多点温度监控系统的设计.doc

学号10212408102毕 业 设 计（论 文）多点温度监控系统的设计教 学 系： 信息工程系 指导教师： 薛 丽 娟 专业班级： 自动化1081 学生姓名： 二一二年六月1毕业设计(论文)任务书学生姓名专业班级自动化1081指导教师薛丽娟工作单位华夏学院信息系设计(论文)题目多点温度监控系统的设计设计（论文）主要内容：1） 查阅相关资料,了解课题的相关背景,应用以及研究的意义和目的.2） 多点温度监控系统的设计方案的确定与论证,画出系统的整体框图。3） 控制系统原理图的硬件设计。4） 系统软件框图设计。5） 撰写符合学校相关要求（字数、格式、图表）的毕业论文。要求完成的主要任务及其时间安排:1）主要任务： 设计一种单片机电气控制系统，实现多点温度监控的功能。 2）时间安排：第1-2周：毕业实习，下达毕业设计任务书，查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需元件的规格及其价格；第3周：确定方案，完成开题报告；第4-6周：完成系统硬件电路的设计。第7-10周：系统各组成部分的选型；第1112周：系统软件框图设计。第1315周：完成并修改毕业论文。第15周: 准备论文答辩。必读参考资料：1 陈明萤8051单片机课程设计实训教材M北京：清华大学出版社，20042 房小翠单片微型计算机与机电接口技术M国防工业出版社，20023 张新荣基于单片机的多路温度监控测系统设计J工业控制计算机，2010（07）4 王哲基于单片机的温度控制系统设计J机械研究与应用，2010（04）5 陈元莉.基于单片机的温度采集监控系统J宜宾学院学报，2011（06） 指导教师签名： 教研室主任签名： 毕业设计(论文)开题报告题目多点温度监控系统的设计1目的及意义（含国内外的研究现状分析）：温度控制系统在工业生产，科学研究和人们的生活领域中得到了广泛的应用，工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控以使得生产能够顺利进行，使用自动化温度控制系统；可以对生产环境的温度进行自动控制保证生产的自动化智能化能够顺利安全进行，从而提高企业的安全效率仓库储存领域必须对温度和湿度进行检测和控制，国家的储备粮仓库对温度的控制更是严格的。在农业生产中，随着大棚技术的不断普及，温室大棚的数量不断的增多，对于现在的蔬菜大棚来说最重要的一个管理因素就是温度控制，温度太低，蔬菜就会被冻死，湿度太低，蔬菜就会停止生长，所以要将温度控制在适合蔬菜生长的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂一个温度计，由人读取的温度值来调节大棚内的温度。如果仅仅依靠人工来控制，既耗人力，又容易出差错。现在随着农业产业规模的不断扩大，传统的方法就会显现很大的局限性。因此在现代化的蔬菜大棚管理中，通常有温度自动控制系统，来控制大棚温度，适应生产需要。在规模化、集约化饲养条件下，环境对养猪生产水平的制约作用日益显著，环境的控制水平已成为养猪现代化的重要标志，而诸多环境因素中，温度对养猪生产的影响最大。大部分猪场十分简陋，猪舍的温度随着外界环境的变化而变化，生产成绩起伏不定，时好时坏，出现这种情况的主要原因，一是观念陈旧，用传统的方法饲养现代的猪；二是资金投入不足；三是对温度的重要性认识不足。温度控制在养猪生产各个阶段的重要性可见一斑。在工业生产中，温度是分子平均功能的标志，它决定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量，它的基本特征在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。如当温度较低时，分子、原子振动的速度很小，无法挣脱分子、原子也变小，分子之间距离就较大，此时物质为液态。但随着温度的不断升高，分子运动十分激烈，分子间的距离也变大，此时物质为气体。整个世界这么精彩就是因为这些不同的分子，原子在不同的温度下变化而来的。所以在各个参数标准下，控制温度在工业生产中尤为重要。在我们的生活当中，随着生活水平的提高，人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。地板采暖采用辐射方式供暖，符合人体生理需求曲线，如果控制系统选取得当，不仅可以提高房间舒适度，更可以使系统运行费用降低许多。如今一般是在典型位置安装一个温控装置，温控器根据室温和温度设定直接控制温度。2基本内容和技术方案： 基本内容： 利用单片机串口通信组成测控网络，各个从机与主机进行通信交换信息，主机将采集到的温度统一实行显示，管理者可根据实时温度发出控制命令，由主机向从机通过串口通信网络传达决策，再由各从机对温度实施控制。 本设计主要研究内容如下：(1) 利用单片机搭建RS-485通信网络； (2) 利用温度传感器实施温度实时监控；(3) 利用通信网络实现主机向从机下达控制任务； (4) 实现温度控制，在控制中结合具体的控制算法进行； 技术方案：系统设计方案如下：本系统最核心就是实现主机与从机间的通信，通信使用串口实现主机“一对多的控制”。为了实现操作者对其控制就必须建立良好的人机交互界面，故本机将采用12864液晶实施信号显示，采用键盘读入控制信息，确保本机具有良好的人机交互界面。