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电子专业毕业设计单片机温控

20
2020年4月19日
文档仅供参考
一、设计（论文）的教学目的：
经过对毕业论文（设计）的写作,了解毕业论文（设计）的基本要求和写作过程,了解论文（设计）的研究方法，培养文献检索能力、创新能力、文字表示能力、英语知识的运用能力等。

二、设计（论文）的主要内容：
1、学会设计和使用智能水温智能监控系统。
2、更深层次理解智能水温智能监控系统的基本原理，并进行研究。
3、使本系统能够实时可靠监控水温变化，指示准确。
4、详细介绍智能水温监控系统的设计方案及其基本原理，证明设计方案的可行性。

三、设计（论文）的基本要求：
1、 标题明确有概括性；
2、 正文观点正确，论证充分，数据准确，条理清晰；
3、 有中英文摘要以及关键词，提供参考文献；
4、字数不少于4000字。

四、进度安排：
序号
论 文（设 计）各 阶 段 内 容
起止日期
1
做好论文的各项准备工作
11月
2
确定选题、指导老师下达任务书
12月
3
论文开题答辩
3月5日
4
交初稿
4月20日
5
交第二稿
5月10日
6
交定稿
5月25日
7
论文答辩
6月1日

五、主要参考文献：
[1] 胡学海.单片机原理及应用系统设计[M].北京：电子工业出版社.
[2] 黄继昌.传感器工作原理及应用实例[M].北京：北京人民邮电出版社，1998
[3]潘笑,高玉玲,康亚娜.基于模糊PID的AT89C2051单片机智能温度控制系统[J]兵工自动化, (05)
[4] 周荣兴，符影杰，孙应娥.多智能仪表控制系统的技术研究[J].现代电子技术. （08）
[5] 胡焱，周超，沈家庆，高丽霞，吕伟.基于单片机的水温监控系统设计[J].通信技术. , (08) [6] 陈良银.数据监测系统的开发和应用研究[J].商场现代化. （441）
[7] 张天鹏,魏蔚. 一线式”数字温度计DS18B20原理与应用[J].开封:办公自动化杂志. （150）
[8] 张兆朋. 基于 AT89S52 单片机的自动温控电风扇设计[J].江苏:现代电子技术 (3)
[9]刘天旺. 基于AT89S52单片机电阻炉炉温控制系统.广西：南宁职业技术学院学报 （2）
[10] 陈良光,管聪慧. 由数字式传感器DS1820构成的多点测温系统[J]传感器世界, 1999,(09)

设计（论文）题目
基于单片机的智能水温监控系统设计
课题的根据：
1.本课题的理论
水温控制系统采用AT89S52单片机为核心控制器件,实现对水温自动控制。温度信号由数字信号传感器DS18B20采集直接送入单片机进行处理,以控制固态继电器实现水的升温或降温。控制系统由硬件电路和软件程序两部分组成，其中硬件部分主要有温度采集电路、显示模块数码管显示、键盘接口、蜂鸣报警、单片机电路几部分组成。软件程序包括单片机的控制程序和的汇编控制程序
温度测控在工业领域具有广泛的应用，随着传感器技术等一系列相关技术的不断地发展，为智能温度测控系统功能、精度的提高和抗干扰能力的增强提供了条件。设计一种基于单片机的温度测量系统的硬件结构及汇编程序，而且阐述其在冷库温度调控方面的应用。该系统结构具有价格低廉，精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列优点。
用这种方法控温,使整个系统灵活、可靠性高,系统达到热平衡较快,而且精度也比较高,简单方便。此方案优点是电路简单而且能够满足题目中的各项要求的精度
2.本课题的实际意义
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到温度检测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样性,各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。在科研、生产中,常需要对某些系统进行温度的监测和控制，利用智能水温控制系统恰能满足这一需求。需检测和控制的温度系统一旦确定,其热惯性大小和散热等各项硬件条件就确定了，从而能够利用AT89S20设计出智能水温控制系统，对其温度进行远程监控。
3.国内外研究动态
随着电子技术的发展，各种水温控制系统不断得以研制和应用，如太阳能热水器水温控制的EDA实现、基于AT89S52单片机的水温控制系统设计、基于PID继电自整定柴油机水温控制系统的设计、基于BP神经网络的时延水温控制系统设计、基于AVR单片机和LabVIEW的水温控制系统等，其中AT89S52单片机的水温控制系统设计简单，使用方便，使它在人们的生产和生活中有着非常广泛的应用。
智能水温控制测量仪是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其它领域广泛应用的测量仪器，其具有测量精度高、读数直观、使用方便等优点。智能水温控制系统已经越来越受到电子技术领域的重视。
4.本人的看法
智能水温控制系统有非常的好的实用性，能够方便人们对水温以及各种液体温度的远程监控，随着科技的发展，水温控制系统将会得到广泛的应用。温度测控在工业领域具有广泛的应用,随着传感器技术等一系列相关技术的不断地发展,为智能温度测控系统功能、精度的提高和抗干扰能力的增强提供了条件。设计一种基于AT89S52单片机的温度测量系统的硬件结构及汇编程序,而且阐述其在冷库温度调控方面的应用。该系统结构具有价格低廉,精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列优点。
课题的主要内容:
本文介绍如何应用单片机使温度测控系统中的测量和控制智能化及一种基于AT89S52 单片机的温度测控装置。该装置可实现对温度的测量,并能根据设定值对环境温度进行调节,实现控温的目的。重点阐述系统的硬件构成、各部分的主要作用及系统软件的设计过程。并对单片机在温度控制系统中的基本理论和应用技术做了较为全面的介绍
本论文大致可分为五部分：
第一部分为引言，
第二部分为硬件电路的系统组成，
1 AT89S52 单片机系统
2 传感器和测温电路的设计
3 电炉功率控制
4 降温控制
第三部分是软件的模型及设计，
1 模型建立以及设计思路
2 模型曲线及控温参量的确定
第四部分为数据测试及分析，
第五部分为结束语，
第六部分为参考文献

