基于ds18b20的温度控制系统)

基于ds18b20的温度控制系统
一、系统设计
温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89S52的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。

设计任务和要求：
(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测。

(2)对采集温度进行显示（显示温度分辨率0.1℃）；采集温度数值应采用数字
滤波措施，保证显示数据稳定。

(3)设计相应的温度控制电路，根据测得的温度情况对加热器进行控制，将温
度保持在设定温度。

(4)通过按键设置温度上下限，超限通过LED、蜂鸣器报警。

二、硬件设计
根据需求，我们将系统分为五个模块，信息处理模块，温度采集模块、控制调节模块、报警电路模块，显示模块。

AT89S52是ATMEL公司的以8031核构成的8位Flash单片机系列。

这个系列单片机的最大特点就是在片内含有Flash存储器，AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，内置8KB可在线编程闪存。

该器件采用Atmel 公司的高密度非易失性存储技术生产，其指令与工业标准的80C51指令集兼容。

片内程序存储器允许重复在线编程，允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。

通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上，AT89S52便成为一个高效的微型计算机。

它的应用范围广，可用于解决复杂的控制问题，且成本较低。

传感器DS18b20简介
DALLAS最新单线数字温度传感器DS18b20简介新的“一线器件”，体积更小、适用电压更宽、更经济。

Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18b20是世界上第一片支持“一线总线”接口温度传感器。

一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新的概念。

DS18b20、DS1822“一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18b20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃~ +125℃，在-10℃~ +85℃范围内，精度为0.5℃。

