基于单片机的多点无线温度监控专业系统设计毕业设计方案.doc

基于单片机多点无线温度监控系统设计
前言
在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是惯用重要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热解决炉、反映炉和锅炉中温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不但具备控制以便、简朴和灵活性大等长处，并且可以大幅度提高被控温度技术指标，从而可以大大提高产品质量和数量。因而，单片机对温度控制问题是一种工业生产中经常会遇到控制问题。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等某些于一体器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息解决和控制。因而，单片机广泛用于当代工业控制中。
随着“信息时代”到来，作为获取信息手段——传感器技术得到了明显进步，其应用领域越来越广泛，对其规定越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一种国家科学技术发展水平重要标志之一。因而，理解并掌握各类传感器基本构造、工作原理及特性是非常重要。
由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以运用计算机实现自动测量、信息解决和自动控制，但是它们都不同限度地存在温漂和非线性等影响因素。传感器重要用于测量和控制系统，它性能好坏直接影响系统性能。因而，不但必要掌握各类传感器构造、原理及其性能指标，还必要懂得传感器通过恰当接口电路调节才干满足信号解决、显示和控制规定，并且只有通过对传感器应用实例原理和智能传感器实例分析理解，才干将传感器和信息通信和信息解决结合起来，适应传感器生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用传感器，于是种类繁多新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要一类传感器。其发展速度之快，以及其应用之广，并且尚有很大潜力。
为了提高对传感器结识和理解，特别是对温度传感器进一步研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型原则而设计了本系统。本文运用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了基于单片机AT89S51和温度传感器DS18B20温度控制系统设计方案与软硬件实现方案。系统涉及数据采集模块，单片机控制模块，显示模块和温度设立模块，驱动电路五个某些。文中对每个某些功能、实现过程作了详细简介。本设计应用性比较强，系统稍微改装可以作为生物培养液温度监控系统，可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。设计后系统具备操作以便，控制灵活等长处。

1 概述
1.1 课题研究目及意义
随着社会发展，温度测量及控制变得越来越重要。温度是生产过程和科学实验中普遍并且重要物理参数。在工业生产过程中为了高效地进行生产，必要对生产工艺过程中重要参数，如温度，压力，流量，速度等进行有效控制。其中温度控制在生产过程中占有相称大比例。精确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产重要条件。在工业研制和生产中，为了保证生产过程稳定运营并提高控制精度，采用微电子技术是重要途径。它作用重要是改进劳动条件，节约能源，防止生产和设备事故，以获得好技术指标和经济效益。
本课题采用51单片机来对温度进行控制，不但具备控制以便、组态简朴和灵活性大等长处，并且可以大幅度提高被控温度技术指标。
作为控制系统中一种典型实验设计，单片机温度控制系统综合运用了微机原理、自动控制原理、传感器原理、模仿电子技术、数字控制技术、键盘显示技术等诸多方面知识，是对所学知识一次综合测试。
1.2 课题研究现状分析
由于当代工艺越来越多需要对实时温度进行监测和控制，并且需要精度越来越高。因此温度控制系统国内外许多关于人员注重，得到了十分广泛应用。温度控制系统发展迅速，并且成果明显。由于单片微解决器性能日益提高、价格又不断减少，使其性能价格比优势非常明显。因而，如何将单片微解决器应用到锅炉温度自动控制领域，为越来越多生产厂家所注重。
当前先进国家各种炉窑自动化水平较高，装备有完善检测仪表和计算机控制系统。其计算机控制系统已采用集散系统和分布式系统形式，大某些配有先进控制算法，可以获得较好工艺性能指标。单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术发展而诞生。由于它具备体积小，功能强，性价比高等长处，因此广泛应用于电子仪表，家用电器，节能装置，军事装置，机器人，工业控制等诸多领域，使产品小型化，智能化，既提高了产品功能和质量又减少了成本，简化了设计。

1.3 技术指标
设计并制作一种基于单片机温度控制系统，可以对炉温进行控制。炉温可以在一定范畴内由人工设定，并能在炉温变化时实现自动控制。若测量值高于温度设定范畴，由单片机发出控制信号，通过驱动电路使加热器停止工作。当温度低于设定值时，单片机发出一种控制信号，启动加热器。通过继电器重复启动和关闭，使炉温保持在设定温度范畴内。
◆温度设定范畴为0～99℃，最社区别度为1℃，温度控制误差≤1℃
◆可以用数码管精准显示当前实际温度值
◆按键控制：设立复位键、加一键、减一键
◆越限报警