温度采集使用DS18B20，优点是：单总线，降低系统成本，输出是数字量，易于单片机接口。由于本系统要实现多机通信，应尽量使用同型号单片机，考虑成本采用AT89S52单片机。方案具体框图如下图1所示：单片机AT89S52一号从机二号从机RS_485RS-48512864液晶显示实时温度键盘输入温控设备温控设备 图1 方案具体框图 系统软件设计方案如下：C语言是一种通用的计算机程序设计语言，在国际上十分流行，它既可用来编写计算机的系统程序，也可用来编写一般的应用程序。C51编译器可以直接对8051单片机的内部特殊功能寄存器和I/O口进行操作，直接访问片内或片外存储器，还可以进行各种位操作，能产生简洁、高效率的程序代码，在代码质量上可以与汇编语言相媲美。因此系统在设计中多数的程序使用了C语言进行设计，少数的一些程序用汇编语言编写，用C语言进行调用。主程序主要完成系统初始化，显示刷新，串口通信，键盘监控等任务，开机后我们首先实现数据，液晶及串口的初始化，接下来我们进入主循环让主机与各分机轮流进行通信，更新实现温度，刷新显示，并监控键盘是否有按键设置动作，如有进入设置状态，进行设置提示，采集设置数据，对数据进行保存，对控制信息进行编码，并通过通信网络向从机发出温度控制命令。控制信息编码格式是：第一位为机号，第二位至第八位为目标温度。各从机根据编码格式解码。主机主程序流程图如下图2：初始化显示初始化数据初始化串口轮流与各从机进行通信是否通信成功更新显示数据扫描键盘更新温控设置否是开始图2 主机主程序流程图3进度安排：1 2周 查阅相关文献，毕业实习；3 周 学习了解相关知识，写开题报告；4 5周 设计单片机系统的整体硬件电路；6 8周 系统各个组成部分的选型；910周 系统软件框图的设计；11-12周 调试基本硬件电路，测试完善工作；13 周 撰写论文；14 周 根据指导老师和答辩小组评阅的意见修改论文； 15 周 参加毕业论文答辩。4指导老师意见：指导教师签名： 年 月 日郑 重 声 明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 本人签名： 日期： 目录摘 要1Abstract21 绪论31.1 研究背景31.2本设计的主要工作和结构安排32 温度监控系统的总体方案选择52.1 方案一52.2 方案二53 硬件设计73.1 主机模块73.2 通信网络模块83.3 人机交互模块93.4 传感器模块103.5 继电器控制模块114 软件设计124.1 主体程序部分设计124.2 通信程序设计134.3 人机接口程序134.4 控制算法软件设计145 系统调试165.1 硬件调试165.2 软件调试16结 论17参考文献18附 录 A 元器件清单19附 录 B 总硬件图20附 录 C 源程序21主机程序21从机程序41致 谢46摘 要本设计主要从硬件和部分软件介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，实现对本系统人工温度的设置，采用12864液晶实施信息显示。AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统方案、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。本文的1、2章分析了单片机温度控制系统的研究现状和意义，叙述了系统的设计方案和工作原理，之后在论文的3、4章中，分别对系统的硬件电路、软件程序进行了详细的原理介绍，并对各模块进行了设计。并对系统的部分模块进行了调试。在论文的第5章中，记录了对系统部分模块调试中遇到的问题与自己的调试体会关键词：单片机AT89S52；温度传感器DS18B20；温度检测；温度控制ABSTRACTThe design of single-chips temperature control system is introduced from hardware and some software,and simply explains how to actualize the temperature control.The hardware principle and software case fig are described.Some important techniques in a design scheme of the hardware and the software of the temperature control by single-chip microcomputer are introduced.The system mostly takes AT89S52 single-chip microcomputer as core, at the same time use the DS18B20 temperature sensor gathering temperature to this system artificial temperature establishment, the establishment value demonstrated on 12864. The main content of this design is temperature testing