基于单片机的温度控制系统的研究与实现--《电子制作》2014年17期
基于单片机的温度控制系统的研究与实现
【摘要】：随着经济不断发展,人们的生活水平得到快速提升,对温度测量提出了更高要求,以满足人们的生活需求,推动经济可持续发展。现代发展中,温度的测量和控制越来越受到社会各界人士的关注,因此,在进行温度的实际测量和控制中,需要保证温度采样的快速和有效,以确保相关数据的正确性,使数据可以快速完成传输,从而使所测温度场得到较精确的控制。本文就单片机进行概述,对温度控制实现的方法、单片机的类型和框架结构、单片机的控制原理进行分析和探讨,提出基于单片机的温度控制系统的开发和应用,对于推动我国市场经济可持续发展具有重要现实意义。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TP273;TP368.12【正文快照】：
在实际应用过程中,相关研究人员经常采用单片机对温度进行有效控制,操作非常方便和简单,具有较高灵活性、适应性,在满足被控温度技术指标要求的同时,还可以提高产品的质量。因此,基于单
片机的温度控制系统,在处理工业生产中的温度控制问题中可以普遍应用,对于促进企业生产效
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基于单片机的温度控制系统设计
2013年7期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要：在现代化生产过程中，温度的控制越来越重要和严格。文章应用单片机对温度进行控制，具有控制方便、简单和灵活性大等优点，可大幅度提高被控温度的技术指标。 中国论文网 /8/view-5263563.htm　　关键词：温度控制；MCS-51；热电偶 　　随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是4种最常见的过程变量。其中，温度是非常重要的过程变量。然而，用常规的控制方法，潜力是有限的，难以满足较高的性能要求。采用单片机对其进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可大幅度提高被测温度的技术指标，从而能大大提高产品质量和数量。本单片机温度控制系统的具体指标要求是，对加热器加热温度调整范围为600～1000℃，温度控制精度小于3℃，系统的超调量须小于15%。软件设计须能进行人机对话，考虑到本系统控制对象为电炉，是一个大延迟环节，且温度调节范围较宽，所以本系统对过渡过程时间不予要求。 　　1 设计思想及功能 　　为满足系统对温度的控制要求，本设计包括硬件电路设计和软件设计2部分。硬件电路设计主要包括：控制电路、数据采集、数据处理、模/数（A/D）转换；外部硬件包括接口、键盘和显示器3部分。软件部分主要运用MCS-51系列单片集中的8051单片机为主控制器，通过软件设计实现人机对话功能及温度控制。主程序是本系统的监控程序，用户可通过监控程序监控系统工作。 　　2 硬件设计 　　2.1 温度检测部分 　　本设计中，温度检测部位采用热电偶。热电偶式传感器适于测量温度较高的场所，在工业领域中，热电偶是最常用的温度检测元件之一。 　　①热电偶的种类及结构形式。A.热电偶的种类。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶2大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。B.热电偶的结构形式。为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对其结构要求有：a.组成热电偶的2个热电极的焊接必须牢固；b.2个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；c.补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；d.保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 　　②热电偶冷端的温度补偿。由于热电偶的材料一般都较贵重，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端延伸到温度较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。热电偶补偿导线只起延伸热电极作用，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式2大类。通常来说，接触式测温仪表简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要充分的热交金刚，需一定时间才能达到热平衡，所以存在测温延迟现象。同时受耐高温材料限制，不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温通过热辐射原理测量温度，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限限制，也不会破坏被测物体温度场，反应速度一般较快；但受物体发射率、测量距离、烟尘和水气等因素影响，测量误差较大。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度最高，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 　　③热电阻测温原理及材料。