8.恒温箱控制器硬件系统图
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七、系统的软件设计
软件描述：
在软件设计时，必须先弄清恒温控制系统的操作过程和工作过程。加热器开始时处于停止状态，首先设定温度，显示器显示温度，温度设定后则可以启动加热。温度检测系统不断检测并显示系统中的实时温度，当达到设定值后停止加热，当温度下降到下限(小于设定值1℃)时再自动启动加热，这样不断的循环，使温度保持在设定范围之内。启动加热以后就不能再设定温度，因为温度的设定可以根据实验要求改变。若要改变设定的温度，可以先按复位／停止键再重复上述过程。
根据以上对操作和工作过程的分析，程序应分为两个阶段：一是通电或复位后到启动加热，程序主要是按键设定、显示器显示设定温度；二是检测并显示系统的实时温度，并根据检测的结果控制电热器，这时系统不接收键盘的输入。因此，程序可以分为以下几个功能模块：温度设定和启动；显示；温度检测；温度控制以及报警。
1、温度传感器DS18B20模块软件设计
DS18B20上电后处于空闲状态,需要控制器发能完成温度转换。DS18B20的单线通讯功
能是分时完成的，具有严格的时序要求，而AT89C2052单片机并不支持单线传输,必须采用软件的方法来模拟单线的协议时序。DS18B20的操作必须严格按照协议进行。工作协议流程为：主机发复位脉冲初始化DS18B20→DS18B20发响应脉冲→主机发ROM操作指令→主机发存储器操作指令→数据传输。
对DS18B20操作时，首先要将它复位。复位时，DQ线被拉为低电平，时间为480～960us；接着将数据线拉为高电平，时间为15～60us；最后DS18B20发出60～240us的低电平作为应答信号，这时主机才能进行读写操作。
进行写操作时，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。每个写周期必须要进行写操作时，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
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期。每个写周期必须要有60us以上的持续期。
读操作时，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。从主机将数据线从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。温度转换读取温
度数值程序流程如图所示。
开始初始化DS18B20 No 应答脉冲？Yes发起Skip ROM命令发起Convert T命令延时1s，等待温度转换完成初始化DS18B20No 应答脉冲？Yes发起Read Scratchpad命令读取第1、2字节即为温度数据 温度转换读取温度数值程序流程
2、键盘管理模块
键盘管理子程序流程如图所示。
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当通电或复位
以后，系统进入键盘管理状态，单片机只接收设定温度和启动。当检测到有键闭合时先去除抖动，这里采用软件延时的方法，延时一段时间后，再确定是否有键闭合，然后将设定好的值送入预置温度数据区，并调用温度合法检测报警程序，当设定温度超过最大值如100℃时就会报警，最后当启动键闭合时启动加热。
键盘设定：用于温度设定。共三个按键。
KEY1（P1.1）: 状态切换；温度设置确认；温度重新设置。 KEY2（P1.2）: 设置温度“+”。 KEY3（P1.3）: 设置温度“-”。
系统上电后，数码管全部显示为零，根据按 KEY1 次数,决定显示的状态，根据相应的状态，利用KEY2、KEY3进行加减，当温度设定好之后，再按KEY1确定，系统开始测温，启加热器。
3、显示模块
显示子程序的功能是将缓冲区的二进制数据先转换成3个BCD码，再将其分别存入百位、
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十位、个位3个显示缓冲区，送往串行口，利用单片机的P0口进行扫描，让数据动态的显示出来，可显示设置温度和测量温度。
4、控制模块
温度控制子程序流程如图所示，将当前温度与设定好的温度比较，当当前温度小于设定温度时，开启电热器；当当前温度大于设定温度时，关闭电热器；当二者相等时，电热器保持这一状态。
5、温度报警模块
报警子程序流程如图所示。根据设计要求，当检测到当前温度值高于设定温度值1℃时报警，报警的同时关闭电热器。为了防止误报，设置了报警允许标志，只有在允许报警的情况下，温度值高于设定温度值时才报警。
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