2 总体设计
2.1 系统设计方案论证
实现温度控制办法重要有如下几种。
方案一：采用纯硬件闭环控制系统。该系统长处在于速度较快，但可靠性比较差控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不以便。且要实现题目所有规定难度较大。
方案二：FPGA/CPLD或采用带有IP内核FPGA/CPLD方式。即用FPGA/CPLD完毕采集，存储，显示及A/D等功能，由IP核算现人机交互及信号测量分析等功能。这种方案长处在于系统构造紧凑，可以实现复杂测量与与控制，操作以便；缺陷是调试过程复杂，成本较高。
方案三：单片机与高精度温度传感器结合方式。即用单片机完毕人机界面，系统控制，信号分析解决，由前端温度传感器完毕信号采集与转换。这种方案克服了方案一、二缺陷，因此本课题任务是基于单片机和温度传感器实现对温度控制。
2.2 系统构造框图
系统重要涉及数据采集模块，单片机控制模块，显示模块和温度设立模块，驱动电路五个某些。系统框图如图2.2-1所示

温度传感器

单片机
键盘控制
复位电路
显示电路
报警电路
控制电路

图2.2-1 系统框图

其中数据采集模块负责实时采集温度数据，采集到温度数据传播到单片机，由单片机解决后数据送显示某些显示。设立模块可设立预定温度，当检测到温度低于设定温度时，单片机控制驱动电路启动加热，并发出报警声；当检测温度高于设定温度时，停止加热。

3 硬件设计
3.1 元器件选取
3.1.1 单片机选取
单片机选取在整个系统设计中至关重要，要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等规定，本课题选取AT89S51作为主控芯片。
AT89S51是一种低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)可重复擦写1000次Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术制造，兼容原则MCS-51指令系统及80C51引脚构造，芯片内集成了通用8位中央解决器和ISP Flash存储单元，功能强大微型计算机AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比解决方案。AT89S51芯片具备如下特性：
◆指令集和芯片引脚与Intel公司8051兼容；
◆4KB片内在系统可编程Flash程序存储器；
◆时钟频率为0～33MHz；
◆128字节片内随机读写存储器（RAM）；
◆32个可编程输入/输出引脚；
◆2个16位定期/计数器；
◆6个中断源，2级优先级；
◆全双工串行通信接口；
◆监视定期器；
◆2个数据指针。
AT89S51单片机40个引脚中有2个专用于主电源引脚，2个外接晶振引脚，4个控制或与其他电源复用引脚，以及32条输入输出I/O引脚。
◆电源引脚Vcc和Vss
Vcc（40脚）：接+5V电源正端；
Vss（20脚）：接+5V电源正端。
◆外接晶振引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1（19脚）：接外部石英晶体一端。在单片机内部，它是一种反相放大器输入端，这个放大器构成采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHOMS单片机，该引脚作为外部振荡信号输入端。
XTAL2（18脚）：接外部晶体另一端。在单片机内部，接至片内振荡器反相放大器输出端。当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号输入端。对于CHMOS芯片，该引脚悬空不接。
◆控制信号或与其他电源复用引脚有RST/VPD、ALE/P、PSE等4种形式。
RST/VPD（9脚）：RST即为RESET，VPD为备用电源，因此该引脚为单片机上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上浮现持续两个机器周期高电平，就可实现复位操作，使单片机复位到初始状态。
当VCC发生故障，减少到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源VPD（+5V）为内部RAM供电，以保证RAM中数据不丢失。
ALE/ P （30脚）：当访问外部存储器时，ALE（容许地址锁存信号）以每机器周期两次信号输出，用于锁存出当前P0口地址信号。
PSEN(29脚):片外程序存储器读选通输出端,低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期PESN两次有效，以通过数据总线口读回指令或常数。当访问外部数据存储器期间，PESN信号将不浮现。
EA/Vpp（31脚）：EA为访问外部程序储器控制信号，低电平有效。当EA端保持高电平时，单片机访问片内程序存储器4KB（MS—52子系列为8KB）。若超过该范畴时，自动转去执行外部程序存储器程序。当EA端保持低电平时，无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。对于片内具有EPROM单片机，在EPROM编程期间，该引脚用于接21V编程电源Vpp。
◆输入/输出（I/O）引脚P0口、P1口、P2口及P3口
P0口（39脚～22脚）：这8条引脚有两种不同功能，分别合用于两种不同状况。第一种状况是89S51不带片外存储器，P0口可以作为通用I/O口使用，P0.0-P0.7用于传送CPU输入/输出数据。第二种状况是89S51带片外存储器，P0.0-P0.7在CPU访问片外存储器时用于传送片外存储器低8位地址，然后传送CPU对片外存储器读写数据。
P1口（1脚～8脚）：这8条引脚和P0口8条引脚类似，P1.7为最高位，P1.0为最低位。当P1口作为通用I/O口使用时，P1.0-P1.7功能和P0口第一功能相似，也用于传送顾客输入和输出数据。
P2口（21脚～28脚）：这组引脚第一功能和上述两组引脚第一功能相似，既它可以作为通用I/O口使用。
P3口（10脚～17脚）：P3.0～P3.7统称为P3口。并且P3口每一条引脚均可独立定义为第1功能输入输出或第2功能。P3口第2功能见表3.1.1-1。