热电阻测温基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性测量温度。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。 　　④热电阻的结构。A.精通型热电阻。从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化直接通过热电阻阻值的变化来测量，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。B.铠装热电阻。铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体。其外径一般为φ2～φ8mm，最小可达φmm。C.端面热电阻。端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。D.隔爆型热电阻。隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引发爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla～B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 　　⑤热电阻测温系统的组成。热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意：A.热电阻和显示仪表的分度号必须一致；B.为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。 　　2.2 变换器 　　本文根据设计任务书的温度要求，选用了HD2011T型变送器模块。 　　①功能介绍。测量范围：5%～98%RH；温度测量范围：-50～200℃；温度精度：±0.25℃；输出：4～20mA，0～20mA，0～10V； 　　防护等级：IP67；负载：电流小于500欧，电压大于10000欧；供电：24VAC；工作温度：传感器-4～+150℃，变送器：-5～+50℃。 　　②特点。采用全密封防水结构，对传感器采用烧结头防尘处理、保证其在粉尘环境可靠工作；工作温度范围广，量程宽、响应时间短；有探头分体安装形式，可分离2m引线。 　　③工作原理。利用环境温度、湿度变化引起材料电特性变化的原理进行温、湿度测量。整机采用进口热敏器件，温敏芯片进行信号处理，并将其整理为标准信号输出。测量范围：T：0～50℃；输出信号：T：0～5VDC，4～20mA；测量精度：T：±0.5℃；工作温度：-10～60℃；负载能力：电压型输出负载≥3K；电流型输出负载≤500Ω/24VDC；电源需求：电压供电电压：12～24VDC。
　　2.3 ADC0809模块转换原理 　　①ADC0809模块内部结构。ADC0809芯片是最常用的8位模数转换器。它的模数转换原理采用逐次逼进型，芯片有单个+5V电源供电，可以分时对8路输入模拟量进行A/D转换，典型的A/D转换时间为100微秒左右。在同类型产品中，ADC0809模数转换器的分辨率、转换速度和价位都属于居中位。 　　②引脚功能说明。D7～D0：8位数字量输出，A/D转换结果；IN0～IN7：8路模拟电量输入，可以是：0～5V或-5V～+5V；+VREF：正极性参考电源；-VREF：负极性参考电源；START：启动A/D转换控制输入，高电平有效；CLK：外部输入的工作时钟，典型频率为500KHz；ALE：地址锁存控制输入，高电平开启接受3位地址码，低电平锁存地址；CBA：3位地址输入，其8个地址值分别选中8路输入模拟量IN0～IN7之一进行模数。C是高位地址，A是最低位地址；OE：数字量输出使能控制，输入高有效，输出A/D转换结果D7～D0；EOC：模数转换状态输出。当模数转换未完成时，EOC输出低电平；当模数转换完成时，EOC输出高电平；EOC输出信号可作为中断请求或查询控制；Vcc：芯片工作电源+5V；GND：芯片接地端。 　　③ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；转换期间ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则表明正进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制3条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1，输出转换得到的数据；OE=0，输出数据呈高阻状态。D7～D0为数字量输出线。CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号须由外界提供，通常使用频率为500KHz。 　　2.4 过零触发电路 　　过零同步脉冲是一种50Hz交流电压过零时刻的间脉冲。可使可控硅在交流电压正弦波过零时触发导通。过零同步脉冲由过零触发电路产生，更为详细的电路原理图如图1所示。图中，电压比较器LM311将50Hz正弦交流电压变为方波。方波的正边沿和负边沿分别作为2个单稳态触发器的输入触发信号，单稳态触发器输出的2个窄脉冲经二极管或门混合后即可得到对应于交流220V市电的过零同步脉冲。此脉冲一方面作为可控硅的出发同步脉冲加到温度控制电路，另一方面还作为计数脉冲加到单片机的P2.3/TCLK端。 　　单片机对温度的控制通过可控硅调功电路实现，双向可控硅和加热丝串接在交流220V，50Hz交流是电回路。在给定周期T内，单片机只要改变可控硅的接通时间便可改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。