毕业论文设计
基于单片机温度控制系统的设计
中文摘要
随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
[关键词] STC89C52单片机；DS18B20；显示电路
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Based on single chip microcomputer temperature
control system design
Abstract
Along with the computer measurement and control technology of the rapid development and wide application, based on singlechip temperature gathering and control system development and application greatly improve the production of temperature in life level of control. This design STC89C52 describes a kind of mainly by MCU control unit, for temperature sensor DS18B20 temperature control system. The control system can real-time storage temperature data and record related to the current time. System design related hardware circuit and related applications. STC89C52 microcontroller hardware circuit include temperature detection circuit smallest system, and real-time clock circuit, LCD display circuit, communication module circuit, etc. System programming mainly include main program, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutines, key processing procedures, LCD display procedures and data storage procedures, etc.
[Keywords] STC89C52 microcontroller；DS18B20；display circuit
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目 录
一、引言 .............................................................................. 4
(一)课题研究的背景 ................................................................ 4 (二)课题研究的目的和意义 .......................................................... 4 二、硬件电路的设计 .................................................................... 4
(一)系统设计的框架 ................................................................ 4 (二)单片机最小系统电路 ............................................................ 5 (三)单片机的选型 .................................................................. 6
1.STC89C52单片机简介 .......................................................... 6 2.STC89C52单片机时序 .......................................................... 6 3.STC89C52单片机引脚介绍 ...................................................... 7 (四)温度传感器电路 ................................................................ 9 (五)系统电源电路的设计 ........................................................... 10 (六)LCD显示电路 .................................................................. 11 (七)串口通讯电路 ................................................................. 11 (八)按键接口电路 ................................................................. 12 (九)DS1302时钟电路 ............................................................... 13 (十)存储器接口电路 ............................................................... 13 三、系统软件设计 ..................................................................... 13
(一)计算温度子程序 ............................................................... 14 (二)按键处理子程序 ............................................................... 15 (三)计算温度子程序 ............................................................... 16 (四)显示数据刷新子程序 ........................................................... 17 四、结束语 ........................................................................... 18 参考文献 ............................................................................. 19 致谢 ................................................................................. 20 附件1：系统原理图 .................................................................... 21 附件2：系统相关程序 .................................................................. 22 一、DS18B20底层驱动程序 .............................................................. 22 二、DS1302时钟底层驱动程序 ........................................................... 27 三、数据存储底层驱动程序 ............................................................. 33
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一、引言
(一)课题研究的背景
工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计就是基于单片机STC89C52温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。
(二)课题研究的目的和意义
随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
二、硬件电路的设计
(一)系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据存储模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。
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图1 系统设计框架
(二)单片机最小系统电路
在课题设计的温度控制系统设计中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为51系列增强型8位单片机，它有32个I/O口，片内含4K FLASH工艺的程序存储器，便于用电的方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为1μS。使用该单片机完全可以完成设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式（EA脚的高低电平选择），电路如下图2所示：
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