单片机温度控制设计-温度的采集与处理—大学毕业论文毕业设计学位论文范文模板参考资料

1、单片机温度控制设计 温度的采集与处理1 绪 论1.1 课题背景随着农业现代化的发展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人 民生活关系密切，己越来越受到世界各国的重视。这也为我国大型现代化温室的 发展提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。我国的现代化温室是在引进与 自我开发并进的过程中发展起来的。我的温室大棚技术发展到现在，已经形成了比较完整和全面的体系。虚拟仪 器温室大棚温度测控系统是一种比较智能，经济的方案，适于大力推广，该系统 能够对大棚内的温度进行采集，然后再进行比较，通过比较对大棚内的温度是否 超过温度限制进行分析，如果超过温度限制，温度报警系统将进行报警，来通知 管理人员大

2、棚内的温度超过限制，并调节大棚温度，从而有利于农作物的生长， 以达到提高产量目的。1.2 课题分析1.2.1 国内外温室控制技术发展概况温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四 季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料， 可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。温室生产是以达到调节产 期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目的的。而温室设施的关 键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。智能温室系统是 近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术，它是在普通日光温室 的基础上，结合现代化计算机自控技术

3、、智能传感技术等高科技手段发展起来的。世界发达国家荷兰，美国，英国等大力发展集成化的温室产业，已经研制成 功对温室内温度，湿度，光照，气体交换，滴灌，营养液循环等实现计算机自动 控制的现代化高科技温室，甚至于育苗，移栽，清洗，包装等也是实现了机械化，自动化。此外遥感技术(Wireless Tech nology)网络技术(Tra nsfer Co ntrol Protocel-I nternet Protocol /TCP-，控 制局域网(Ctroller area networ也)逐渐应用于 温室的管理与控制中。目前，美国已将全球定位系统，遥感遥测等高新技术应用 于温室生产，由82%的温室使

4、用计算机进行控制，有67%的农户使用计算机，其 中27%的农户还用于网络技术。英国的智能温室系统，西班牙和奥地利的遥控温 室系统都是计算机控制的成功应用，另外，德国已将3S技术(地理信息系统GIS, 全球定位系统GPS和遥感技术RS应用于温室。我国作为一个农业大国，温室技术的发展缺比较晚，与国外的技术相比有很 大差距。这主要是我国温室技术兴起的比较晚的缘故，为了提高这方面的技术， 在自 70年代末起，我国先后从日本、美国、荷兰和保加利亚等国引进了不下40 套的现代化温室成套设备，虽然引进的这些温室设备技术领先、设备先进，但在 我国的使用过程中还存在着较为严重问题，主要是由于我国自然气候的特点和

5、引 进的设备不能相符合，导致设备不能发挥作用，加上设备的可改动性不大，因而 很难达到设备对温室内温度、湿度等的合理控制。经过多年来的研究和实验，我 国的温室大棚技术发展到现在，已经形成了比较完整和全面的体系。但在某些方 面还有欠缺和需要改进地方，譬如说对温室中温度因子的控制水平、控制精度以 及控制稳定性方面都有待于进一步的提高。1.2.2 单片机的研究现状与发展应用单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，嵌入式微控制器等，属于第四 代电子计算机。它把中央处理器、存储器、输入输出接口电路以及定时器计数器 集成在一块芯片上，从而具有体积小、功耗低、价格低廉、抗干扰能力强且可靠 性高等特点，因此，适

6、合应用于工业过程控制、智能仪器仪表和测控系统的前端 装置。正是由于这一原因，国际上逐渐采用微控制器代替单片微型计算机这一名 称。“微控制器”更能反映单片机的本质，但是由于单片机这个名称已经为国内大 多数人所接受，所以仍沿用“单片机”这一名称。单片机的主要特点有：(1) 具有优异的性能价格比。(2) 集成度高、体积小、可靠性高。(3) 控制功能强。(4) 低电压，低功耗。单片机的主要应用领域：由于单片机具有上述显著的特点，因此，其应用领 域无所不至，在自动化装置、智能化仪器仪表和家用电器等领域得到日益广泛的 应用。其典型的应用领域有工业控制，仪器仪表，电信技术，办公自动化和计算 机外部设备，汽车