可控硅在给定周期T的100%时间内接通时的功率最大。可控硅接通时间可以通过可控硅门极上触发脉冲控制。该触发脉冲由单片机用软件在P1.3引脚上产生，经过零同步脉冲同步后再经光耦和驱动器输出送到可控硅的门极上。 　　2.4 外部硬件设备 　　外部硬件电路主要包括键盘和显示电路，在单片机应用系统中，键盘和显示器往往须同时使用，为节省I/O口线，可将键盘和显示电路做在一起，构成实用的键盘、显示电路。 　　整个系统也可划分为控制电路单片机单片机部分、加热电路温度检测元件部分和测量电路3部分。 　　3 温度控制系统的软件设计 　　在软件设计中，首先利用MCS-51语言设定初始化子程序，以便系统识别输入、输出端口及输出格式等，然后进行当前温度信息的检测，并通过调用通讯子程序把结果传递给远程单片机，然后进行读键，如果开始键按下，就要调用参数设置子程序，如果数据合格就进行监控操作，数据不合格就驱动加热器动作，控制温度的变换，如果开始键没按下就继续监控操作。主要包括主程序、中断服务程序和主要服务子程序3大部分。主程序是本系统的监控程序，用户可通过监控程序监控系统工作。在程序运行中，必须首先对系统初始化，为简化起见本程序只给出有关标志。大体说来，本程序包括设置有关标志、暂存单元和显示缓冲区清零、8051本身的初始化、并行接口8155初始化、T0初始化、CPU开中断、温度显示和键盘扫描等程序。T0中断服务程序是温度控制系统的主体程序，用于启动数/模转换器、读入采样数据、数字滤波、越限温度报警和越限处理、PID计算和输出可控硅的触发脉冲等。同步触发脉冲宽度由T1计数器的溢出中断控制，8051利用等待T1溢出中断的空闲时间完成把本次采样值转换成显示值而放入显示单元缓冲区和调用温度显示程序。8051从T1中断服务程序返回后即可恢复现场和返回主程序。主要服务子程序包括温度检测采样及数字滤波子程序、带符号双字节乘法子程序和标度转换。子程序目的是把实际采样取得的二进制值转换成BCD码形式的温度值，然后存放到显示缓冲区中，供显示子程序调用。 　　4 结论 　　本设计采用的单片机是作为现代工业中最常用的集成芯片，具有体积小、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、易于推广应用等显著优点，通过软件逻辑控制实现对温度的控制和调节。本文的温度控制系统，只是单片机广泛应用于各行各业中的一例。本设计中应用了许多单片机芯片和单片机常用的外部设备。单片机芯片如：ADC196，ADC等。单片机外部设备如：温度检测元件热电偶，地址锁存器74LS373，电流/电压变送器，键盘和显示系统中的LCD显示器等。采用单片机控制可以提高温度的控制水平，减少引进设备的投资，为国家和企业贡献力量。 　　[参考文献] 　　[1]王连英.单片机原理及应用[M].北京：化学工业出版社，2011. 　　[2]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京：电子工业出版社，2011. 　　[3]夏继强.单片机实验与实践教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
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【摘要】：本文介绍了用51单片机设计的一种温度控制器,实时显示当前环境温度，具有结构简单、可靠性高、成本低等特点。
随着微电子技术的发展，单片微处理器功能日益增强，价格低廉，在各方面得到广泛应用。在温度控制器中应用单片机，具有设计简单、可靠性高、功能易扩展等优点。
本文着重于温度控制器在智能控制方面的探讨。
【关键词】：18B20；单片机，51，LED
1&&&&&&&&& 绪& 论
临近毕业之际，特以此设计告慰我留恋的大学生活，从此，我将从这里步入社会这所大学；从此，生活将掀开新的一页！1.1&&&& 课题介绍 1.1.1&&& 所选课题的题目及课题来源
本人所选课题的题目为《基于18B20的多功能数字温度计&&》。
电子学的基础是测量科学，是来自现场的第一手资料，现场数据所反应的技术缺陷和技术优势是我们研究和探讨的永远的话题。
单片机技术发展到现在，正在向低成本，高效率，高可靠性的方向发展。
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DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。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。
鉴于此，本课程设计题目定为《基于18B20的多功能数字温度计&&》。1.1.2&&& 课题研究的目的、意义
本课题研究的目的：实现温度测量的低成本，高效率，高可靠性。
本课题研究的意义，提供一种更新颖更合理的温度测量方法。1.2&&&& 单片机最小系统
（图1）&单片机最小系统，或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。下面给出一个51单片机的最小系统电路图（图1）：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
详细说明如下：
（1）&&&&&&&& 复位电路:
由电容串联电阻构成，由图并结合"电容电压不能突变"的性质，可以知道，当系统一上电，RST脚将会出现高电平，并且，这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以，适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。一般教科书推荐C&取10u，R取10K。原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。至于如何具体定量计算，可以参考电路分析相关书籍。