circuit that uses AT89S52 sigle-chip microcomputer.It is a part of the whole design that cannot be lacked.The system is used to collect and control temperature in real time.The temperature automatic control system based on single-chip microcomputer is described in the article including system scheme, parts of an apparatus choice,theoretical analysis,the design of hardware and some software, and main technical performance parameters.In this paper, I analyze the design of single-chip temperature system in Chapter 1 and 2. After a brief introduction of the system design and operating principle, I introduce the principle of the system hardware circuits, software program in detail. At the same time, I design the modules and simulate them in Chapter 3 and 4. Several part of the simulation results with the theoretical results is compared and analyzed . In the paper in Chapter 5, I record the problems encountered in testing and my own experiences in detail, and gives the results of physical testing. Keywords: Single-ChipMicrocomputer AT89S52; Temperaturesensor DS18B20; Temperature collecting; Temperature controlling;1 绪论温度控制系统在工业生产，科学研究和人们的生活领域中得到了广泛的应用，工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控以使得生产能够顺利进行，使用自动化温度控制系统；可以对生产环境的温度进行自动控制保证生产的自动化智能化能够顺利安全进行，从而提高企业的安全效率仓库储存领域必须对温度和湿度进行检测和控制，国家的储备粮仓库对温度的控制更是严格的。1.1 研究背景在农业生产中，随着大棚技术的不断普及，温室大棚的数量不断的增多，对于现在的蔬菜大棚来说最重要的一个管理因素就是温度控制，温度太低，蔬菜就会被冻死，湿度太低，蔬菜就会停止生长，所以要将温度控制在适合蔬菜生长的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂一个温度计，由人读取的温度值来调节大棚内的温度。如果仅仅依靠人工来控制，既耗人力，又容易出差错。现在随着农业产业规模的不断扩大，传统的方法就会显现很大的局限性。因此在现代化的蔬菜大棚管理中，通常有温度自动控制系统，来控制大棚温度，适应生产需要。在规模化、集约化饲养条件下，环境对养猪生产水平的制约作用日益显著，环境的控制水平已成为养猪现代化的重要标志，而诸多环境因素中，温度对养猪生产的影响最大。大部分猪场十分简陋，猪舍的温度随着外界环境的变化而变化，生产成绩起伏不定，时好时坏，出现这种情况的主要原因，一是观念陈旧，用传统的方法饲养现代的猪；二是资金投入不足；三是对温度的重要性认识不足。温度控制在养猪生产各个阶段的重要性可见一斑。在工业生产中，温度是分子平均功能的标志，它决定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量，它的基本特征在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。如当温度较低时，分子、原子振动的速度很小，无法挣脱分子、原子也变小，分子之间距离就较大，此时物质为液态。但随着温度的不断升高，分子运动十分激烈，分子间的距离也变大，此时物质为气体。整个世界这么精彩就是因为这些不同的分子，原子在不同的温度下变化而来的。所以在各个参数标准下，控制温度在工业生产中尤为重要。在我们的生活当中，随着生活水平的提高，人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。地板采暖采用辐射方式供暖，符合人体生理需求曲线，如果控制系统选取得当，不仅可以提高房间舒适度，更可以使系统运行费用降低许多。如今一般是在典型位置安装一个温控装置，温控器根据室温和温度设定直接控制温度。