研究方法：
1、 参考文献资料法
2、 分类研究法
3、 举例说明法
4、 仔细研究课题，并向指导老师请教，与同学讨论，进一步理顺自己的思路。
5、 用例举法，引证法和归纳演绎法，对自己的提出的新理论进行陈述、论证、总结。

完成期限和采取的主要措施：
.11.1~ .11.30 毕业论文选题;
.12.01~ .12.31 下达任务书；
.02.16~ .03.05 毕业论文开题；
.03.06~ .04.19 整理资料、论文写作；
.04.20前 交初稿给指导老师；
.05.10前 交论文第二稿；
.05.25前 交定稿；
.06.01 毕业论文答辩

主要措施: 阅读大量的相关材料，综合参考资料，提出自己的观点。上图书馆和资料室查资料，在网上收索相关信息，分析材料，与同学讨论，向老师请教，不断修改与提高。
主要参考资料：
[1] 胡学海.单片机原理及应用系统设计[M].北京：电子工业出版社.
[2] 黄继昌.传感器工作原理及应用实例[M].北京：北京人民邮电出版社，1998
[3]潘笑,高玉玲,康亚娜.基于模糊PID的AT89C2051单片机智能温度控制系统[J]兵工自动化, (05)
[4] 周荣兴，符影杰，孙应娥.多智能仪表控制系统的技术研究[J].现代电子技术. （08）
[5] 胡焱，周超，沈家庆，高丽霞，吕伟.基于单片机的水温监控系统设计[J].通信技术. , (08) [6] 陈良银.数据监测系统的开发和应用研究[J].商场现代化. （441）
[7] 张天鹏,魏蔚. 一线式”数字温度计DS18B20原理与应用[J].开封:办公自动化杂志. （150）
[8] 张兆朋. 基于 AT89S52 单片机的自动温控电风扇设计[J].江苏:现代电子技术 (3)
[9]刘天旺. 基于AT89S52单片机电阻炉炉温控制系统.广西：南宁职业技术学院学报 （2）
[10] 陈良光,管聪慧. 由数字式传感器DS1820构成的多点测温系统[J]传感器世界, 1999,(09)

指导教师意见：

签名：
年 月 日

开 题 报 告 会 纪 要
时间
.2.28
地点
实验楼502教室
与
会
人
员
姓 名
职务(职称)
姓 名
职务(职称)
姓 名
职务(职称)
张学军
教授
胡赛群
讲师