表3.1.1-1 单片机P3口管脚第2功能
引脚
第2功能
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD（串行口输入端0）
TXD（串行口输出端）
INT0（部中断0祈求输入端，低电平有效）
INT1（中断1祈求输入端，低电平有效）
T0（时器/计数器0计数脉冲端）
T1（时器/计数器1数脉冲端）
WR（部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效）
RD（部数据存储器读选通信号输出端，低电平有效）

AT89S51单片机引脚图如图3.1.1-1所示

图3.1.1-1 单片机引脚图

3.1.2 传感器选取
本系统采用DALLAS半导体公司生产一线式数字温度传感器DS18B20采集温度数据、测控系统和大型设备中。它具备体积小，接口以便，传播距离远等特点。
DS18B20性能特点：采用单总线专用技术，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），测温范畴为-55℃-+125℃，测量辨别率为0.0625℃。
DS18B20内部构造重要由四某些构成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。DS18B20管脚排列如图3.1.2-2所示。

图3.1.2-2  DS18B20引脚分布图
DS18B20高速暂存器共9个存存单元，如表3.1.2-1所示：

表3.1.2-1 DS18B20高速暂存器
序号
寄存器名称
作    用
序号
寄存器名称
作   用
0
1
2
3
温度低字节
温度高字节
TH/顾客字节1
HL/顾客字节2
以16位补码形式存储
以16位补码形式存储
存储温度上限
存储温度下限
4、5
6
7
8
保存字节1、2
计数器余值
计数器/℃
CRC

以12位转化为例阐明温度高低字节存储形式及计算：12位转化后得到12位数据，存储在18B20两个高低两个8位RAM中，二进制中前面5位是符号位。如果测得温度不不大于0，这5位为0，只要将测到数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度不大于0，这5位为1，测到数值需要取反加1再乘于0.0625才干得到实际温度。
温度由DALLAS 公司生产一线式数字温度传感器DS18B20 采集。DS18B20 测温范畴为-55°C～+125°C，测温辨别率可达0.0625°C，被测温度用符号扩展16 位补码形式串行输出。CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信。公司生产一线式数字温度传感器DS18B20 采集。DS18B20 测温范畴为-55°C～+125°C，测温辨别率可达0.0625°C，被测温度用符号扩展16 位补码形式串行输出。
在硬件上，DS18B20与单片机连接有两种办法，一种是Vcc接外部电源，GND接地，I/O与单片机I/O线相连；另一种是用寄生电源供电，此时UDD、GND接地，I/O接单片机I/O。无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线要接5KΩ左右上拉电阻。
DS18B20有六条控制命令，如表3.1.2-3所示：

