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1、学科分类类号 008066本科生毕毕业论文文(设计计)题目（中中文）：塑料大大棚恒温温控制器器的设计计与实现现（英文）：Constant Temperature Controller Design andImplementation of the Plastic Greenhouse目录摘要I关键词IIAbsttracctIKey worrdsIII1前言112 任务务分析与与方案论论证32.1 任务分分析32.2 两种方方案的比比较42.2.1 方方案一442.2.2 方方案二442.3 实现方方法简述述43 硬件件电路的的设计553.1 单片机机最小系系统53.1.1 单单片机SSTC11
2、2C55A166S2553.1.2 按按键电路路73.1.3 显显示电路路73.1.4 报报警电路路83.2 DS118B220温度度传感器器与单片片机的接接口电路路83.2.1 DDS188B200温度传传感器83.2.2 DDS188B200的操作作时序1113.3 继电器器输出电电路1223.4 电源电电路1334 软件件设计1144.1 系统流流程图1144.2 系统程程序模块块的设计计144.3 DB118B220测量量温度的的程序设设计1554.4 温度转转换命令令子程序序175 调试试176 总结结17参考文献献18致谢200附录A：设计电电路原理理图211附录B：设计程程序21
3、1 塑料大棚棚恒温控制制器的设设计与实实现摘 要塑料大棚棚恒温控制制器的设设计包括括硬件电电路设计计和系统统程序的的设计。硬件电路主要包括主控制器，温度测量电路，温度控制电路和显示电路。主控制器采用单片机STC12C5A16S2，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，温度控制电路采用的是继电器控制外部加热制冷设备，显示电路采用3个共阳极LED数码管。测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较组成，当实际测得的温度值大于预先设定的温度，导致光信号报警，并且驱动电风扇工作；当实际温度低于预先设定的温度，导致关信号报警，并驱动加热器工作。系统程序主要包括主程序，测试程序和显示子
4、程序等。关键词单片机；数码显显示管；温度传传感器DDS188B200；控制制电路Consstannt TTempperaaturre CConttrolllerr Desiign andd Impllemeentaatioon oof tthe Plassticc GreeenhoouseeAbsttracctPlassticcs cconsstanntteempeeratturee coontrrolller dessignn inncluudess haardwwaree ciircuuit dessignn annd ssysttem proograam ddesiign.Thee ha
5、ardwwaree ciircuuit maiinlyy inncluudess thhe mmainn coontrrolller, teempeeratturee meeasuuremmentt ciircuuit, teempeeratturee coontrrol cirrcuiit aand dissplaay ccirccuitt. MMainn coontrrolller by sinnglee chhip miccroccompputeer SSTC112C55A166S2, DSS18BB20 temmperratuure sennsorr byy DAALLAAS ssem
6、iiconnducctorr coompaaniees iin tthe Uniitedd Sttatees pprodducttionn, ttempperaaturre cconttroll ciircuuit USEES iis rrelaay cconttroll exxterrnall heeatiing reffriggeraatioon eequiipmeent, ussingg thhreee coommoon aanodde LLED diggitaal ttubee diispllay cirrcuiit. Temmperratuure conntrool ccirccui
7、tt iss coompoosedd off teempeeratturee seensoor aand thee prreseet ttempperaaturre ccomppariisonn, wwhenn thhe aactuual meaasurred temmperratuure vallue is greeateer tthann thhe ppre-sett teempeeratturee, lleadd too liightt allarmm siignaal, andd woork driive eleectrric fann; WWhenn acctuaal ttemppe