7、和节能，制导和导航，商用产品，家用电器等。因此，在本课题设计的温度测控系统中，采用单片机实现温度的控制。1.2.3 课题设计的目的及意义由于我国的温室大棚产业起步比较晚，发展时间短，造成我国的温室大棚技 术水平比较低，现代化管理程度不高，温室大棚环境监测条件差等状况。因此迫 切需要在技术上进一步的进行改进和提高。这种设计方案实现了温度实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强，具 有较高的测量精度，不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，性价比高，可 维护性好。这种温度测控系统可应用于农业生产的温室大棚，实现对温度的实时 控制，是一种比较智能、经济的方案，适于大力推广，以便促进农作物的生长， 从

8、而提高温室大棚的亩产量，以带来很好的经济效益和社会效益。1.3 课题研究的主要内容及章节安排该系统能够对大棚内的温度进行采集，利用温度传感器将温室大棚内温度的 变化，变换成电流的变化，再转换为电压变化输入模数转换器，其值由单片机处 理，最后由单片机去控制数字显示器，显示温室大棚内的实际温度，同时通过比 较，对大棚内的温度是否超过温度限制进行分析。如果超过我们预先设定的温度 限制，温度报警系统将进行报警，同时自动对大棚内的温度进行控制。论文的具体章节安排如下：第 1 章绪论，介绍论文的研究背景和意义以及本论文的主要研究内容。第 2 章系统的硬件电路设计，主要介绍器件的选择、工作原理和注意事项及

9、系统原理图。第 3 章系统软件设计，完成系统控制软件的设计与实现。第 4 章系统的测试，完成对系统的检测。最后给出了温度控制系统的运行结果并进行分析，同时提出了系统的优缺 点。系统的总体框图如 1.1。图1.1系统总体框图2 系统硬件电路设计2.1 采集模块设计2.1.1 传感器的选择测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展主要大体经过了三个阶 段：1、传统的分立式温度传感器（含敏感元件）。2、模拟集成温度传感器/控制器。3、智能温度传感器。模拟集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单 片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪 80年代问世的，它是将温 度传感

10、器集成在一个芯片上，可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用。模拟 集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响 应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进 行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感 器，典型产品有AD590, AD592等。模拟集成温度控制器主要包括温控开关和可编程温度控制器，某些增强型集 成温度控制器中还包含了 A/D 转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有 某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要 区别。智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在 20世纪

11、 90年代中期问世的。它 是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开始发出多 种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换 器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中 央控制器（CPU）随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器 的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器；并且它是在 硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水 平。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化和网 络化的方向飞速发展。智能温度传感器DS18B20正是朝着

12、高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系 统等高科技的方向迅速发展。因此，智能温度传感器DS18B20乍为温度测量装置 己广泛应用于人民的日常生活和工农业生产中。方案的确定：方案一：采用智能温度传感器DS18B20采集数据。方案二：采用铂电阻温度传感器PT10(采集数据。2.1.2 DS18B20简介1、DS18B20的管脚DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，其管脚排列图如图2.1PR-35封装I/OGNDNCNC18dS7 一DS18B2036 .45 一SOSI封装VCCNCNCNC图2.1 DS18B20封装图I/O为数

13、据输入/输出端(即单线总线),它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后, 常态下呈高电平。UDD是可供选用的外部电源端，不用时接地，GND为地，NC 空脚。2、DS18B20的内部结构它主要包括7部分：寄生电源；温度传感器；64位激光(loser)RO M与单线 接口；高速暂存器，即便筏式RAM，用于存放中间数据；TH触发寄存器和TL 触发寄存器，分别用来存储用户设定的温度上下限值；(6)存储和控制逻辑；8位 循环冗余校验码(ORC发生器。3、DS18B20的控制方法在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种方法。一种是DS18B20的UDD 接外部电源，GND接地，其I/O与单片机的I/O线相连

14、；另一种是用寄生电源供 电，此时DS18B20的UDD、GND接地，其I/O接单片机I/O。无论是内部寄生 电源还是外部供电，DS18B20的 I/O 口线要接5K左右的上拉电阻。原理图如图 2.2。图2.2采集原理图4、DS18B20使用的注意事项DS18B20虽然具有系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点， 但在实际使用中也应注意以下问题：(1) 较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS18B20与微处理 器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格的保证 读写时序，否则将无法读取测温结果。(2) 在 DS18B20的有关资料中均未提及单总线上