周来秀
讲师

熊洁
讲师

田旺兰
讲师

会议纪要：

主持人：

记录人：

年 月 日
指
导
小
组
意
见

负责人签名：

年 月 日
院系部
意
见

负责人签名：

年 月 日

毕业设计（论文）答辩申请表
学 号

姓 名
胡学海
院 系
物理与电信工程系
专 业
电子信息技术
指导教师
熊洁
设计（论文）课题名称
基于单片机的智能水温控制系统设计
设计（论文）要求及进程计划
起 止 时 间
任 务 要 求
完成情况
指 导 教 师
签 名
.01.10- .01.15
毕业论文选题

.01.20- .02.22
学生与指导老师联系
并查找文献资料

.02.26- .03.01
毕业论文开题

.03.01- .04.30
毕业论文撰写

.04.30前
提交毕业论文
初稿给指导老师

.05.25前
提交论文正稿(一式两份)及电子文档给系办

.06.01
毕业论文答辩

毕业设计（论文）特色简介（数量、质量、创新）：
本文字数6000左右，重点阐述系统的硬件构成、各部分的主要作用及系统软件的设计过程。并对单片机在温度控制系统中的基本理论和应用技术做了较为全面的介绍。用这种方法控温,使整个系统灵活、可靠性高,系统达到热平衡很快,而且精度也比较高
是否同意参加答辩意见：

主指导教师（签名）
年 月 日

毕业设计（论文）成绩评定标准及评审表
专业：电子信息技术 课题：基于单片机的智能水温控制系统设计 学生：胡学海
分
块
等级及得分
项 目
（该项满分值）
评 分 等 级
各 档 得 分
评分
A
B
C
D
A
B
C
D

指
导
教
师

40%
完成任务的水平和质量50
1．资料搜集与整理论证情况（10）
齐全
较完全
基本齐全
差
9-10
7-8
5-6
≤4

2．基本概念和理论情况（10）
清楚、正确
基本清楚
基本正确
尚清楚
尚正确
不清楚
不正确
9-10
7-8
5-6
≤4

3．计算方法和计算结果（15）
正确、应用计算机较多
基本正确
少量应用
尚正确
尚应用
不正确
未应用
13-15
10-12
7-9
≤6

4．独立看法和应用价值（5）
有、较大
有、一般
有、无或无、一般
无、无
5
4
3
≤2

5．说明书、图纸（10）
层次分明、正确无误、认真工整、外文提要正确
基本正确、较认真、较明确
尚正确、尚认真、基本正确
错误很多、认真、不正确
9-10
7-8
5-6
≤4

独立工作能力30
6．方案制定、选用（10）
独立完成
且正确
基本独立
完成正确
尚能独立完成基本正确
不能独立完成且错误很多
9-10
7-8
5-6
≤4

7．规范和手册使用（8）
熟练
基本熟练
尚可
基本不会
8
7
6
≤5

8．编程、上机结果的分析与处理、国内外文献阅读（12）
熟练主动查阅消化引用
基本熟练查阅、有引用
尚可尚能
查阅引用
基本不会
查阅引用
11-12
9-10
7-8
≤6

工作态度20
9．遵守纪律（10）
好
较好
一般
差
9-10
7-8
5-6
≤4

10．爱护公物、保持良好环境（5）
好
较好
一般
差
5
4
3
≤2

11．工作责任心、主动性（5）
强
较好
一般
差
5
4
3
≤2

材
料
评
阅
人

30%
1．任务完成情况（10）
全部完成
基本完成
主要部分完成
未完成
9-10
7-8
5-6
≤4

2．基本概念和理论论证情况（20）
清楚、正确
基本清楚
基本正确
尚清楚、尚正确
不正确、未应用
18-20
15-17
12-14
≤11

3．计算方法和计算结果（30）
正确、应用计算机较多
基本正确
少量应用
尚正确、未应用
不正确、不应用
26-30
21-25
16-20
≤15

4．独立看法和应用价值（10）
有、较大
有、一般
有、无或
无、一般
无、无
9-10
7-8
5-6
≤4

5．说明书、图纸（20）
层次分明、正确无误、认真工整，外文提要正确
基本正确、较认真、较正确
尚正确、尚认真、基本正确
错误很多、不认真、不正确
18-20
15-17
12-14
≤11

6．题目难度大小、工作量（10）
难、饱满
知中、较饱满
较易、尚饱满
易、不饱满
9-10
7-8
5-6
≤5

答
辩
委
员
30%
1．报告情况（20）
简明、清晰、重点突出
基本清晰
重点不够
尚清晰、有错
概念不清
错误较多
18-20
15-17
12-14
≤11