表3.1.2-3 DS18B20控制命令
指    令
商定代码
操      作     说     明
温度转换
读暂存器
写暂存器
复制暂存器
重新调E2RAM
读电源供电方式
44H
BEH
4EH
48H
B8H
B4H
启动DS18B20进行温度转换
读暂存器9个字节内容
将数据写入暂存器TH、TL字节
把暂存器TH、TL字节写到E2RAM中
把E2RAM中TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节
启动DS18B20发送电源供电方式信号给主CPU

CPU对DS18B20访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才干对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格工作时序和通信合同。如主机控制DS18B，须经三个环节：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才干对DS18B20进行预定操作。
3.2 单片机控制模块
控制模块是整个设计方案核心，它控制了温度采集、解决与显示、温度值设定与温度越限时控制电路启动。本控制模块由单片机AT89S51及其外围电路构成，电路如图3.2-1所示。

图3.2-1 单片机控制模块电路
该电路采用按键加上电复位，S2为复位按键，复位按键按下后，复位端通过51Ω小电阻与电源接通,迅速放电,使RST引脚为高电平,复位按键弹起后,电源通过8.2KΩ电阻对10KμF电容C5重新充电,RST引脚端浮现复位正脉冲.
AT89S51内部有一种高增益反相放大器,用于构成振荡器,但要形成时钟脉冲,外部还需附加电路,本设计采用内部时钟方式,运用芯片内部振荡器,然后在引脚XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器,就构成了稳定自激振荡器,发出脉冲直接送入内部时钟电路,C6和C7值普通选取为30pF左右,晶振Y1选取12MHz.为了减小寄生电容,更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器电容应尽量安装得与单片机引脚XTAL1和XTAL2接近。
单片机31脚（EA）接+5V电源，表达容许使用片内ROM。
3.3 温度数据采集模块
温度由DALLAS 公司生产一线式数字温度传感器DS18B20 采集。DS18B20 测温范畴为-55°C～+125°C，测温辨别率可达0.0625°C，被测温度用符号扩展16 位补码形式串行输出。CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微解决器端口较少，可节约大量引线和逻辑电路。
本设计采用三引脚PR-35封装DS18B20，其引脚图见图3。Vcc接外部+5V电源，GND接地，I/O与单片机P3.4（T0）引脚相连。
3.4 显示模块
显示某些采用LED静态显示方式，共阴极数码管公共端COM连接在一起接地，每位段选线与74HC1648位并口相连，只要在该位段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应显示字符，考虑到节约单片机I/O资源，因而采用串行接口方式，外接8位移位寄存器74HC164构成显示电路，电路如图3.4-1所示。

图3.4-1 显示模块电路

74HC164逻辑功能简介如下：
当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。 串行数据输入端（A，B）可控制数据当 A、B 有一种为高电平，则另一种就容许输入数据，并在 CLOCK 上升沿作用下决定 Q0 状态。
H－高电平 L－低电平 X－任意电平 ↑－低到高电平跳变 QA0,QB0,QH0 －规定稳态条件建立前电平 QAn,QGn －时钟近来↑前电平。

。

图3.4-2 74HC164时序图

在单片机TXD（P3.1）运营时钟信号，将显示数据由RXD（P3.0）口串行输出至74HC164A、B端。
3.5 温度设立模块
温度设立某些采用独立式按键，S4为温度值加1按键，与单片机P0.0口相连；S3为温度值减1按键，与单片机P0.1口相连。当没有键按下时，单片机与之相连输入口线为高电平，当任何一种按键按下时，与之相连 输入口线被置为低电平，产生外中断条件，在 中断服务程序中读取键盘值。温度设立电路如图3.5-1所示。

图3.5-1 温度设立模块电路

3.6 控制电路
控制电路与单片机P0.2口相连，由于单片机输出控制信号非常薄弱，需要用三极管来驱动外围电路，三极管选用NPN型 9014，当检测温度低于设定温度时，在单片机P0.2口输出高电平控制信号，使三极管9014导通，使继电器两控制端产生压差，从而使继电器吸合，常开触点接通，控制外部电路对锅炉进行加热；当检测温度高于设定温度时，单片机输出低电平信号，三极管截止，继电器不吸合，外部电路停止加热。控制电路电路图如图3.6-1所示。