15、所挂DS18B20数量问题，在 单总线上所挂DS18B20超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题。(3) 连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的。在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20发出温度转换命令后，程序总 要等待DS18B20的返回信号，一旦某个DS18B20接触不好或断线，当程序读该 DS18B20时，将没有返回信号，程序进入死循环。2.1.3 PT10C简介及原理铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感 器，由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等，被广泛用于中温 (-200 C650 C)范围的温度测量中。PT10C是一种广泛应

16、用的测温元件，在50600C范围内具有其他任何温度传 感器无可比拟的优势，包括精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。由于铂电 阻的阻值与温度成非线性关系，所以需要进行非线性校正。校正分为模拟电路校 正和微处理器数字化校正，模拟校正有很多现成的电路，其精度不高且易受温漂 等干扰因素影响，数字化校正则需要在微处理系统中使用，将Pt电阻的电阻值和温度对应起来后存入EEPROM中，根据电路中实测的AD值以查表方式计算相应 温度值。本次设计中采用的是精度较高的PT1O0常用的Pt电阻接法有三线制和两线 制,其中三线制接法的优点是将PT10的两侧相等的的导线长度分别加在两侧的桥 臂上，使得导线电阻得以消除

17、。常用的采样电路有两种：一为桥式测温电路，一 为恒流源式测温电路。其中图2.3为三线制桥式测温电路，2.4为两线制桥式测温 电路，2.5为恒流源式测温电路。原理图如下。图2.3三线制接法桥式测温电路图2.4两线制接法桥式测温电路图2.5恒流源式测温电路电路分析:1、桥式测温电路桥式测温的典型应用电路如图2-3和2-4所示(图2-3和图2-4均为桥式电路，分 别画出来是为了说明两线制接法和三线制接法的区别)。在此我们采用的是三线制 桥式接法。测温原理：电路采用TL431和电位器VR1调节产生4.096V勺参考电源，采用 R1、R2、VR2、Pt100勾成测量电桥(其中R1=R2, VR2为100

18、Q精密电阻)，当 Pt100勺电阻值和VR2的电阻值不相等时，电桥输出一个mV级的压差信号，这个 压差信号经过运放LM324放大后输出期望大小的电压信号，该信号可直接连AD 转换芯片。差动放大电路中R3=R4、R5=R6、放大倍数= R5/R3运放采用单 一5V供电。设计及调试注意点： 同幅度调整R1和R2的电阻值可以改变电桥输出的压差大小；(2) 改变R5/R3的比值即可改变电压信号的放大倍数，以便满足设计者对温度 范围的要求；(3) 放大电路接成负反馈方式；VR2也可为电位器，调节电位器阻值大小可以改变温度的零点设定，例如 Pt100勺零点温度为0C，即0C时电阻为100Q，当电位器阻值调

19、至109.88时， 温度的零点就被设定在了25C。测量电位器的阻值时须在没有接入电路时调节， 这是因为接入电路后测量的电阻值发生了改变；(5)理论上，运放输出的电压为输入压差信号X放大倍数，但实际在电路工 作时测量输出电压与输入压差信号并非这样的关系，压差信号要比理论值小很多； 电桥的正电源必须接稳定的参考基准，因为如果直接VCC的话，当网压 波动造成VCC发生波动时，运放输出的信号也会发生改变。2、恒流源式测温电路测温原理：通过运放U1A将基准电压4.096V转换为恒流源，电流流过Pt100 时在其上产生压降，再通过运放U1B将该微弱压降信号放大(图中放大倍数为10)， 即输出期望的电压信号

