）”语句使程序循环显示判断；
3）按键功能无法数码管显示通过使用“flag_bj”作为标志位判断，以及“Value（）；”转化数值函数，然后经数码管显示完成设报警值的功能。
系统使用说明：
一．硬件连接：
1）K0=P3.0;K1=P3.1;K2=P3.2;K3=P3.3;DQ=P3.4;
LED1（red）=P3.5;LED2（greed）=P3.6;Beep=P3.7.
2）共阴极数码管使用7SEG-MPX6-CC,它与硬件连接段码使用P0口，位码使用P2口。
3）单片机为AT89C52。
二．功能说明：
1）K0显示报警值（设定的温度上限值）；K1显示温度下限值；K2进行温度报警值自加运算；K3进行温度报警值自减运算；
2）LED1（red）亮表示达到温度设定值上限，需停止加热；
LED2（greed）亮表示温度处于正常状况，此时正在加热；
3）Beep为蜂鸣器，当温度上限值进行报警，发声时间为85ms,静音125ms.
课程设计小结：
在本次课程设计的制作和研究中，我选取了DS18B20以及单片机并把它们联系到一起而且还很好的完成了本次毕业论文设计的要求。
首先，课程设计的思路很重要，事先想好思路并一步步完成每部分的功能，直到最后根据程序框架做成一个完整系统，所以设计需脚踏实地分歩攻克小难题。
其次就是硬件，你要了解你要用到哪些元器件，并且掌握这些元器件都有什么效果，用什么方法把他们连接起来是最好的方案，当然还需要熟练的运用各种电子设计软件辅助。
最后，本设计的拓展性很强，在老师的帮助下才得以完成，教会我的不仅是理论知识，还有如何解决问题的方法，我能顺利完成，与各位恩师的帮助密不可分，再次万分感谢。
指导老师评语：
指导老师签名：
年月日
成绩：
分为优、良、中、及格、不及格五等
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