图3.6-1 控制电路

4 软件设计
系统软件要实现功能如下：
运用4只共阴数码管，LED1显示检测温度十位，LED2显示检测温度个位，LED3显示设定温度十位，LED4显示设定温度个位，显示辨别率为1℃。单片机复位后默认设定温度为40℃，当每按下一次设定温度上升按钮ADD时，设定温度增长1℃，最高为120℃，当每按下一次设定温度下降按钮DEC时，设定温度减少1℃，最低设定为0℃。当设定温度不不大于检测温度时加热输出，当设定温度不大于检测温度时加热停止。
4.1 主程序流程图
温度控制程序设计应考虑如下：
◆键盘扫描、键码辨认和温度显示；
◆炉温采样；
◆数据解决；
◆越限报警和解决。
系统流程图如图4.1-1所示。

减
加
不大于
与设定温度比较
开始
初始化
停止加热
检测温度
显 示
判断按键
设定值加
设定值减
显 示
不不大于
启动加热

图4.1-1 系统流程图
4.2 温度传感器DS18B20工作过程及时序
DS18B20工作过程中合同如下：
初始化——ROM操作命令——存储器操作命令——解决数据
4.2.1 初始化时序
时序如图4.2.1-1所示。主机总线发送复位脉冲（最短为480μS，最高时间为960μS低电平信号），接着再释放总线（置总线为高电平）并进入接受状态。DS18B20在检测到总线上升沿后等待15—60μS发出器件存在脉冲（低电平持续60—240μS）。初始化程序如下所示：
INIT: SETB P3.4
NOP
CLR P3.4
MOV R0,#0FFH
DJNZ R0,$
SETB P3.4
MOV R0,#100
LIU: JNB P3.4,IT3
DJNZ R0,LIU
CLR 38H
SJMP IT7
IT3: SETB 38H
IT7: MOV R0,#240
DJNZ R0,$
SETB P3.4
RET

单片机积极释放

60-240μS
15-60μS
480-960μS

图4.2.1-1 初始化时序图

此初始化程序功能为：检测DS18B20与否存在，如存在，将位地址38H置1；如不存在，将位地址38H清零。
4.2.2写时序
单片机写DS18B20时序如图4.2.2-2所示，当主机总线从高拉至低电平时就产生写时间隙，DS18B20在检测到下降沿后15μS时开始采样总线上电平，因此15μS之内应将所需写位送到总线上，DS18B20再15—60μS间对总线采样，每写一位总时间必要在60—120μS之间完毕。若低电平写入位是0，高电平写入位是1，持续写时位间间隙应不不大于1μS。程序如下所示：
WRITER: MOV R0,#8
WR1: CLR P3.4
MOV R4,#6
DJNZ R4,$
RRC A
MOV P3.4,C
MOV R4,#40
DJNZ R4,$
SETB P3.4
NOP
DJNZ R0,WR1
SETB P3.4
RET

写0
60-120μS
写1，DS18B20在检测到下降沿15μS后采样，采样时间为15-60μS
15
60-120μS
DS18B20检测到下降沿15μS后采样
15μS

图4.2.2-1 单片机写DS18B20时序图
4.2.3读时序
单片机读DS18B20时序如图4.2.3-1所示，单片机积极产生一种下降沿启动信号，并维持低电平不不大于1μS后释放总线，15μS后DS18B20占积极权，DS18B20会将数据按位放在总线上（低位在先，当读取两个字节温度值时，低字节在先），这时单片机可读取信号，读取一位时间应在60μS内完毕。当需要读取下一位时再产生下降沿启动信号。

T<60μS

单片机采样第二位
启动脉冲
T<60μS
单片机采样第一位
启动脉冲

图4.2.3-1 单片机读DS18B20时序图

READ: SETB RS0
MOV R4,#2
MOV R0,#36H
RE1: MOV R5,#8
RE2: CLR C
SETB P3.4
NOP
NOP
CLR P3.4
NOP
NOP
NOP
SETB P3.4
MOV R6,#7
DJNZ R6,$
MOV C,P3.4
MOV R6,#20
DJNZ R6,$
RRC A
DJNZ R5,RE2
MOV @R0,A
DEC R0
DJNZ R4,RE1
CLR RS0
NOP
RET
此程序功能为：读取DS18B20 A/D转换后温度值，转换后二进制存入36H、35H单元，默以为12位转换，低8位存入36H单元，高8位存入35H单元（35H单元高5位均为符号位，因此判断符号只需判断低12位数据最高位即可）。1表达为零度如下，0表达零度以上，实际有效位为11位。