20、，该信号可直接连AD转换芯片。根据虚地概念“工作于线性范围内的理想运放的两个输入端同电位”，运放 U1A的“+”和“-”端电位V+ = V=4.096V;假设运放U1A的输出脚1对地电压为 Vo,根据虚断概念，V-和R1均不变，因此图3-4虚线框内的电路等效为一个恒流源 流过一个Pt100fe阻，电流大小为V- /R1, Pt100h的压降仅和其自身变化的电阻值 有关。设计及调试注意点：电压基准源可以采用TL431按图2-3勺电路产生可调的。(2) 等效恒流源输出的电流不能太大，以不超过1mA为准，以免电流大使得 Pt10(电阻自身发热造成测量温度不准确。(3) 运放采用单一5V供电，如果测量

21、的温度波动比较大，将运放的供电改为土 15V双电源供电会有较大改善。(4) 电阻R2、R3的电阻值取得足够大，以增大运放的U1B的输入阻抗。2.2转换模块设计2.2.1芯片的选择题目所要求测量度精度为C,测温的范围应该为室温所要求的最高温度和 最低温度，即0100C，这就决定了A/D转换的最低分辨率不低于1/100在此处 用的A/D转换器为TLC1549它是美国德州仪器公司生产的10位、开关电容、逐 次逼近型模/数转换器。他采用CMOS工艺，具有2个数字输入端和1个3态输出端(芯 片选择、输入输出时钟和数据输出)，提供了与主处理器串行端口的3线接口。 管脚图如图2.6。REF* 1 USJ V

22、CCANALOG IN 27l/O CLOCKREF-6DATA CUTGND 45cs图2.6管脚图2.2.2芯片的特点1、芯片的特点10位分辨率A /D转换器的特点：具有内在的采样和保持；采用差分基准电压 高阻输入；内系统时钟；按比例量程校准转换范围；总不可调整误差达到±LSBMax (418mV )2、工作环境(1) 电源电压范围：-0.5- 6.5 V(2) 输入电压范围：-0.3-VCC+ 0.3 V 输出电压范围：-O.AVCC+ 0.3 V(4) 正基准电压： VCC+ 0.1 V(5) 负基准电压： - 0.1 V(6) 工作温度范围(自然通风)：070 C(7) 峰

23、值输入电流(任何输入端) ：±20 mA(8) 峰值总输入电流(所有输入端) ：±30 mA2.3 存储模块设计2.3.1 芯片的选择AT24C02提供电可擦除的串行1024位存储或可编程只读存储器(EEPROM)25字(8位/字)。特点为：(1) 低压和标准电压运行模式；-2.7 (VCC = 2.7V to 5.5V)-1.8 (VCC = 1.8V to 5.5 V)(2) 内建128x8存储序列；(3) 2线制串行接口；(4) 双向数据传送协议，100kHz(1.8V,2.5V,2.7V) 400kH和5V)兼容；(5) 4字页写方式；(6) 写同步时钟(最大10m

24、s)高可靠性；(7) 不断推进的芯片等级扩大了设备的可用温度范围。2.3.2 芯片的工作原理在本设计中用芯片AT24C02的SDA端与单片机的P2.5口相连,SCL端与单 片机的P2.6 口相连。因为在这个I2C总线上只有一个器件，所以把AT24C02的 地址设为000,即把A0、A1、A2都接地。数据通过SDA、SCL向AT24C02输 送数据。单片机首先向AT24C02发送写信号，当确认后从单片机内部的数据储 存单元提取数据然后向AT24C02的内部地址传送数据。当显示温度时，单片机 首先向AT24C02发送读信号，然后确认后，单片机从AT24C02内部的地址向单 片机的读出单元字节读出数

25、据，供显示所用。原理图如图2.7。1.A0VCC.A1WC-.A2SCL,VSSSDAS8AT24 CO 28765p25-2丄R1 25.1 Kp26R1 35.1 KVCC图2.7数据存储原理图2.4单片机控制模块单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制看法和逻辑控 制。可实现数码显示和键盘设定等多种功能，原理图如图2.&S7AT89 S5 1S4VCCR21OuFp1.0p1.2lp13458P1. 0P1. 1P1.2P1. 3P1.4P1. 5P1.6P1. 7RSTVCCGNDRXD1 0TXD1 11 2SW31 3SW21 4SW11 51 61 710k