（2） 晶振电路：典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)，在本电路中，取12M。
（3） 单片机：一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机。对于31脚(EA/Vpp)，当接高电平时，单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行。
1)&&&&&&& ＡＴ８９Ｃ５１单片机的共40个引脚功总共40个脚，电源用2个(Vcc和GND)，晶振用2个，复位1个，EA/Vpp用1个，剩下还有34个。29脚PSEN，30脚ALE为外扩数据/程序存储器时才有特定用处，一般情况下不用考虑，这样，就只剩下32个引脚，它们是：&P0端口P0.0 - P0.7共8个；&P1端口P1.0 - P1.7共8个；&P2端口P2.0 - P2.7共8个；&P3端口P3.0 - P3.7共8个；1.3&&&& 本课题所做的主要工作
本课题的主要工作：利用单片机最小系统外加尽可能少的元器件
1.&&&&& 实现温度测量的低成本，高效率，高可靠性。
2.&&&&& 提供一种更新颖更合理的温度测量方法。2&&&&&&&&& 多功能数字温度计的硬件组成 2.1&&&& AT89C51单片机工作原理 2.1.1&&& 单片机的雏形
MCS-48单片机是美国INTE公司于1976年推出，它是现代单片机的雏形，包含了数字处理的全部功能，外接一定的附加外围芯片即构成完整的微型计算机，其主要的功能特征为： && 　8位CPU(中央处理器)、内置程序存储器(ROM)、随机存取数据存储器(RAM)和输入输出端口(I/O)全部集成在单一的芯片上而构成了完整的微型计算机。
1)&&&&& 8位CPU。
2)&&&&& 双列直插40PinDIP封装。
3)&&&&& 所有指令均为1-2个机器周期。
4)&&&&& 96条指令，大部分为单字节指令。
5)&&&&& 2个工作寄存器。
6)&&&&& 2个可编程定时/计数器。
7)&&&&& 8层堆栈。
8)&&&&& 单一+5V电源供电。使用6MHz外接石英晶体管振荡器，此时机器周期为2.5us。2.1.2&&& 单片机的发展，MCS-48系列单片机
是最早期的产品，8048本身具有64x8位RAM，1kx8位的ROM，而后期的8049中的RAM大到256字节，ROM却增加到了4kBytes，这个成绩在当时是相当可喜的。还有一类的产品本身是不带程序存储器的，象，它的程序存储器只能外接，当时常用的是EPROM(紫外线擦除电写只读程序存储器)一类的ROM。&&&
MCS-48系列单片机还有几个产品，象单片机，8021该系列中的低价型单片机，而8022则是包含了单片机所有功能，并集成了A/D转换器的产品。&&
现在MCS-48系列单片机已完全退出了历史舞台，由MCS-51系列单片机取而代之。2.2&&&& 地址锁存器（74HC573）工作原理
图2&（1）74HC/LS573 及74HC/LS574叫八d锁存器 ，结构如下图（图2）所示：
LE=1, Qn=/Dn, /Dn表示Dn的反相；
LE=0, Qn数据锁存为当前的/Dn；
OE=1, 输出为高阻态；
OE=0, On=/Qn；
（2）74HC/LS574 引脚图如（图3）所示
（2）&&&&&&&& 真值表如下图（图4）所示
2.3&&&& LED数码管的工作原理
（1）LED介绍
LED是一种较为常用的发光元件。目前以LED为发光元件而研制的显示屏应用可作为实时工业控制系统中的远距离实时信息显示器，对高要求的工艺流程进行实时显示。　　目前，LED显示器的主要形式有两种，一种是能够显示各种字符、汉字和图像信息的阵列式LED。另一种则是只能显示0～9这10个阿拉伯数字及少数几个英文字母的数码式LED，即八段数码管。尽管阵列式LED从功能上来说完全取代数码式LED，但由于前者的成本造价要比后者高得多，实现方法要比后者复杂，故在很多场合还经常用到数码式LED。
& （2）本电路采用共阴的七段LED。
2.4&&&& 温度传感器DS18B20的工作原理
（1）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DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。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°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为± 2°C 。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、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V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、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！ DS1822与 DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。继“一线总线”的早期产品后，DS18B20开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