8、raaturre iis lloweer tthann thhe ppresset temmperratuure, reesulltinng iin aa waarniing siggnall, aand driive thee heeateer wworkk. SSysttem proograam mmainnly inccluddes thee maain proograam, thee teest proograam aand dissplaay ssubrrouttinee, eetc.Key worrdssinggle chiip mmicrrocoompuuterr; DDigii
9、tall tuube dissplaay; Temmperratuure sennsorr DSS18BB20; Coontrrol cirrcuiit42 1前言中国农业业的发展展必须走走现代化化农业这这条道路路，随着着国民经经济的迅迅速增长长，农业业的研究究和应用用技术越越来越受受到重视视，特别别是温室室大棚已已经成为为高效农农业的一一个重要要组成部部分。日日常生活活及工农农业生产产中经常常要用到到温度的的检测及及控制，在在冶金、食食品加工工、化工工等工业业生产过过程中，广广泛使用用的各种种加热炉炉、热处处理炉、反反应炉等等，都要要求对温温度进行行严格控控制。温温度控制制，在自自动化控控制
10、中占占有非常常重要的的地位。单单片机系系统的开开发应用用给现代代农业测测控领域域带来了了一次新新的技术术革命，自自动化、智智能化均均离不开开单片机机的应用用1。将单单片机控控制方法法运用到到温度控控制系统统2中，可可以克服服温度控控制系统统中存在在的严重重滞后现现象，同同时在提提高采样样频率的的基础上上可以很很大程度度的提高高控制效效果和控控制精度度。在日日常生活活中，电电烤箱、微微波炉、电电热水器器、烘干干箱等电电器也需需要进行行温度检检测与控控制。传传统的测测温元件件有热电电偶和热热电阻。而而热电偶偶和热电电阻测出出的一般般是电压压，再转转换成对对应的温温度，需需要比较较多的外外部硬件件支
11、持，硬硬件电路路复杂，软软件调试试复杂，制制作成本本高。而而采用单单片机对对温度进进行控制制，不仅仅具有控控制方便便，简单单和灵活活等优点点，而且且可以大大幅度提提高温度度控制的的技术指指标。测量温度度的关键键是温度度传感器器，温度度传感器器正从模模拟式向向数字式式、从集集成化向向智能化化、网络络化的方方向发展展。在测测温电路路中，可可以使用用热敏电电阻之类类的器件件利用其其感温效效应，将将随被测测温度变变化的电电压或电电流采集集过来，先先进行AA/D转转换，然然后用单单片机进进行数据据的处理理，再在在显示电电路上，将将被测温温度显示示出来。这这种设计计需要用用到A/D转换换电路，因因此感温温
12、电路的的设计比比较复杂杂。进而想到到采用智智能温度度传感器器来设计计数字温温度控制制器。本本数字保保温控制制的设计计采用美美国DAALLAAS半导导体公司司继DSS18220之后后推出的的一种改改进型智智能温度度传感器器DS118B220作为为检测元元件33，继继电器控控制外部部加热制制冷设备备，其温温度值可可以直接接被读出出来，通通过核心心器件单单片机SSTC112C55A166S2控控制温度度的读写写和显示示，用LLED数数码管显显示。在在温度传传感器的的选择上上我们采采用温度度芯片DDS188B200测量温温度。该该芯片的的物理化化学性很很稳定，且且此元件件线形较较好。在在01000摄氏
13、度度时，最最大线形形偏差小小于1摄氏度度。该芯芯片直接接向单片片机传输输数字信信号，便便于单片片机处理理及控制制。本设设计的最最大特点点之一就就是直接接采用温温度芯片片对温度度进行测测量，使使数据传传输和处处理简单单化。采采用温度度芯片DDS188B200测量温温度，体体现了作作品芯片片化这个个趋势。部部分功能能电路的的集成，使使总体电电路更简简洁，搭搭建电路路和焊接接电路时时更快。而而且，集集成块4的的使用，有有效地避避免外界界的干扰扰，提高高测量电电路的精精确度。所所以芯片片的使用用将成为为电路发发展的一一种趋势势。本方方案应用用这一温温度芯片片，也是是顺应这这一趋势势。对于于温度的的调节
14、系系统55，我我们才用用的只是是简单的的升温和和降温方方法，当当温度低低于我们们设定的的最低温温度值时时，则单单片机系系统则会会通过一一个高电电平的脉脉冲电流流直接送送给继电电器，使使连接在在继电器器上的加加热器通通电产生生热量来来提高温温度。如如果当温温度高于于我们设设定的最最高温度度值时，则则单片机机会通过过另一个个口发出出一个高高电平的的脉冲电电流送个个继电器器，使连连在继电电器上的的电风扇扇启动，来来降低温温度。在在此过程程中，我我们通过过单片机机将传感感器所测测量出来来的温度度通过数数码管显显示出来来。这样样就能观观察到即即时的温温度情况况，以便便更好的的验证系系统的性性能。按照上述