26、P3. 0 /RXDP3. 1 /TXDP3. 2 /INTOP3. 3 /INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD图2.8P0. 0/AD0P0. 1/AD1P0. 2/AD2P0. 3/AD3P0. 4/AD4P0. 5/AD5P0. 6/AD6P0. 7/AD7EAALEPSENP2.7/A1 5P2.6/A1 4P2.5/A1 3P2.4/A1 2P2.3/A1 2P2.2/A1 0P2. 1 /A92PDNG0/A8VCC |-4039 A38 B37 C36 D35 E34 F33 G32 H3 1 VCCTo292827bee26p2625 p25

27、2 4 L4_23 L32 2 L221 L1GND控制电路原理图IIJ1123456789CON9C31H30pfC230pf丄GND34此方案采用AT89S51单片机系统为核心来对温度进行实时控制。AT89S51的 极限参数：工作温度-55C125C，存储温度-65C150C，任一引脚对地电压 1.0V7.0V,最大工作电压6.6V, ADC输出电流15.0mA,满足整体电路设计的 要求。2.5显示模块设计显示器模块由四位一体的共阴数码管和1个驱动芯片组成。原理图如图2.QVCCO.C-1 D1 Q.2 D2 Q3 D3 Q-4D4 Q.5 D5 Qa nA C-8D8 QU274HC5

28、73A 2H 9B 3C 4D 5E 6F 7G 841 8 RED21 2 RED81 7 RED31 6 RED41 5 RED51 4 RED61 3 RED7R1n3丫14_ea f_c!bg 1LE D叩周1 9 RED1图2.9显示模块原理图单个LED是由7段发光二极管构成的显示单元。有10个引脚，对应于7个 段、一个小数点和两个公共端。在显示电路中，这些发光二极管有两种接法：共 阳极接法和共阴极接法。本设计中需要用4个LED组成显示单元，并采用动态显 示方式。由于使用4个单个LED进行显示的连线比较复杂，同时单片机的端口驱 动能力也难以保证,而需要加入专门的驱动芯片。所以，采用了

29、 4个LED连体的、 内部已将其相应段接好的共阴极LED，它具有12个引脚，含7个段和4个公共 端，为提高数码管的亮度，可在位选线上加入一个三极管驱动电路。由单片机控制的显示电路中，要选取合适的电阻，才能保证LED的亮度，过 大或者过小都无法让LED正常显示。若考虑印制板布线的方便，可以采用贴片电 阻和排阻来节省空间。2.6按键模块设计在一个系统中显示部分是输出部分，而按键则是系统的输入部分，操作人员 可以通过键盘输入数据或命令，实现人机通信。现在的设备中把按键作为输入设 备几乎是必不可少的。按键作为控制的输入其重要性不言而喻。普通的4腿按键实际上是分两组，每组中的两个是相通，而两组直接是通过

30、 上面的按钮来控制通段状态的。简单理解成开关就可以了，按下去两端就形成短 路，松开手就形成开路。单片机就是通过判断是否短路，而获得这个按键是否被 人按下。原理图如图2.10。S3图2.10按键控制电路Titl e2.7报警模块设计SizeNu mberRev i sio nB本文中所设计的报警电路较为简单，由一个自我震荡型的蜂鸣器（只要在蜂File:石毕亚设计PROT ELwen q ian.d dbDrawn By:鸣器两端加上超过3V的电压，蜂鸣器就会叫个不停）。在温度达到一定的上界 或者下界时（在文中我们设置的上界温度是100C,下界温度是0C）,报警电路 开始工作。原理图如图2.11。

31、5图2.11报警电路原理图3软件系统设计3.1软件系统的整体设计本系统软件采用模块化设计方法。整个系统由初始化模块、温度采集模块, A/D转换模块，显示、按键和报警模块构成。总体框图如图3.1。图3.1程序设计总体框图3.2键盘/显示程序设计1、显示程序段八段LED数码管显示原理是通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二 级管是否点亮从而显示不同字形的。数码管的显示分为静态显示和动态显示两种, 静态显示的特点是各LED管能稳定地同时显示各字形；动态显示是指LED轮流 地一遍一遍显示各字符，人们由于视觉器官惰性，从而看到的是各LED似乎在同 时显示不同字形。为了减少硬件开销，提高系统的可靠性并降