（2）基于DS18B20 的这些优势，本设计选择以此为传感元件。
3&&&&&&&&& 多功能数字温度计的硬件电路的实现 3.1&&&& 电路模块框图
本电路采用基于MCS-51单片机，用LED进行显示的硬件设计方法，电路硬件模块图如下：
3.2&&&& 电路原理图
4&&&&&&&&& 系统软件设计
4.1&&&&&& 软件开发环境
软件采用C语言编制，采用南京伟福出品的wave仿真器进行电路仿真。
软件环境：
Windows98、Windows2000、WindowsXP 操作系统、Wave6000仿真软件一套
硬件环境：
电脑一台：配置CPU PII266M以上、内存64M以上、硬盘1G以上
wave6000仿真器一台，H8X5X仿真头一个。
4.2&&&&&& 软件流程图
设置温度+1并显示
4.3&&&&&& 软件设计 4.3.1&&& 状态驱动程序
本软件采用状态驱动程序的编程方法，即将所有程序的运行状态都统一编号，然后根据程序运行到的状态来执行相应的软件功能。通过统一编号能够将程序的运行情况系统的分析清楚，然后根据编号来完成功能。这样做的好处是编程者可以将复杂的应用程序通过状态来细化程序，把一个大系统人为分割成一个一个小的状态系统，大大降低了程序的编程难度。现在我们逐一介绍下本系统各个状态的实现功能。本系统我们分为二个运行状态。
●状态1：程序上电后自动进入检测温度状态，此状态可以实时显示温度和根据温度来控制继电器。在状态1下按设置键进入状态2。
●状态2：设置温度状态。当状态1下按设置温度键后可以进入设置温度状态。可以按加一键设置温度加一，可以按减一键设置温度减一，按下确认键回到状态1。
4.3.2&&& 显示数码管程序
单片机通过IO来控制数码管点亮顺序来点亮数码管，其中showbuff数组是显示缓冲区，1位是十位，2位是个位。
void display(void)&& //显示子程序
&for(i=1;i&=10;i++)
& P2=255-GYTAB[showbuff[1]];
&for(i=1;i&=10;i++)
& P2=255-GYTAB[showbuff[2]];
4.3.3&&& DS18B20程序
unsigned char Reset(void)//复位18b20
&& unsigned char deceive_
&& delay(10);
&& DQ=0;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //拉低DQ线
&& delay(29);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //延时至少480us~960us
&& DQ=1;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //将DQ线设置位逻辑高
&& delay(3);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //延时等待deceive_ready响应
&& deceive_ready=DQ;&&&&&&&&&&&&&&&&&& //采样deceive_ready信号
&& delay(25);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //等待时序结束
&& return(deceive_ready);&&&&&&&&& &&&&//有deceive_ready信号时返回0，否则返回1
unsigned char read_bit(void)
DQ=0;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //拉低DQ线开始时序
DQ=1;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //升高DQ线
for(i=0;i&3;i++);&&&&&&&& //延时至时序开始15us
return(DQ);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&//返回DQ值
void write_bit(unsigned char bitval)
DQ=0;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //拉低DQ线开始时序
if(bitval==1)
DQ=1;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //如果写逻辑为高
delay(5);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //延时
DQ=1;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //升高DQ线
void write_byte(unsigned char val)
unsigned char i,
for(i=0;i&8;i++)
&&& temp=val&&i;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //将val位右移i位赋值给比temp
&&& temp=temp&0x01;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //取temp最低位
&&& write_bit(temp);
