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AT89S52单片机; 时钟芯片DS12C887; 温度传感器DS18B20
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河南理工大学毕业设计(论文)说明书
摘 要
本设计主要针对电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、
粮食存储、酒类,生产领域内出现的温度控制问题;因此本选题的研究有着
极其重要的现实意义和实用性。
本设计系统采用数字集成温度传感器 DS18B20 温度采集模块,采
用 ATMEL 公司的 AT89S52 单片机作为控制器,DS12C887 为实时时
钟模块,四位数码管作为显示模块,利用固态继电器和蜂鸣器构成电机
驱动电路和报警电路,系统整体构成简单廉价,可作为小型应用的温度
监控系统。
经过努力实现了对硬件部分的设计,画出原理图 PCB 图;软件部分
可以实现 00――99 度的温度控制显示(精 度为 1 度)同时温度过高或
者定时时间到时能够报警。可应用到对化工厂、粮食存储、酒类生产等 ,
具有较强的实用价值。
关 键 词 : AT89S52 单 片 机 ; 时 钟 芯 片 DS12C887; 温 度 传 感 器
DS18B20
I
河南理工大学毕业设计(论文)说明书
ABSTRACT
The major design Targeted at the emergence of a large number of the
temperature control problem. which happened in the area of the electrical
force, chemicals, petroleum, metallurgy, aerospace, machinery manufacturing,
food storage, alcohol production . Therefore, the research topics are extremely
important realistic significance and relevance.
The overall design of a simple low-cost system can be used as small-scale
application of the temperature monitoring system. Which is made of the digital
integrated temperature sensor DS18B20 temperature acquisition module, made
of the ATMEL's AT89S52 MCU as a controller, made of the DS12C887 for
real-time clock module, as four of the digital display module, made of the solid
state relays and a motor drive buzzer Dynamic circuit and alarm circuits.
I strive to achieve through the hardware part of the design.At the same time,
I painted, including schematics and PCB plans; The software can achieve 00 -
99 degrees temperature control display (accuracy of 1 degree). At the same
time, the temperature or time limit to the time when the alarm. It can be applied
to the chemical plants, food storage, such as alcohol production, which has
strong practical value.
Key words: AT89S52 MCU; clock chip DS12C887; temperature sensor
DS18B20
II
河南理工大学毕业设计(论文)说明书
目 录
ABSTRACT..................................................................................II
1 绪论.........................................................................................1
1.1 温度测量的必要性、应用及发展.............................................1
1.2 定时功能的实现原理.............................................................2
2 系统方案论证............................................................................4
2.1 系统技术要求......................................................................5
2.2 温度传感器及测温原理..........................................................5
2.2.3 DS18B20 内部结构.........................................................10
1. DS18B20 的内部结构如 2-2 图所示。.............................10
2.2.4 实时时钟芯片 DS12C887...............................................12
3 系统硬件设计..........................................................................16
3.1 系统框图(如 3-1 图示)........................................................16
................................................................................................16
3.2 电源部分...........................................................................17
3.3 单片机掉电保护电路...........................................................17
3.4 主控制器的设计.................................................................18
3.4.1 AT89S52 简介..................................................................18
3.5 前向通道设计....................................................................24
3.5.1 测温模块..........................................................................24
3.5.2 实时时钟电路..................................................................26
3.6 后向通道的设计.................................................................27
3.6.1 压缩机/加热电阻丝驱动电路:.....................................27
3.6.2 显示电路:......................................................................28
3.6.3 键盘输入电路..................................................................29
3.6.4 报警指示电路..................................................................29
4 系统软件设计..........................................................................31
4.1 主程序设计........................................................................31
是............................................................................................31
III
河南理工大学毕业设计(论文)说明书
4.3 显示子程序........................................................................33
................................................................................................33
4.4 DS18B20 的读写程序........................................................34
4.5 DS12C887 的读写程序(INT0 中断服务程序).....................39
4.6 EEPROM X25045 的读写程序............................................42
4.7 报警指示、温度控制部分程序..............................................48
致 谢.........................................................................................50
附图..........................................................................................53
IV
河南理工大学毕业设计(论文)说明书
1 绪论
1.1 温度测量的必要性、应用及发展
温度是生产生活中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等学科
都离不开温度。在工业生产和实验研究中,像电力、化工、石油、冶金 、
航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内,温度常常是表征
对象和过程状态的最重要的参数之一。比如,发电厂锅炉的温度必须控
制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才
能正常进行:炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分
馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境,许多电子
设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保
障。可见,温度的测量和控制是非常重要。
温度的测量是从金属( 物质)的热胀冷缩开始。水银温度计至今仍是
各种温度测量的计量标准。可是它的缺点是只能近距离观测,而且水银
有毒,玻璃管易碎。代替水银的有酒精温度计和金属簧片温度计,它们
虽然没有毒性,但测量精度很低,只能作为一个概略指示。在居民住宅
中使用可满足要求。在工业生产和实验研究中为了配合远传仪表指示,
出现了许多不同的温度检测方法,常用的有电阻式、热电偶式、PN 结型、
辐射型、光纤式及石英谐振型等。它们都是基于温度变化引起其物理参
数(如电阻值,热电势等)的变化的原理。随着大规模集成电路工艺的
提高,出现了多种集成的数字化温度传感器。
原来的温度检测采取对各测温点取样的人工方法,工作量大,可靠
性差。近年来,随着计算机技术的发展和测量技术的提高,传统的人工
查看温度的方法,已逐步被电子检测温度设备所取代。前一种方式多数
采用由拨动手动开关逐点查看温度的方法,有些也采用自动巡检方式并
配备小型打印机记录温度数据。后一种方式则可在微机机房监测温度情
况,并能利用微机对温度数据进行分析对比。由于微处理器芯片和网络
1
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