2．回答问题情况（50）
正确、熟练
基本正确
尚正确、有错
基本不正确
43-50
35-42
27-34
≤26

3．说明书、图纸（20）
总体印象认真、工整、正确
较认真
尚认真
不认真
18-20
15-17
12-14
≤11

4．独立看法和应用价值（10）
有、较大
有、一般
有、无或无、一般
无、无
9-10
7-8
5-6
≤4

说明：1．本方案供院系部参考，评分方案和比例均可根据实际情况进行调整。
2．学生的答辩成绩取诸答辩委员会的平均成绩。
3．答辩委员会除给出答辩成绩外，还应汇总和审查指导教师、材料评阅人给出的成绩，然后分档（优≥90；良80-89分；中70-79分；及格60-69分；不及格≤59分）给出学生毕业设计（论文）成绩。
指
导
教
师
评
审
意
见
(40%)
评语：

评分

指导教师（签名）：
年 月 日
评
阅
教
师
评
审
意
见
（30%）
评语：

评分
评阅教师（签名）：
年 月 日
答
辩
小
组
意
见
（30%）
评语：

评分
负责人（签名）： 年 月 日
院
系
意
见
评语：

论文最终评分 负责人（签名）：
评定等级
院系（公章） 年 月 日
注：①评语包括设计（论文）优点、缺点、数据、材料、论证、结论是否正确，有无新的看法等。
②等级标准：优≥90；良≥80；中≥70；及格≥60；不及格＜60；
答 辩 会 纪 要
时间

地点

答
辩
小
组
成
员
姓 名
职 称
所 学 专 业
所 从 事 专 业

答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：

会议主持人：

记 录 人：

年 月 日

湖南城市学院专科毕业设计（论文）诚信声明

本人郑重声明：所呈交的专科毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

专科毕业设计（论文）作者签名：
二○○九 年 五月 二十五日

目 录

摘 要 III
关键词 III
ABSTRACT IV
KEYWORDS IV
绪论 1
1 设计思路 1
2 硬件电路的组成 1
2.1 AT89S52 单片机系统 1
2.1.1 输入键盘设计 3
2.1.2 输出显示设计 3
2.1.3 与上位机的串口通信 3
2.1.4 蜂鸣报警电路 3
2.2 传感器和测温电路的设计 3
2. 3 　固态继电器 4
3 温度控制原理 5
3.1 电炉工作原理 5
3.2 制冷机的控制 6
4 软件程序设计 6
4.1 单片机主程序 6
4.1.1 主程序流程图 6
4.1.2 汇编语言程序 7
4.2 温度检测子程序 8
4.3 PID控制算法 10
5 模型曲线及控温参量的确定 11
5.1 模型曲线的建立 11
5.2 　模型曲线控制参量的确定 11
6 结语 12
参考文献 12
致谢 13

基于单片机的智能水温控制系统设计
（湖南城市学院物理与电子信息工程系09届电子信息工程技术专业，益阳，413000）
摘 要：介绍如何应用单片机使温度测控系统中的测量和控制智能化及一种基于AT89S52 单片机的温度测控装置。该装置可实现对温度的测量,并能根据设定值对环境温度进行调节,实现控温的目的。重点阐述系统的硬件构成、各部分的主要作用及系统软件的设计过程。并对单片机在温度控制系统中的基本理论和应用技术做了较为全面的介绍。
关键词:AT89S52 ;温度测控;温度传感器;控制智能化

Design of Temperature Control System Based on AT89S52
( Year Student of the Department of Physics and Electronic Information technology, Hunan City University, Yiyang, Hunan, 413000, China)

Abstract: The paper introduces intelligent temperature measurement and control system to use single chip . proposes a microcontroller based AT89S52 temperature measurement and control device. The device can achieve the right temperature measurement ,and set value based on the environmental temperature regulation ,temperature control to achieve the purpose. This paper focuses on the hardware configuration of the system ,the main part of the role and system software design process. The design of the microcontroller temperature control system of the basic theory and application of techniques are more comprehensive presentation.
Key words :AT89S52 ;temperature monitoring ;temperature sensor ;intelligent control