DS18b20的精度较差为2℃。

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、测量类消费电子产品等。

与前一代产品不同，新的产品支持3V~ 5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。

而且新一代产品更便宜，体积更小。

DS18b20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

DS18b20的实验板原理接线图如图（2）：
三、仿真及显示成果
图（10）开始启动时，显示学号
图（11）显示当前温度
图（12）温度低于低温下限，低温报警灯亮，蜂鸣器鸣叫
图（13）温度高于温度上限，高温报警灯亮，蜂鸣器鸣叫
原理图
参考程序
#include<reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ=P3^3;//ds18b20与单片机连接口sbit RS=P2^0;
sbit RW=P2^1;
sbit EN=P2^2;
sbit keyadd=P1^4;
sbit keydel=P1^5;
sbit keyok=P1^6;
sbit led_green=P2^3;
sbit led_yellow=P2^4;
sbit led_red=P2^5;
sbit shengwen=P3^6;
sbit jiangwen=P3^5;
sbit BEEP = P3 ^ 7;
uchar code str1[]={" Temperature is "};
uchar code str2[]={""};
uchar code str3[]={"set_hightemp: "};
uchar code str4[]={"set_lowtemp: "};
uchar code str5[]={"studentN0: "};
uchar code str6[]={"32209102 9104"};
uchar data disdata[5];
uchar set_hightemp=33,set_lowtemp=0;
uchar p=0;
uchar aa[2];
uint tvalue;//温度值
uchar tflag;//温度正负标志
//*************************lcd1602程序**************************/ void delay1ms(uint ms)//延时1毫秒
{
uint i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=0;j<114;j++);
}
void delay1s(uint s)
{
uint i;
for(i=0;i<s;i++)
delay1ms(1000);
}
//////////////////////1111111111111111111111111111111111111 报警程序
void baojing(void)
{
unsigned int j;
for (j = 49; j > 0; j--)//响30ms
{
BEEP = ~BEEP; //输出频率800Hz P0 = 0x7E; //点亮D00 和D07
delay1ms(10); //延时310us
delay1ms(10); //延时310us
}
}
/////////////////////1111111111111111111111111111111111111 报警程序
void wr_com(uchar com)//写指令//
{
delay1ms(1);
RS=0;
RW=0;
EN=0;
P0=com; //
delay1ms(1);
EN=1;
delay1ms(1);
EN=0;
}
void wr_dat(uchar dat)//写数据// {
delay1ms(1);
RS=1;
RW=0;
EN=0;
P0=dat;
delay1ms(1);
EN=1;
delay1ms(1);
EN=0;
}
void lcd_init()//初始化设置// {
delay1ms(15);
wr_com(0x38);delay1ms(5);
wr_com(0x08);delay1ms(5);
wr_com(0x01);delay1ms(5);
wr_com(0x06);delay1ms(5);
wr_com(0x0c);delay1ms(5); }
void display(uchar *p)//显示// {
while(*p!='\0')
{
wr_dat(*p);
p++;
delay1ms(1);
}
}
void init_play()//初始化显示
{
lcd_init();
wr_com(0x80);
display(str5);
wr_com(0xc0);
display(str6);
delay1s(3);
lcd_init();
wr_com(0x80);
display(str1);
wr_com(0xc0);
display(str2);
}
/***************************ds18b20程序****************************/ void delay_18B20(uint i)//延时1微秒
{
while(i--);
}
void ds1820rst()/*ds1820复位*/
{
uchar x=0;
DQ = 1; //DQ复位
delay_18B20(4); //延时
DQ = 0; //DQ拉低
delay_18B20(100); //精确延时大于480us
DQ = 1; //拉高
delay_18B20(40);
}
uchar ds1820rd()/*读数据*/
{
uchar i=0;
uchar dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; //给脉冲信号
dat>>=1;
DQ = 1; //给脉冲信号
if(DQ)
dat|=0x80;
delay_18B20(10);
}
return(dat);
}
void ds1820wr(uchar wdata)/*写数据*/
{
uchar i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0;
DQ = wdata&0x01;
delay_18B20(10);
DQ = 1;
wdata>>=1;
}
}
read_temp()/*读取温度值并转换*/
{
uchar a,b;
ds1820rst();
ds1820wr(0xcc);//*跳过读序列号*/
ds1820wr(0x44);//*启动温度转换*/
ds1820rst();
ds1820wr(0xcc);//*跳过读序列号*/
ds1820wr(0xbe);//*读取温度*/
a=ds1820rd();
b=ds1820rd();
tvalue=b;
tvalue<<=8;
tvalue=tvalue|a;
if(tvalue<0x0fff)
tflag=0;
else
{
tvalue=~tvalue+1;
tflag=1;
}
tvalue=tvalue*(0.625);//温度值扩大10倍，精确到1位小数
return(tvalue);
}
/*******************************************************************/ void ds1820disp()//温度值显示
{
uchar flagdat;
disdata[0]=tvalue/1000+0x30;//百位数
disdata[1]=tvalue%1000/100+0x30;//十位数
disdata[2]=tvalue%100/10+0x30;//个位数
disdata[3]=tvalue%10+0x30;//小数位
if(tflag==0)
flagdat=0x20;//正温度不显示符号
else
flagdat=0x2d;//负温度显示负号:-
if(disdata[0]==0x30)
{
disdata[0]=0x20;//如果百位为0，不显示
if(disdata[1]==0x30)
{
disdata[1]=0x20;//如果百位为0，十位为0也不显示
}
}
wr_com(0xc0+4);
wr_dat(flagdat);//显示符号位
wr_com(0xc1+4);
wr_dat(disdata[0]);//显示百位
wr_com(0xc2+4);
wr_dat(disdata[1]);//显示十位
wr_com(0xc3+4);
wr_dat(disdata[2]);//显示个位
wr_com(0xc4+4);
wr_dat(0x2e);//显示小数点
wr_com(0xc5+4);
wr_dat(disdata[3]);//显示小数位
}
void key_count(uint ok)
{
wr_com(0x80);
if(ok==1) d isplay(str3); else display(str4);
wr_com(0x8d);
wr_dat(aa[0]);
wr_com(0x8e);
wr_dat(aa[1]);
if(keyadd==0)
{
delay1ms(5);
if(keyadd==0)
{
if(ok==1) set_hightemp++; else set_lowtemp++;
while(!keyadd);
}
}
else if(keydel==0)
{
delay1ms(5);
{
if(ok==1) set_hightemp--; else set_lowtemp--;
while(!keydel);
}
}
}
void keyboard()
{
char ok=0;
//if(p==0) set_hightemp=tvalue/10,set_lowtemp=tvalue/10;
if(keyok==0)
{
delay1ms(5);
if(keyok==0)
{
ok++;
while(!keyok);
p=1;
while(ok==1)
{
aa[0]=set_hightemp/10+0x30;
aa[1]=set_hightemp%10+0x30;
key_count(1);
if(keyok==0)
{
delay1ms(5);
{
ok++;
while(!keyok);
delay1ms(10);
while(ok==2)
{
aa[0]=set_lowtemp/10+0x30;
aa[1]=set_lowtemp%10+0x30;
key_count(2);
if(keyok==0)
{
delay1ms(5);
if(keyok==0)
{
ok=0;
while(!keyok);
delay1ms(10);
wr_com(0x80);
display(str1);
}
}
}
}
}
}
}
}
}
///////////////////**********************/////////////////////// 升温程序void led_shengwen(void)
{
uchar i;
shengwen=0;
if( tvalue/10<=20)
{
for(i=0;i<10;i++)
{
shengwen=1;
delay1ms(100);
}
}
}
//////////////////***********************///////////////////////// 升温程序
void led_temp()
{ if(tvalue/10 < set_lowtemp)
{
led_red=1;
led_green=1;
led_yellow=0;
delay1ms(10);
baojing();
}
else if(tvalue/10 > set_hightemp)
{
led_red=0;
led_green=1;
led_yellow=1;
delay1ms(10);
baojing();
}
else if((set_lowtemp<(tvalue/10))&&(tvalue/10) <set_hightemp) {
led_red=1;
led_green=0;
led_yellow=1;
delay1ms(10);
}
}
//********************主程序***********************************// void main()
{
P2=0xff;
init_play();//初始化显示
while(1)
{
read_temp();//读取温度
ds1820disp();//显示
keyboard();
led_temp();
if( tvalue/10<=20)
led_shengwen();
if (tvalue/10>=30)
led_jiangwen();
}
}。