目录第1节引言 ................................................................................................................................................. - 2 -1.1温度控制器的概述 (2)1.2设计目的，任务及要求 (2)第2节系统硬件设计................................................................................................................................... - 2 -2.1芯片的选择 (2)2.2.系统工作原理 (4)2.3系统的硬件构成及功能 (5)2.3.1 温度控制器总体电路图 ............................................................................................................. - 5 -2.3.2 单元电路功能简介....................................................................................... 错误！未定义书签。

第3节方案的设计之系统软件设计.......................................................................................................... - 5 -3.1系统主程序设计 (5)3.1.1 主程序流程图 .............................................................................................................................. - 5 -第4节性能测试和结果分析 ...................................................................................................................... - 6 -4.1温度校准 (6)4.2温度报警及风机控制 .............................................................................................. 错误！未定义书签。

第5节实训体会........................................................................................................................................... - 6 -参考文献 ............................................................................................................................................................. - 7 -- 1 -温度控制器的设计第1节引言随着对电器在节能、环保、舒适等方面的要求不断提高，越来越多的智能控制技术引入到电器中。

嵌入式智能家用电器也简称为智能家用电器。

在这种家用电器中，人机界面友好方便，由单片机对家用电器的基本功能进行控制，同时还模拟人的智能活动过程。

在控制过程中结合各种智能活动进行必要的处理，大大提高了家用电器的品质和性能，产生了更加优秀的控制效果，使人们得到更理想的服务。

1.1带时间显示的温度控制器的概述温度控制器由单片机模块，数码管显示模块，按键模块，DS18B20的温度传感模块，风机控制及温度报警五大模块组成。

可实现温度实时检测，超过温度上下限报警并启动风机冷却等功能。

其中可以通过各个按钮控制设定各个数值（温度上下限）。

1.2本设计目的，任务及要求基本功能要求：1.完成温度进行测量，测量范围+20~+80度；2.将温度测量值在六位LED数码管显示模块显示；3.可以通过按键进行温度上下限报警设定；4.超过温度上下限报警并启动风机冷却；5.系统掉电时记录当前温度并在下次启动时显示第2节系统硬件设计2.1芯片的选择在确定我们小组的主题任务后，我们小组进行了各个芯片的选择工作。

1 传感器的选择采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20。

测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。

2 单片机的选择采用宏晶科技生产的STC89C52RC单片机作为控制器。

2.1.3 显示器的选择采用LED数码管设备显示常用电子元器件方案的确定：经过我们小组4人的讨论，考虑到功能，以及合理性等要求，我们最终决定本次设计使用到的元器件包括：STC 89C52芯片、数码管显示器、DB18B20。

其中STC89C52系统的核心，它主要负责控制各个部分的协调工作。

在其外围接上复位电路，显示器，上拉电阻，按钮等。

2.2工作原理2.2.1 DS18B20简介DS18B20特点1．单线结构，只需一根信号线和CPU相连。

2. 不需要外部元件，直接输出串行数据。

3. 可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为3.3V～5V。

4．测温精度高，测温范围为：一55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±O.5℃。

5．测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可达0．0625℃。

6．数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制：9位精度的转换时间为93．75 ms：10位精度的转换时间187.5ms：12位精度的转换时间750ms。

7.具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的数值。

8．可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。

DS18B20的读写操作介绍(一)ROM操作命令：1．读命令(33H)：通过该命令主机可以读出DS18820的ROM中的8位系列产品代码、48位产品序列号和8位CRC校验码。

该命令仅限于单个DS18B20在线的情况。

2．选择定位命令(55H)：当多片DS18820在线时，主机发出该命令和一个64位数，DS18820内部ROM与主机一致者，才响应命令。

该命令也可用于单个DS18820的情况。

3．查询命令(0F0H)：该命令可查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号。

4．跳过ROM序列号检测命令(OCCH)：该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直接对寄存器操作，该命令仅限于单个DS18820在线的情况。

5. 报警查询命令(0ECH)：只有报警标志置位后，DS18B20才相应该命令。

存储器操作命令：1．写入命令(4EH)：该命令可写入寄存器的第2、3、4字节，即高低温寄存器和配置寄存器。

复位信号发出之前，三个字节必须写完。

2．读出命令(0BEH)：该命令可读出寄存器中的内容，复位命令可终止读出。

3．开始转换命令(44H)：该命令使DS18B20立即开始温度转换，当温度转换正在进行时，主机这时读总线将收到O；当温度转换结束时，主机这时读总线将收到1。

若用信号线给DS18820供电，则主机发出转换命令后，必须提供至少相应于分辨率的温度转换时间的上拉电平。

4．回调命令(088H)：该命令把EEROM中的内容写到寄存器TH、TL 及配置寄存器中。

DS18820上电时能自动写入。

5．复制命令(48H)：该命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的内容写到EEROM 中。

6读电源标志命令(084H)：主机发出该命令后，DS18B20将进行响应，发送电源标志，信号线供电发O，外接电源发1。

DS18820的复位及读写时序：1．复位：对DS18B20操作之前，首先要将它复位。

复位时序为：(1)主机将信号线置为低电平，时间为480～960μS。

(2)主机将信号线置为高电平，时间为15～60 μS。

(3)DS18B20发出60～240μS 的低电平作为应答信号。

主机收到此信号后，才能对DS18820作其它操作。

2．写操作：主机将信号线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。

从信号线的下降沿开始，在15～60 μS的时间内DS18820对信号线检测，如信号线为高电平，则写1，如信号线为0，则写0，从而完成了一个写周期。

在开始另一个写周期前，必须有1 μ S以上的高电平恢复期。

3．读操作：主机将信号线从高电平拉低至低电平1 μ S以上，再使数据线升为高电平，产生读起始信号。

从主机将信号线从高电平拉低至低电平起15～60 μS的时间内,DS18820将数据放到信号线上，供主机读取。

从而完成了一个读周期。

在开始另一个读周期前，必须有1 μ S以上的高电平恢复期。

2.2.2 系统工作原理基于这个设计的上述要求，根据功能要求，必须有单片机控制模块，风机控制及报警模块，数码管显示模块以及DS18B20的温度传感模块。

各个模块都有其自己的功能。

上电后，通过DS18B20可以检测到温度，并在显示器上显示，温度的上下限可由P1.4，P1.5,P1.6,P1.7口的三个按钮调整设定。

当超过上下限设定值时发光二极管闪烁蜂鸣器响；当超过设定值3度开风扇，正负3度之间保持，低于设定值3度关风扇。

当系统掉电后存储当前温度值并在下次开启时显示。

按下连接单片机9脚的RESET,可以实现整个电路的复位。

2.3系统的硬件构成及功能2.3.1 带时间显示的温度控制器总体电路图图2-3-1温度控制器电路图图为用protel画的总体电路图，可以实现各个功能要求，第3节方案的设计之系统软件设计3.1系统主程序设计3.1.1 主程序流程图3.1.2 DS18B20程序代码（见附录）第4节性能测试和结果分析4. 1温度校准表1 性能测试（温度测试）由上表可知，本温度计的测量误差可以控制在1%左右，基本满足应用要求第5节设计体会这次课程设计老师给我们安排了两个星期的时间，可以说是比较充裕的，但也因为刚好是碰到考试周，所以又很多事要做。

在本次课程设计中,设计的结果基本符合设计的要求，我们也加了一些自己的想法。