毕业设计（论文）-基于51单片机的油箱温度控制系统设计_精品.doc

目 录 摘 要 IV Abstract V 目 录 VI 第一章 绪论 1 1.1 蔬菜大棚温度控制系统的目的 1 1.2 蔬菜大棚温度控制系统完成的功能 2 第二章 总体设计方案 3 2.1 方案一 3 2.2 方案二 3 第三章 硬件电路设计 6 3.1 AT89S52 的选用 6 3.2 温度采集模块的设计 7 3.3 显示模块的设计 13 3.4 晶振电路 14 3.5 复位电路 15 3.6 加热和制冷电路 16 3.7 串行通信模块设计 16 第四章 系统软件设计 19 4.1 系统软件的整体思路 19 4.2 系统总流程图 19 第五章 结论 25 致 谢 26 参考文献 27 附录一 主板电路图 28 附录二 系统源程序 29 第一章 绪论 1.1 蔬菜大棚温度控制系统的目的 本设计的内容是蔬菜大棚温度测试控制系统，控制对象是温度。植物在生长发育的过程中，温度的高低，直接影响到花卉的生理活动，如酶的活性、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用，这是在原产地已形成固有的特殊性能。因温度周期的变化，可直接影响的生长，以及的数量大小等方面。生物正常的生命活动一般是在相对狭窄的温度范围内进行，大致在零下几度到50左右之间。温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度，即生物的三基点温度。当环境温度在最低和最适温度之间时，生物体内的生理生化反应会随着温度的升高而加快，代谢活动加强，从而加快生长发育速度；当温度高于最适温度后，参与生理生化反应的酶系统受到影响，代谢活动受阻，势必影响到生物正常的生长发育。当环境温度低于最低温度或高于最高温度，生物将受到严重危害，甚至死亡。A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，电路设计比较麻烦。 2.2 方案二 考虑使用DS18B20，结合单片机电路设计，用一只DS18B20，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。 图2－1 温度计电路总体设计方案 控制部分 单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用，系统应用三节电池供电。 2. 显示部分 显示电路采用4位共阳LED数码管。 3. 温度采集部分 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温。这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作，由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。数字温度传感器DS18B20把采集到的温度通过数据引脚传到单片机的P1.0口，单片机接受温度并存储。此部分只用到DS18B20和单片机，硬件很简单 （1） DS18B20的性能特点如下： 1) 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 2) 多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； 3) 无须外部器件； 4) 可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5V； 5) 零待机功耗； 6) 温度以3位数字显示； 7) 用户可定义报警设置； 8) 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 9) 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 (2) DS18B20的内部结构 DS18B20采用3脚PR－35封装，如图2-2所示；DS18B20的内部结构，如图2-2所示。 图2－2 DS18B20封装 (3) DS18B20内部结构主要由四部分组成： 1) 64位光刻ROM。开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。高速暂存存储CRC生AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，