32、低成本，单片机控制系统通常采 用动态扫描显示，而在此程序中采用的就是动态显示。程序流程图就不再介绍。动态显示采用软件法把欲显示的十六进制数转换为相应字形码，故它通常需 要在 RAM 区建立一个显示缓冲区。显示缓冲区内包含的存储单元个数常和系统 中 LED 显示器的个数相等。显示缓冲区的起始地址很重要，它决定了显示缓冲区 在 RAM 中的位置。显示缓冲区中的每个存储单元用于存放相应LED显示管欲显示字符在字形 码表中的地址偏移量，故CPU可以根据这个地址偏移量通过查字形码表找出所需 显示的字形码，以便送到字形口显示。2、键盘的处理程序在设计中，对于按键的消抖采用了软件消抖的方法，有效的节约了成本

33、。按 键的处理程序流程图略。4 系统测试系统测试使用的测试工具有：1、DT92N 万用表一块；2、+12V 直流电源一个；3、MCS-51C语言编译器；4、AT89S51串行下载线一条；本设计的测试分为硬件测试和软件测试两类4.1 系统硬件测试自制前应先对各元件其质量及参数进行细心的检测，再根据所需的体积设计 一款合适的线路板。总而言之，良好的元件质量、合适的印板布局是有效提高自 制成功率的保证。用数字集成电路检测仪对LED数码管进行检测，检测方法由自己确定。(1) 将元器件插入印制板相应位置，并焊接、剪脚。(2) 焊接电源引脚。 在整机调试前还需仔细检查如下几个方面：(1) 各级不同的半导体

34、管有无误装，管脚安装是否正确，线路的连接和元件 的安装是否有误，电解电容“+” “-”极性是否装接正确。(2) 输入输出是否焊对。(3) 各焊点有无虚焊、漏焊、碰焊，多股线有无断股。(4) 将歪斜的元件扶直排齐，排除元器件裸线相碰之处。线头等异物应清理 干净。4.2 系统软件测试用Keil uvision2对51系列单片机程序编写时，可借助该软件对所编写的程序 进行调试，将源程序按规定的格式输入到PC机。手工编写：这种方法是最原始，但又是一种最简捷的调试方法，且不必增加 调试设备。这种方法的实质就是按照单片机的一些C语言编程，将源程序输入计 算机。在进行编程时，要特别注意延时程序、采集数据、计

35、算的程序。必须准确 无误地计算，以免出错。同时，在编写显示和按键程序时需注意以下问题： (1)显示部分必须要保证显示无闪烁既无错误。(2)在某个键按下的时候，被按键的簧片总会有轻微抖动，这种抖动常会持续 10ms左右，因此，CPU在按键抖动期间扫描键盘必然会得到错误的键号，因此 软件的消抖对系统的稳定性至关重要。5 总结随着社会的进步和科学技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对 温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同 时还有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于控制者根据温度变化及时 做出决定。因此，一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综

36、合处 理多点温度信息的测控系统的设计就成为当今的热点。本课题就是在这样的形式 下，提出一种基于单片机的温度测控系统用于温室大棚内温度的控制，以提高大 棚农作物的产量，增加其经济效益。本次设计主要是针对温室大棚内温度因子的检测与控制，主要涉及单片机、 传感器等元件的选取与应用，以及键盘输入、显示电路、报警电路等硬件方面的 设计。这样由单片机、传感器及外围设备组成一个完整的温室温度检测与控制系 统。通过这次制作，我有很大的收获。首先，在制作过程中使理论和实践相结合， 加深了对理论知识的理解。理论是在理想状态下的真理，所以我们应该多实践， 不能拘泥于理论知识。其次，动手能力有了很大的提高。第三，在P

37、CB制图中也 学到了许多的东西，整个设计过程加深了我对PROTEL的理解。而且此次设计还 有很多不足之处，由于精力所限此次设计只涉及到了温度，没有涉及湿度、CO2 浓度、光照度等的控制，还有待于进一步研究和改进。总之，这次制作使我受益非浅。还有许多需要学习提高的，今后我会更加努1234附录1:系统的主要原理图如图1VCCU41REF+VCCANAIOG IICIOCREF-data oGNDcs5AIN2348tlc1549ut7k6VCCS4S43|4VCCC'10uFRXD10TXD1112SW313SW214SW11516R210k17GNDS7AT89S51P1.0P1.1P1