15、述设计功功能的要要求，确确定系统统有6个部分组成成：主控控制器、显示电路、报警电路、按键预置温度值电路、继电器输出电路及温度传感电路。控制器使用STC12C5A16S2，温度传感器使用DS18B20，显示电路用3位共阳极LED数码管以动态扫描法实现温度显示，继电器外接控制加热制冷设备。系统程序6,7主要包括主程序、温度控制子程序及显示子程序等等。综上所述述，本设设计以智智能集成成温度传传感器DDS188B200为检测测元件，以以单片机机STCC12C5A166S2为为主控器器，用继继电器控控制外部部的加热热制冷设设备，对对大棚塑塑料内的的温度进进行控制制，便于于大棚内内的植物物生长。该该设计同
16、同时也适适用于人人们的日日常生活活及工农农业生产产中用于于温度的的检测及及控制。2 任务务分析与与方案论论证2.1任任务分析析本设计是是对温度度进行实实时监测测与控制制，即可可以测试试塑料大大棚中的的温度和和可设置置塑料大大棚内适适合植物物生长的的温度。当当温度低低于设定定下限温温度时，系统自动报警且自动启动加热继电器加温，使温度上升，同时指示灯亮，当温度上升到下限温度以上时，停止加温；当温度高于设定上限温度时，系统自动报警且自动启动电风扇降温，使温度下降，同时指示灯亮。当温度下降到上限温度以下时，停止降温。温度在上下限温度之间时，执行机构不执行。三个数码管即时显示温度，精确到小数点一位。具体
17、要求如下：(1)、能够测量温度，温度用数字显示。(2)、测量温度范围-1060，测量精度为0.5。(3)、能够设置塑料大棚温度并控制温度，设定范围540，且连续可调。设置温度用数字显示。(4)、温度控制精度2。(5)、当超过设定的温度5时，产生声、光报警。2.2两两种方案案的比较较2.2.1 方方案一测温电路路的设计计，可以以使用热热敏电阻阻之类的的器件，利用其其感温效效应，将将被测温温度变化化的电压压或电流流采集过过来，进进行A/D转换换后，用用单片机机进行数数据的处处理，在在显示电电路上显显示被测测温度，这这种设计计需要用用到A/D转换换电路，感感温电路路比较麻麻烦。2.2.2 方方案二考
18、虑使用用温度传传感器，结结合单片片机进行行电路设设计，温温度传感感器采用用DS118B220，这种芯芯片可直接读读取被测测温度值值，然后后再通过过单片机机STCC12CC5A166S2控控制继电电器，进进而控制制外部的的加热制制冷设备备，以达达到预设设的温度度值。比较以上上两种方方案，很很容易看看出，采采用方案案二，电电路比较较简单，软软件设计计容易实实现，故故采用方方案二。2.3 实现方方法简述述硬件系统统应包括四大模块块：单片机机最小系系统，测测温电路路，继电电器输出出电路和和电源电电路。单单片机最最小系统统负责设设置温度度的上下下限，数数据的处处理和温温度的显显示；温度测测量电路路测量实
19、实时温度度；当温温度高于于上限温温度或者者低于下下限温度度时，报报警电路路产生光光和声音音报警，此此时继电电器控制制加热制制冷设备备，只至至达到上上下限范范围以内内，警报报电路和和继电器器输出主控制器温度控制电路报警电路显示电路温度传感器键盘电路电电路停止止工作。设设计的方方框图如如图2.1所所示。图2.11设计方框框图3硬件电电路的设设计3.1单单片机最最小系统统3.1.1 单单片机SSTC112C55A166S2STC112C55A166S2单单片机是是以511内核为为主的系系列单片片机，SSTC单单片机是是宏晶生生产的单单时钟/机器周周期的单单片机，是是高速、低低功耗、超超强抗干干扰的新
20、新一代880511单片机机，指令令代码完完全兼容容传统880511，但速速度快8812倍，内内部集成成MAXX8100专用复位位电路。高高速100位A/D转换，针针对电机机控制，强强干扰场场合。SSTC112C55A166S2单单片机引引脚22如图图3.1所示示。图3.11 STTC122C5AA16SS2单片片机主要要性能它的主要要性能有有：(11)高速速：1 个时钟钟/机器周周期，增增强型880511 内核核，速度度比普通通80551 快快812 倍。(22)宽电电压：55.53.88V。(3)低功耗耗设计：空闲模模式，掉掉电模式式（可由由外部中中断唤醒醒）。(4)116K 字节片片内Fl
21、lashh 程序序存储器器，擦写写次数110 万万次以上上。(55)芯片片内有EEPPROMM 功能能。(6)在系统统可编程程/ 在应应用可编编程,无需编编程器/ 仿真真器。(7)高速SPPI 通通信端口口。(88)先进进的指令令集结构构，兼容容普通880511指令集集。引脚的功功能：P0.00P0.7(33932)：P00口是一一个漏极极开路型型准双向向I/OO口。在在访问外外部存储储器时，它它是分时时多路转转换的地地址(低低8位)和数据据总线，在在访问期期间激活活了内部部的上拉拉电阻。在在EPRROM编编程时，它它接收指指令字节节，而在在验证程程序时，则则输出指指令字节节。验证证时，要要求