5 系统调试
5.1 测试环境
环境温度为：23℃
测试仪器： 原则温度计、加热工具（此处选用烧热电烙铁）、制冷工具（此处选用冰块）
5.2 测量办法
系统温度测量精确度。咱们将原则温度计和温度控制系统探头放在一起，选定若干不同温度点，记录下原则温度计温度和温度控制系统测量显示温度进行比较。
设定启动加热温度，变化环境温度，验证检测到温度高于设定温度时与否停止加热，检测到温度不大于设定温度时与否启动加热。
5.3 测试成果
◆本系统测量显示温度与原则温度计测量温度对例如表5.3-1所示。

表5.3-1 温度测量精确度
原则温度计测量温度（℃）
本系统测量显示温度（℃）
23
25
30
40
45
60
23
25
30
40
45
60

依照温度测量数据对比可知，本系统可以精确地测量并显示环境温度。
◆设定不同启动加热温度，变化温度，系统工作状况如表5.3-2所示。

表5.3-2 系统加热测量
设定温度（℃）
环境温度（℃）
发光二极管（亮/灭）
15
15
15
25
25
25
25
40
40
40
40
10
15
30
20
24
25
30
30
39
40
50
亮
灭
灭
亮
亮
灭
亮
亮
亮
灭
灭

发光二极管亮表达启动加热，灭表达停止加热。依照表5.3-2可知，系统可以自由设定不同加热温度，温度设定当环境温度低于设定温度时系统启动加热，当环境温度高于或等于设定温度时，系统停止加热。
通过重复测试，系统温度设定范畴为0～120℃，最社区别度为1℃，温度控制误差≤1℃；可以测量并用数码管显示当前实际温度值；通过复位键可以使系统设定温度还原默认值，通过加一键和减一键可以以1℃步进设立预定温度；环境温度低于设定温度时，启动加热，红色发光二极管点亮，环境温度高于或等于设定温度时，停止加热，红色发光二极管灭。达到了课题规定技术指标。

5 结束语
本设计详细简介了基于单片机AT89S51温度控制系统设计方案与软硬件实现。系统涉及数据采集模块，单片机控制模块，显示模块和温度设立模块，驱动电路五个某些。文中对每个某些功能、实现过程作了详细简介。完毕了课题既定任务，达到了预期目的。系统具备如下特点：
采用智能温度传感器DS18B20采集温度数据，简化了硬件电路设计，温度采集数据更加精准；
AT89S51单片机采用，有助于功能扩展；
电路设计充分考虑了系统可靠性和安全性。
本系统没有增长外部存储器，设定温度不能保存，断电复位后必要重新设立温度；采用静态显示方式，从而使用了较多驱动芯片，增长了硬件电路复杂性；只使用两位显示，即显示温度十位、个位，没有充分发挥DS18B20特性。
本设计软件和硬件相结合，有相称大难度，同步也有很大实用性。在做毕业设计过程中，我理论和实践水平均有了较大提高。在本课题设计中，我纯熟掌握了单片机硬件设计和接口技术，同步对温度传感器原理及应用有了一定理解，掌握了各种控制电路及其有关元器件使用。通过这次毕业设计，我不但学会如何将所学专业知识运用到实际生活中，还学会如何克服未知困难，解决难题办法。
四年本科学习生涯即将结束,在本人做毕业设计中，得到了我导师XX悉心指引和无私协助。她严谨治学态度和谦和为人给我留下了深刻印象。
虽然××教师公务繁忙，教学任务重，但在我做毕业设计每个阶段，从查阅资料到设计草案拟定和修改，中期检查，后期详细设计，实物制作等整个过程中都予以了我悉心指引。在课题实行阶段，感谢实验室教师XX对我协助和实验器材、场地支持。
另一方面要感谢大学四年来所有授课教师，为咱们打下电子专业知识基本；同步还要感谢所有同窗们，正是由于有了你们支持和勉励。本次毕业设计才会顺利完毕。
最后我要深深地感谢我家人，正是她们含辛茹苦地把我养育成人，在生活和学习上予以我无尽爱、理解和支持，才使我时刻布满信心和勇气，克服成长路上种种困难，顺利完毕大学学习。
尚有许许多多予以我学业上勉励和协助师长、朋友，在此无法一一列举，在此也表达忠心地感谢！
大学生活结束，也是我人生新生活起点，我将谨记教师们教诲，将自己所学奉献给社会。