绪论
全文介绍如何用“单片机模型法”实现系统温度的自动控制,用这种方法控温,使整个系统灵活、可靠性高,系统达到热平衡很快,而且精度也比较高，更加简单方便。智能水温控制系统有非常的好的实用性，能够方便人们对水温以及各种液体温度的远程监控，随着科技的发展，水温控制系统将会得到广泛的应用。温度测控在工业领域具有广泛的应用,随着传感器技术等一系列相关技术的不断地发展,为智能温度测控系统功能、精度的提高和抗干扰能力的增强提供了条件。本文设计一种基于AT89S52单片机的温度测量系统的硬件结构及汇编程序,而且阐述其在温度调控方面的应用。该系统结构具有价格低廉,精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列优点。

1 设计思路
整个系统主控部分采用AT89S52构成单片机应用系统；温度检测部分采用DS18B20单总线数字温度传感器对温度进行检测；控制部分由固态继电器控制电炉与制冷机的通断，工作时，由键盘输入设定温度值，系统采用PID控制算法进行运算，经过单片机AT89S52的开关量控制固态继电器的通断，以调节温度至设定值.系统设计总体框图如图1.1所示。
显示模块
键盘输入
蜂鸣报警器
加热控制
制冷控制
数据采集
电炉
制冷机
DS18B20

单片机

水

图1.1 　系统的结构框图

2 硬件电路的组成
2.1 AT89S52 单片机系统
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，直到下一个中断或硬件复位为止。
VCC : 电源
GND: 地
P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在 flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时能够作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时能够作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时能够作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。
2.1.1 输入键盘设计
这里采用的键盘是4 ×4 的, 其中有0 ～ F , 能够在40～90 ℃之间任意设定值。系统要求第一次输入的值要在4～9 之间,当小于4 或大于9 时系统不处理,等待输入正确的值。当系统得到正确的输入值时键盘锁定,随后的输入系统必须复位。键盘是用AT89S52 的P0 口来控制。
2.1.2 输出显示设计
显示是应用LED 来显示的。其实质就是为了程序在一定的条件下更加的合理与简洁。在单片机AT89S52 与显示模块通信是应用到AT89S52 的P1L1口。LED 的前4 位为实时采样取回的温度,后3 位为想要的目标温度。
2.1.3 与上位机的串口通信
为了实时地对温度的变化更加直观的显示还用上位机的串口通信,用计算机来打印数据。
2.1.4 蜂鸣报警电路
蜂鸣报警电路由晶体管和蜂鸣器组成，由单片机口输出信号控制晶体管的导通与截止，由此来控制蜂鸣器报警。由DS18B20采集温度值，当温度高于或低于设定温度值一定范围时，给单片机一个命令setb P2.5，单片机的P2.5口输出信号，晶体管导通，蜂鸣器报警。当温度在设定值范围内时，执行 CLR P2. 5，单片机P2.5停止输出信号，晶体管截止，蜂鸣报警器停止报警。
2.2 传感器和测温电路的设计
DALLAS最新单线数字温度传感器 DS18B20 ,是新的“接口 ,测量温度范围为 - 55～ + 125 ℃,在 - 10～+85 ℃范围内 ,精度为 ±0.5℃现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输 ,大大提高了系统的抗干扰性 ,适合于恶劣环境的现场温度测量 ,如:环境控制、设备或过程控制、测温类电子产品等。
DS18B20 能够程序设定9～12 位的分辨率 ,精度为±0.5℃温度采集具有准确性、实时性。DS18B20 的管脚排列如下:DQ 为数字信号输入输出端;GND 为电源地;VDD 为外接供电电源输入端在寄生电源接线方式时接地检测的温度高于一定值时 ,单片机控制打开制冷机 ,关闭电炉。当温度低于一定值时 ,单片机控制制冷机停止转动，打开电炉。一线器件”,体积小、适用电压宽、经济方便。DS18B20“一线总线”数字化温度传感器支持“一线总线”

图2.1 DS18B20结构图

2. 3 　固态继电器
系统采用对电炉与制冷机两端的电压进行通断的方法。弱电控制强电: 用固态继电器, 继电器有线圈 ,常开触点 ,常闭触点。常开触点在线圈不通电的情况下是断开的 ,当线圈中有电流经过时 ,常开触点闭合;常闭触点在线圈不通电的情况下是闭合的,当线圈中有电流经过时断开。本文用到的是继电器的常开触点 ,即在继电器线圈没有电流经过时是断开的状态 ,当继电器线圈中有电流经过时闭合导通。其电路图如图2.2所示。