1.2本设计的主要工作和结构安排利用单片机串口通信组成测控网络，各个从机与主机进行通信交换信息，主机将采集到的温度统一实行显示，管理者可根据实时温度发出控制命令，由主机向从机通过串口通信网络传达决策，再由各从机对温度实施控制。 本设计主要研究内容如下：(1) 利用单片机搭建RS-485通信网络； (2) 利用温度传感器实施温度实时监控；(3) 利用通信网络实现主机向从机下达控制任务； (4) 实现温度控制，在控制中结合具体的控制算法进行本论文分为以下几个方面进行阐述所设计的多点温度监控系统系统： 第1章 绪论。主要概述多点温度监控系统的研究背景和意义； 第2章 系统总体方案设计。主要叙述了温度监控系统的基本原理和总体设计方案； 第3章 系统硬件设计。对系统的硬件电路进行分块设计； 第4章 系统软件设计。对系统的软件进行了设计与分析； 第5章 系统调试。主要概述了系统部分模块的调试方法。2 温度监控系统的总体方案选择2.1 方案一利用单一单片机同时挂载多个温度传感器实行多点温度采集控制。可最大限度的节约成本。方案具体框图如下：单片机二号传感器一号传感器三号传感器人机交互设备各分机加热设备图2-1方案一设计框图本方案看似节约成本且简单可行，其实在工业现场这个充满干扰的环境中如果只是用传感器单一的将信号与主机进行长距离传送得到的信号常常是失真的信号，无法实现精确控制、所以方案一不可行。2.2 方案二利用单片机串口通信组成测控网络，各从机与主机进行通信交换信息，主机将采集到的温度统一实时显示，管理者可根据实时温度发出控制命令，由主机向从机通过串口通信网络传达决策，再由各从机对温度实施控制。具体设计分以下几个方面实施：(1)本系统最核心就是实现主机与从机间的通信，通信使用串口实现主机“一对多的控制”。(2)本机要实现操作者对其的控制就必须建立良好的人机交互界面，故本机将采用12864液晶实施信息显示，采用键盘读入控制信息，确保本机具有良好的人机交互界面。(3)温度的采集使用DS18B20，优点：单总线，降低系统成本，输出是数字量，易于单片机接口。(4)由于本系统要实现多机通信，应尽量使用同型号单片机，考虑成本采用AT89S52单片机(5)其他事项我们将在实施中改动，努力使系统具有较高的实用性，丰富的功能和低廉的成本。单片机AT89S52一号从机二号从机RS_485RS-48512864液晶显示实时温度键盘输入温控设备温控设备图2-2方案二设计方案因方案一通信距离过短，抗干扰性较差，经过各方面比较论证我们最终采用方案二。3 硬件设计硬件设计共分以下几个模块实施：主机模块、通信网络模块、人机交互模块、传感器模块、继电器控制模块。各部分的设计和器件选型介绍如下：3.1 主机模块主机作为整个系统的核心单元，将决定整个系统的基本性能，考虑到本系统单片机用量大，为了节约成本，并便于系统维护，并缩短开发周期主机模块采用AT89S52单片机。其主要的性能参数如下：为了便于实施串行通信我们统一采用11.0592MHZ的晶振，图3-1 主机模块的电路图并为单片机外围设立了上拉电路和复位电路。具体电路如图3-1所示。3.2 通信网络模块通信是本系统的核心，在本系统中从多点采集温度和像个分机发出温度控制指令都是通过通信网络来实现的。为了实现远距离的信号传输，我们采用RS-485串行通信。因为RS485串行通信利用差分信号传输数据，故其传输距离可以达到千米级，具体硬件电路的实现如下图所示：图3-2 通信模块电路图 TTL电平与RS-485电平的转换采用MAX485芯片，芯片的具体介绍如下： 图3-3 MAX485 管脚图3.3 人机交互模块人机交互模块主要用于控制者向系统输入控制命令，监测系统实时运行情况，在输出部分我们采用12864液晶制作了良好的显示界面，在输入部分我们使用4*4键盘。开机时我们使用12864的绘图功能显示待机画面，进入工作状态后屏幕显示三个温度采集点的实时温度，进入设置状态后屏幕显示设置画面和设置提示。液晶显示模块是12864点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等1。图3-4 12864液晶外形图表3-1 12864液晶引脚功能说明引脚名称方向说明引脚名称方向说明1VSS-GND（0V）11DB4I数据42VDD-Supply Voltage For Logic (+5v)12DB5I数据53VO-Supply Voltage For LCD （悬空）13DB6I数据64RS (CS)OH: Data L: Instruction Code14DB7I数据75R/W (SID)OH: Read L: Write15PSBOH: Parallel ModeL: Serial Mode6E (SCLK)OEnable Signal16NC-空脚7DB0I数据017/RSTOReset Signal 低电平有效8DB1I数据118NC-空脚9DB2I数据219LEDA-背光源正极（LED+5V）10DB3I数据320LEDK-背光源负极（LED-OV）3.4 传感器模块温度传感器我们采用DS18B20单总线温度传感器，其具有接口简单、直接输出数字量等优点。图3-5 DS18B20外形及管脚图DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。