&&& delay(5);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //延时至时序结束
unsigned char read_byte(void)
unsigned char i,m,receive_
m=1;receive_data=0;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //初始化
for(i=0;i&8;i++)
&&& if(read_bit())
&&&&& receive_data=receive_data+(m&&i);
&&& }&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //每读一位数据据，左移一位
& &&delay(6);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //延时至时序结束
return(receive_data);&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& //返回value
unsigned char Get_temp(void)
{unsigned char TMPL,TMPH;
&write_byte(0xcc);&&&&&& //发跳过ROM命令
&write_byte(0x44);&&&&&&&&& //发启动转换命令
&write_byte(0xcc);&&&&&& //发跳过ROM命令
&write_byte(0xbe);&&&& //发跳过ROM命令
&TMPL=read_byte();&&&&&&&&&& //读低8位温度值
&TMPH=read_byte();&&&&&&&&&& //读高8位温度值
&return((TMPH*256+TMPL)/16); //返回实际温度
}5&&&&&&&&& 抗干扰设计
单片机系统的可靠性是由多种因素决定的，其中系统的抗干扰性能的好坏是影响系统可靠性的重要因素，因此本章将从干扰的来源、硬件、软件和电源系统等各个方面要分析本系统的抗干扰措施。
5.1&&&&&& 硬件抗干扰措施
本系统应用环境的干扰主要来自三个方面。第一是空间干扰：这类干扰来源于系统周围的电气设备比如发射机、逆变电源等发出的电干扰和磁干扰，广播电台或通讯发射台发出的电磁波，空中雷电，甚至地磁场的变化也会引起干扰。第二是供电系统干扰：这类干扰来源于大功率设备（特别是感性负载设备）的开关会使得电网电压大幅度的涨落，电网常常出现几百伏的尖脉冲干扰，往往这种状况有时持续时间很长。第三是过程通道干扰：在工业现场由于各种输入输出信号线和控制线数量很多长度很长等客观因素存在，不可能避免有干扰进入系统。往往这种干扰都是瞬间干扰，有时将你采集过来的信号完全淹没。针对上面所描述的干扰我们在系统中设计了硬件抗干扰措施，下面来分析下。
对于空间干扰我们主要是将空间干扰过来的信号全部接到地线或者大地上，使得干扰信号不能干扰系统。这里我们采用了外壳接大地、系统线路板一点接地、线路板采用敷铜方式接地等方式来处理。
对于供电系统干扰我们主要是将由供电系统过来的干扰尖脉冲滤掉或者把尖脉冲平滑。这里我们采用了具有静电屏蔽和抗电磁干扰的隔离电源变压器、采用集成稳压块稳压、直流输出部分采用大容量电解电容进行平滑滤波、在每块芯片旁边增加了104去耦电容以消除支流电源与地线中脉冲电流所造成的干扰。
对于过程通道系统干扰我们主要是是采用了光耦作为信号之间的隔离。采用光电耦合器可以将单片机与前向、后向以及其他部分切断电路的联系。事实证明能有效的防止干扰从过程通道进入单片机。光耦的主要优点是能有效抑制尖峰脉冲以及各种噪声干扰，从而使过程通道上的信噪比大大提高。
5.2&&&&&& 软件件抗干扰措施
软件抗干扰技术是当系统受干扰后使得系统恢复正常运行或输入信号受到干扰后去伪求真的一种辅助方法。因此软件抗干扰是被动措施，而硬件抗干扰是主动措施。但由于软件设计灵活、节省硬件资源，所以软件抗干扰技术已经得到广泛的应用。
第一我们采用了软件滤波技术，进行多次采样并求平均的方法来得到温度值，这样可以大大减少采样温度值的偶然性，提高采样数据的准确性。
第二我们采用软件看门狗技术。减少单片机由于受到外界干扰将程序计数器内的状态被破坏而导致程序进入死循环的现象出现。我们下面谈下看门狗技术的工作原理。使用一个独立的计数器来不断的计数，监视程序循环运行，程序正常运行的时候会定时将计数器内的数字清0而不使计数器计数溢出，若计数器发现时间超过已知的循环设定时间，那么就认为系统陷入了死循环，这时计数器溢出，然后给单片机复位脚一个复位信号强制单片机复位，在复位入口0000H处安排一段出错处理程序，使得系统运行进入正轨。本系统我们采用89C52自带的看门狗。6&&&&&&&& 致& 谢
经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 &&& 在这里要感谢我的导师老师。她平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是指志老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。& &&& 最后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。 7&&&&&&&& 参考文献
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馆藏&115384
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