附录
附录1：系统总原理

附录2：系统PCB图

附录3：源程序清单
//………………………..主程序及初始化程序……………………//
KEY_ADD BIT P0.0
KEY_DEC BIT P0.1
OUTPUT BIT P0.2
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN: MOV SP,#60H
MOV 4AH,#15 ；单片机复位后默认设定温度为15℃
MOV 4BH,#0
CLR OUTPUT
MAAI: LCALL TEMPER1
LCALL DISPLAY
LCALL KEYSCAN
LCALL OUT
SJMP MAAI
//………………………DS18B20初始化程序………………………//
TEMPER1:LCALL INIT
JNB 38H,TEMPER1
MOV A,#0CCH
LCALL WRITER
MOV A,#44H
LCALL WRITER
TE3: LCALL INIT
MOV A,#0CCH
LCALL WRITER
MOV A,#0BEH
LCALL WRITER
LCALL READ
NOP
RET
INIT: SETB P3.4 ；置1
NOP
CLR P3.4 ；清零
MOV R0,#0FFH
DJNZ R0,$
SETB P3.4
MOV R0,#100
LIU: JNB P3.4,IT3
DJNZ R0,LIU
CLR 38H
SJMP IT7
IT3: SETB 38H
IT7: MOV R0,#240
DJNZ R0,$
SETB P3.4
RET
//………………………DS18B20写数据………………………//
WRITER:MOV R0,#8
WR1: CLR P3.4
MOV R4,#6
DJNZ R4,$
RRC A
MOV P3.4,C
MOV R4,#40
DJNZ R4,$
SETB P3.4
NOP
DJNZ R0,WR1
SETB P3.4
RET
//………………………DS18B20读数据………………………//
READ: SETB RS0 ；选取工作寄存器组1
MOV R4,#2
MOV R0,#36H ；从36H单元开始存
RE1: MOV R5,#8
RE2: CLR C
SETB P3.4
NOP
NOP
CLR P3.4
NOP
NOP
NOP
SETB P3.4
MOV R6,#7
DJNZ R6,$
MOV C,P3.4
MOV R6,#20
DJNZ R6,$
RRC A
DJNZ R5,RE2
MOV @R0,A
DEC R0
DJNZ R4,RE1
CLR RS0
NOP
RET
//………………………显示程序………………………//
DISPLAY:CLR 7FH
CLR 7EH
MOV A,36H
ANL A,#0FH
MOV 40H,A
MOV A,36H
SWAP A
ANL A,#0FH
MOV 41H,A
MOV A,35H
SWAP A
ANL A,#0F0H
ORL A,41H
JB ACC.7,FU
MOV 41H,A
MOV B,#100
DIV AB
MOV 53H,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV 52H,A
MOV 51H,B
MOV A,40H
CJNE A,#8,PD
MOV 50H,#5
PD: JC XIAO
MOV 50H,#5
SJMP EXIT
XIAO: MOV 50H,#0
EXIT: AJMP EXIT1
FU: MOV 41H,A
MOV A,40H
CPL A
ANL A,#0FH
INC A
JB ACC.4,FU1
SJMP FU5
FU1: SETB 7FH
ANL A,#0FH
FU5: CJNE A,#8,FU2
MOV 50H,#5
SJMP FU3
FU2: JC FU4
MOV 50H,#5
SJMP FU3
FU4: MOV 50H,#0
FU3: MOV A,41H
CPL A
MOV C,7FH
ADDC A,#0
SETB 7EH
MOV B,#10
DIV AB
MOV 52H,A ；取温度十位送52H
MOV 51H,B ；取温度个位送51H
EXIT1: MOV A,4AH
MOV B,#100
DIV AB
MOV 4FH,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV 4EH,A