5DS18B20输出的数据格式如下所示：3.5 继电器控制模块为了实现温度控制我们须将控制信号施加在驱动设备上这就需要使用控制元件继电器。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。3但是单片机端口的驱动能力是非常小的为了实现对继电器的控制我们还需要使用三极管对单片机输出的电流进行放大，经测试我们使用三极管9012放大电流，确保继电器能够可靠地吸合与断开。经过详细设计，我们的硬件设计达到了系统要求，经过仿真，我们搭建了实物电路，系统各部分硬件电路组合后达到了预期设计目标4 软件设计软件的设计是本系统设计的关键，我们采用自上到下逐步细化的思路实施。程序主要分为主程序、通信程序、人机接口程序、控制算法三部分。4.1 主体程序部分设计 主程序主要完成系统初始化、显示刷新、串口通信、键盘监控等任务，主程序流程图图4-1所示，开机后我们首先实现数据、液晶初始化显示初始化数据初始化串口轮流与各从机进行通信是否通信成功更新显示数据扫描键盘更新温控设置否是开始图4-1 主机主程序流程图串口的初始化，接下来我们进入主循环让主机与各分机轮流进行通信，更新实时温度，刷新显示，并监控键盘是否有按键设置动作，如有进入设置状态，进行设置提示，采集设置数据，对数据进行保存，对控制信息进行编码，并通过通信网络向从机发出温度控制命令。控制信息编码格式是：第一位为机号，第二位至第八位为目标温度。各从机根据编码格式解码。4.2 通信程序设计通信中我们使用RS485串行通信，为了延长传输距离，我们使用较低的波特率，降低误码率。在主机及分机初始化完成后，分机处于接收状态，主机发送分机号辨别数据，分机接收到后立即与自身编码对比正确发送数据供主机监控决策。主机发送从机编号从机接受比对是本机编号否接受信息是否图4-2 通信过程程序流4.3 人机接口程序人机接口部分主要采用键盘输入指令，液晶显示输出供操作者决策，键盘扫描采用典型的4乘4键盘扫描模式，逐列进行扫描，延时确认按键动作，查取键码，并进行松手检测。否是否是开 始送列扫描码判断是否有键按下延时消抖确定有键按下查找键码，松手检测返回键值图4-3 键盘扫描程序流程图显示采用12864液晶程序严格按照其时序编写，在设置状态设定图4-4 12864液晶写数据时序图光标闪烁，开机时利用绘图模式，显示开机画面。4.4 控制算法软件设计由于我们设计的控制系统需要对广泛的控制对象在不需要精密建模分析的情况下，具有较好的控制效果，同时为了提高系统的实时性，减少单片机的计算任务，经考虑我们采用模糊控制作为控制器的算法。根据偏差大小决定输出控制量的大小。开 始读取温度数据计算目标值与当前值偏差根据偏差对照隶属度函数确定论域查找对应输出值输出控制量结 束图4-5 模糊控制算法软件流程图5 系统调试系统组件完成后为了确保系统的正确性与可靠性我们对系统的软硬件都进行了细致的调试和测试5.1 硬件调试由于我们在设计中严格按照计划进行，对部分程序及硬件进行了周密的设计，并对可测试的部分在电脑上进行了仿真，确认方案可行后我们开始对硬件进行了实物测试，但是实际情况并不是像我们想象的那样好，由于天气寒冷我们大家穿的衣物较多，不同成分的衣服面料摩擦后产生了大量的静电，是我们的液晶工作的不是很正常，最终经过反复调试我们发现了这个问题。在接下来的调试中我们在每次操作前都让手触摸接地金属放去静电以免损坏芯片。在硬件调试中我们设置了各种温度观察实时温度的准确性，对继电器的驱动我们试用了9013和9012及8050三种二极管，经测试，我们发现9012的效果较好，最终我们采用9012驱动。在硬件电路搭建完成后我们让其连续运行一中午测试其能否正常工作。在通信网络搭建后我们测试了正确性，并为电源加上了滤波电容，防止干扰窜入干扰通信的正常进行。在使用MAX485搭建通信网络时，我们的系统经常莫名其妙的出现异常，经过查找我们降低了通信的波特率，但是故障依然存在最终我们发现是电阻不匹配，经过测试与查找资料我们更换了电阻，加入了电容防止干扰，重新布局了电路，并换掉了兼容性较差的芯片，改动后又进行了详细测试，方才确定了通信模式与波特率。5.2 软件调试软件的调试我们主要通过计算机仿真进行，但是在仿真成功之后，在实际烧录运行时偶尔也出了不少错误。仿真毕竟是在一种比较理想的环境下运行，在实际烧录后我们的液晶显示无法正常显示，后来才发现是液晶写指令的时间间隔不够，液晶控制芯片反应时间不足，导致指令写入错误，最终我们我们在指令写入的间隙加入了延时程序最终实现了液晶准确的现实。 主机与分机的通信机制设计，是本系统软件设计的重中之重，考虑到主机较为繁忙，我们设计让分机较多的处于等待状态，等待接收主机信号，接收到后马上能够回复主机，使主机花较少的时间用于通信，由此而节约了主机的时间，使整个系统的效率较高，实时性较好，能够较快的刷新温度，快速的对温度的变化及外界的请求作出回应。结 论本次设计再一次的加深了我们对控制理论与单片机控制技术的理解，锻炼了我们的实践能力。在本次毕业设计以前，我一直认为我已经把单片机学懂了，谁知道到了毕业设计的时候才发现原来并不是那么一回事，学海无涯，我也终于对这句话有了更深刻的认识。在工业生产和日常生活中，对温度控制系统的要求，主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。在论文中简单分析单片机温度监控系统设计过程和实现方法。