图2.2　固态继电器电路图

3 温度控制原理
3.1 电炉工作原理
实现弱电控制强电 ,单片机是弱电器件 ,一般情况下它的工作电压为5 V ,电炉工作所需电压为220 V，属于强电 ,强电不能和弱电有任何电器接触 ,防止强电进入到单片机内 ,继电器起到隔离作用。由于单片机是一个弱电器件 ,它的工作电压是 5 V ,驱动电流在 mA级以下 ,而现在要把它用于一些大功率场合 ,控制电炉 ,显然是不行的。因此 ,就要有一个环节来衔接 ,这个环节就是所谓的“功率驱动”,继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节。继电器驱动就是单片机与其它大功率负载接口 ,起到控制作用 ,三极管起到放大作用。
这里继电器由相应的三极管来驱动 ,当温度低于设定值时 , 则发光二极管发出绿光，给单片机一个命令 ,setb P2. 7 ,单片机 P2.7引脚输出高电平 ,三极管导通 ,继电器线圈得电有电流经过 ,常开触点闭合 ,电炉电路接通 , 电炉开始运行。温度高于设定值时，发光二极管发出红光,执行 CLR P2. 7 ,单片机 P2. 7引脚输出低电平 ,三极管截至 ,继电器线圈中没有电流经过 ,常开触点保持原断开状态 , 电炉电路断路 , 电炉不能运行。继电器线圈两端反相并联的二极管起到吸收反向电动势的功能 ,保护相应的驱动三极管。
3.2 制冷机的控制
制冷机是用来降温的,也是由单片机输出控制。系统工作原理与电炉相同：DS18B20进行现场温度测量后将测量数据送入AT89S52的P3.5口；经单片机处理后显示温度值，并与设定的报警温度的上限值比较。若高于设定值，给单片机一个命令 setb P2. 6 , 单片机 P2.6引脚输出高电平 ,三极管导通 ,继电器线圈得电有电流经过 ,常开触点闭合 ,制冷机电路接通 , 制冷机开始运行。温度低于设定值时 ,执行 CLR P2. 7 ,单片机 P2. 7引脚输出低电平 ,三极管截至 ,继电器线圈中没有电流经过 ,常开触点保持原断开状态 , 制冷机电路断路 , 制冷机不能运行，停止制冷。
总系统电路如图3.1所示

图3.1 系统控温电路图

4 软件程序设计
4.1 单片机主程序
4.1.1 主程序流程图
主程序流程如图4.1所示：

图4.1 程序流程图
4.1.2 汇编语言程序
AJMPMA IN
ORG 0030H
MA IN: MOV SP, #70H
　LCALL GET_TEMPER ; 读出转换后的温度值
LCALL TEMPER_COV ;DS18B20 中读出的温度数据进行转换
LCALL D ISPLAY ; 调用显示子程序
LCALL TEMPER_AL_SEARCH ; 报警搜索调用程序
LJMPMA IN
NOP
LOW_ALARM:
SET P2.7 ; 加热开关
SET P2.5 ; 启动报警
LCALL DELAY2 ; 2 s延迟
CLR P2.7
RET
H IGH_ALARM:
CLR P2.7 ; 关闭加热
SET P2.6 ; 启动制冷机
SET P2.5 ; 启动报警
LCALL DELAY2 ; 2 s延迟
CLR P2.6
RET
4.2 温度检测子程序
DS18B20使用的关键在于清楚总线的读写时序。 由于DS18B20外接电路极为简单，因此电路连接没有问题；但在软件编程上，就要求严格按照它的时序进行读写操作。
具体操作如下：
对DS18B20操作时，首先要将它复位。将DQ线拉低480-960us的低电平作为应答信号，这时主机才能对它进行其它操作。
写操作：将数据线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。从DQ线的下降沿起计时，在15us到60us这段时间内对数据线进行检测，如数据线为高电平则写1；若为低电平则写0，完成了一个写周期。在开始另一个写周期前，必须有1us以上的高电平恢复期。每个写周期必须要有60us以上的持续期。
读操作：主机将数据线从高电平拉至低电平1us以上，再使数据线升为高电平，从而产生读起始信号。从主机将数据线高电平拉至低电平起 15us至60us ，主机读取数据。每个读周期最短的持续期为60us。周期之间必须有1us以上的高电平
恢复期。
系统软件采用keil c51 编制。
复位子程序：
sbit DQ=P3^3; //定义数据线口地址
unsigned char reset()
{
unsigned