38、.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTP3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDY112M0281DNGJ140VC3sAP0.0/AD0 39AP0.1/AD1 38B_37C P0.2/Afb P0.3/AD3 门P0.4/AD4P0.5/AD5 34F °6 33G )7 32H_ 31VCCP0.6/ADP0.7/AD dALE30 PSEP2.7/A1P2.6/A1P2.5/A1304567CON9P2.4/A1P2.3/A1P2.2/A1P2.1/AP2.0/ADNG528427

39、32 252 24L42 23L3 °_22L29 21L18BEE26S8A0 A1A2VSSVCCWC3SCL-SDAAT24C02GNDC230pfC330pf图1原理图R125.1KR135.1KVCC附录2:系统的部分程序如下：#in clude<reg52.h>sbit AD_DAT=PMO;sbit AD_CLK=P1A1;sbit AD_CS=PM2;sbit c1=P2A0；sbit c2=P2A1；sbit c3=P2A2;sbit c4=P2A3;sbit SCL=P2A5;sbit SDA=P2A4;un sig ned char time_ nu

40、m;un sig nedchara16=0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0x b6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3c,0x 9c,0x7a,0x9e,0x8e;共阴数码管void init()/50ms 定时(12M)TMOD=0x01;TH0=0xd8;TL0=0xf0;IE=0x82;TR0=1;/*数码管显示程序段*/void delay (un sig ned char x)un sig ned int i,j; for(i=0;i<x;i+) for(j=0;j<10;j+);un sig ned int adjust( un

41、sig ned int m) un sig ned int i,a;un sig ned int j,b;un sig ned int k; a=(m/1000)<<12; b=(m%1000)/100)<<8;i=(m%100)/10)<<4; j=m%10;k=a+b+i+j; return k;void display (un sig ned int x)un sig ned int i,c,b;i=(x>>12)&0x0f;if(i=0)P0=0x00;elseP0=ai;c仁0;delay(10);c1=1;c=(x>&g

42、t;12)&0x0f;i=(x>>8)&0x0f;if(c=0)&&(i=0) P0=0x00;elseP0=ai;c2=0;delay(10);c2=1;c=(x>>12)&0x0f;b=(x>>8)&0x0f;i=(x>>4)&0x0f;if(c=0)&&(b=0)&&(i=0) P0=0x00;elseP0=ai;c3=0;delay(10);c3=1;i=x&0x0f;P0=ai;c4=0;delay(10);c4=1;void Led_dis

43、play (un sig ned int dat) dat=adjust(dat); display(dat);/*数码管显示程序段*/1549A/D程序段*/un sig ned int AD_Dat() un sig ned int dat=0; un sig ned char i;AD_CS=1;delay(1);AD_CS=0;for(i=0;i<10;i+)dat<<=1;AD_CLK=0; if(AD_DAT=1)dat=dat|1;AD_CLK=1; AD_CS=1; return dat;1549A/D程序段*/*24c01读写数据程序段*/void ROM_

44、start(void)charSDA = 1;SCL = 1;SDA = 0;SCL = 0; void ROM_stop(void)SDA = 0;SCL = 1;SDA = 1; bit ROM_ack(void) bit ack;SDA = 1;SCL = 1;if (SDA=1) ack = 1;elseack = 0;SCL = 0; return (ack); void sen d_byte( un sig ned char x) un sig ned char i;for(i=0;i<8;i+)if (x << i) & 0x80)SDA = 1;els

45、eSDA = 0;SCL = 1;SCL = 0;un sig ned char recive_byte()un sig ned char i;un sig ned char j; for(i=0;i<8;i+)SCL = 1;j=j<<1;if (SDA=1) j=j|OxO1;SCL = 0;return j;void ROM_Write(u nsig ned Address, un sig ned char Data) doROM_start();sen d_byte(0xA0); while(ROM_ack();sen d_byte(Address); ROM_ack();sen d_byte(Data); ROM_ack(); ROM_stop();un sig ned int dat; if(time_num<20) time_nu m+; elseUn sig ned char ROM