温度监控系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。AT89S52单片机，体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，即使在非电子计算机专业人员，通过学习一些专业基础知识以后也能依靠自己的技术力量，来开发所希望的单片机应用系统。本文的温度控制系统，只是单片机广泛应用于各行各业的一例，相信单片机的应用会更加广泛性。本系统的设计方案有很多种，上述方案是多种方案中的一种，其功能强大，成本低，元件少，精度高，可靠性好，稳定性高，抗干扰能力强。通过对系统的软硬件设计和调试过程，积累了不少实际经验，开拓了了思维，为今后在这方面的工作打下了较为坚实的基础。本文还有很多不足之处，恳请各位专家和老师批评指正。参考文献1 陈明萤8051单片机课程设计实训教材M北京：清华大学出版社，20042 房小翠单片微型计算机与机电接口技术M国防工业出版社，20023 张新荣基于单片机的多路温度监控测系统设计J工业控制计算机，2010（07）4 王哲基于单片机的温度控制系统设计J机械研究与应用，2010（04）5 陈元莉.基于单片机的温度采集监控系统J宜宾学院学报，2011（06）6 李建忠.单片机原理与应用M.西安:西安电子科技大学出版社，20077 童诗白，华成英模拟电子技术基础M北京：高等教育出版社，20018 胡汉才.单片机原理及其接口技术M.北京：清华大学出版社，19969 John YarbroughDigital Applications and DesignM北京：机械工业出版社，200310 Rosenthall EMProceedings of the fifth Canadian Mathematical CongressJ，2006： 附 录 A 元器件清单序号器件规格型号数量序号器件规格型号数量1单片机AT89S5232液晶显示器1286413温度传感器DS18B2034三极管901235继电器SRS-05VDC-SH36键盘4*417晶振11.0592MHZ38电容10uf39瓷片电容22pf610发光二极管311电阻10k312电阻200oh313导线若干14TTL与485 电平转换芯片MAX4853附 录 B 总硬件图附 录 C 源程序主机程序：4#include#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define lcd_data P2sbit lcd_rs=P10;sbit lcden=P11;sfr key=0x80;uint t,t1,t2,t3;sbit DS=P17; /define interface 定义DS18B20接口sbit JR=P13;sbit RT=P32;bit sg;uchar chuan;uchar Tmp2;uchar Tmp3;uchar code dis1=电气系课程设计V ;uchar code dis2= 多点温度采集 ;uchar code dis3= 控制系统 ;uchar code dis4=指导教师: ;uchar code dis5= 成 员 ;uchar code dis6= ;uchar code dis7= ;uchar code dis8= ;uchar code dis9= 实时温度 ;uchar code disa=1 号机:-85.0C s ;uchar code disb=2 号机:-85.0C s ;uchar code disc=3 号机:-85.0C s ;uchar code dise= 设置 ;uchar code disf=请选择分机号： ;uchar code disg=提示：请按机号输;uchar code dish=入，关闭温控按4 ;uchar code disi=输入设定温度： ;uchar code disj=提示: 输入范围0;uchar code disk=99摄氏度 ;uchar code disl=输关闭的机号： ;uchar code dism=提示: 将关闭输入;uchar code disn=的分机温控功能 ;uchar code disd6416=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x83,0x1F,0xFE,0x00,0x7F,0xF7,0xFF,0xFC,0x1F,0xFD,0xFF,0xFF,0xFF,0xF8,0x00,0x80,0x61,0x10,0x01,0x00,0x40,0x14,0x00,0x04,0x10,0x05,0x80,0x00,0x00,0x18,0x01,0x00,0x15,0x10,0x00,0x00,0x40,0x14,0x00,0x04,0x10,0x05,0x00,0x00,0x00,0x08,0x02,0x00,0x09,0x10,0x00,0x80,0x40,0x14,0x00,0x04,0x10,0x05,0x00,0x00,0x00,0x08,0x00,0x0E,0x01,0x18,0x00,0x00,0x20,0x17,0x00,0x1C,0x08,0x0D,0x00,0x00,0x00,0x08,0x04,0x11,0x81,0x04,0x00,0x40,0x18,0x40,0x80,0x20,0x04,0x11,0x00,0x00,0x00,0x08,0x00,0x20,0x41,0x00,0x00,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x07,0xC0,0x1F,0x08,0x08,0x00,0x21,0x01,0x00,0x20,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x08,0x00,0x40,0x08,0x00,0x00,0x11,0x01,0x00,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x00,0x20,0x40,0x88,0x00,0x00,0x01,0x01,0x00,0x10,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x20,0x20,0x40,0x08,0x10,0x40,0x01,0x01,0x00,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x00,0x20,0x40,0x48,0x00,0x00,0x09,0x01,0x00,0x08,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x20,0x20,0x40,0x48,0x00,0x00,0x01,0x01,0x00,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x00,0x20,0x40,0x08,0x00,0x20,0x01,0x01,0x20,0x04,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x20,0x20,0x40,0x28,0x20,0x00,0x05,0x01,0x00,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x11,0x00,0x20,0x40,0x08,0x00,0x10,0x01,0x01,0x30,0x02,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x28,0x20,0x08,0x01,0x01,0x20,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0xC0,0x20,0x40,0x18,0x00,0x02,0x01,0x01,0x28,0x01,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x20,0x01,0x03,0x01,0x20,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x00,0x80,0x01,0x24,0x00,0x88,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x10,0x00,0x40,0x01,0x20,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x00,0x10,0x01,0x22,0x00,0x48,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x08,0x00,0x00,0x01,0x20,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x21,0x00,0x28,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x00,0x04,0x01,0x20,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x20,0x80,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x02,0x00,0x01,0x01,0x20,0x00,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x01,0x00,0x00,0x01,0x20,0x40,0x08,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x80,0x00,0x81,0x20,0x00,0x00,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x40,0x00,0x01,0x20,0x20,0x00,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x20,0x00,0x41,0x20,0x00,0x00,0x80,0x40,0x20,0x02,0x10,0x00,0x20,0x40,0x00,0x00,0x10,0x00,0x01,0x20,0x10,0x00,0x80,0x4