22、外接接上拉电电阻。P1.00P1.7(11-8)：P11口是带带内部上上拉电阻阻的8位位双向II/O口口。在EEPROOM编程程和程序序验证时时，它接接收低88位地址址。P2.00P2.7(221-228)：P2口口是一个个带内部部上拉电电阻的88位双向向I/OO口。在在访问外外部存储储器时，它它送出高高8位地地址。在在对EFFROMM编程和和程序验验证期间间，它接接收高88位地址址。P3.00P3.7(110-117)：P3口口是一个个带内部部上拉电电阻的88位双向向I/OO口。3.1.2 按按键电路路三个轻触触开关组组成按键键电路，因因为都是是独立的的按键所所以采用用直接接接地的方方法，另
23、另外一段段分别接接在单片片机的PP1.55，P11.6，PP1.77。这样样电路比比较简单单，达到到了效果果。三个个独立式式按键可可以分别别调整温温度的上上下限报报警温度度，当按按下设置置键一次次，数码码管显示示HXXX且 LEED数码码管闪烁烁，这时时可以调调整报警警上限温温度值。按按下设置置键第二二次，LL XXX且数码码管闪烁烁，这时时可以调调整报警警下限温温度值。通通过“加键”可以对对设置数数值加。通通过“减键”可以对对设置数数值减。每每按一次次减1，如图图3.22所示。图3.22 按键键电路3.1.3 显显示电路路显示电路路采用33位共阳阳LEDD数码管管做为温温度值显显示。用用三个
24、885500PNPP三极作作为每一一位LEED管的的驱动电电路，这这样使得得数码管管电流量量更大，亮亮度更亮亮。一位位共阳极极数码管管显示摄氏度度符号，使使得整个个显示电电路更加加人性化化。电路路图88如图图3.3所示示。图3.33 数码码管电路路图3.1.4 报报警电路路采用有源源蜂鸣器器作为报报警器，用用一个PPNP三三极管885500作为驱驱动。蜂蜂鸣器可可以在被被测温度度超过上上限温度度或者低低于下限限温度时时，发出出报警鸣鸣叫声音音。电路路图99如图图3.4所示示：图3.44 报警警电路3.2DDS188B200温度传传感器与与单片机机的接口口电路3.2.1DSS18BB20温温度传
25、感感器测温系统统采用芯芯片DSS18BB20，DDS188B200是DAALLAAS公司司的最新新单线数数字温度度传感器器，它的的体积更更小、适适用电压压更宽、更更经济，DDS188B200是世界界上第一一片支持持“一线总总线”接口的的温度传传感器，具具有一线线总线独独特而且且经济的的特点。温温度传感感器DSS18BB20作作为检测测元件，测测温范围围为5551225，最大大分辨率率可达00.06625。DSS18BB20可可以直接接读出被被测量的的温度值值，而且且采用33线制与与单片机机相连，减减少了外外部的硬硬件电路路，具有有低成本本和易使使用的特特点。引引脚图如如图3.5所示示，各脚脚功
26、能如如表3.1所示示。图3.55 DBB18BB20引引脚图表3.11 DBB18BB20引引脚的功功能序号名称引脚功能能描述1GND地信号2DQ数据输入入/输出出引脚。单单总线接接口引脚脚。当被被用着在在寄生电电源下，也也可以向向器件提提供电源源。3VDD可选择的的VDDD引脚。当当工作于于寄生电电源时，此此引脚必必须接地地。DS188B200内部结结构组成成：(11)644位光刻刻ROMM。ROMM中的644位序列列号是出出厂前被被光刻好好的，它它可以看看作是该DSS18BB20的的地址序序列码，开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校
27、验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。4位闪速ROM的结构如表3.2，DS18B20内部结构如图3.6所示。表3.228b检验验CRCC48b序序列号8b工厂厂代码（10HH）MSB LSSB MSSB LLSB MSBB LSBB存储器和控制逻辑暂存器8位CRC产生器温度传感器触发上限TH触发下限TL64位ROM和单线接口电源检测DQVDD图3.66 DSS18BB20内内部结构构(2)高高速暂存存存储。可可以设置置DS118B220温度度转换的的精度,DS118B220温度度传感器器的内部部存储器器还包括括一个高高速暂存存RAMM和一个个非易失失性的可可电擦除除的E2P
28、RAAM。高高速暂存存RAMM的结构构为8字节的的存储器器，如表表3.2所示示，头22个字节节包含测测得的温温度信息息，第33和第4字节THH和TL的拷拷贝，是是易失的的，每次次上电复复位时被被刷新。第第5个字节节，为配配置寄存存器，它它的内容容用于确确定温度度值的数数字转换换分辨率率。DSS18BB20工工作时寄寄存器中中的分辨辨率转换换为相应应精度的的温度数数值表3.22 DSS18BB20内内部存储储器结构构Bytee0温度测量量值LSSB（50HH）Bytee1温度测量量值MSB（50HH）Bytee2TH高温温寄存器器Bytee3TL低温温寄存器器Bytee4配位寄存存器YBytte
29、5预留（FFFH）Bytee6预留（00CH）Bytee7预留（IIOH）Bytee8循环冗余余码校验验（CRCC）(3)非非挥发的的温度报报警触发发器THH和TL。可可通过软软件写入入用户报报警上下下限值。(4)CCRC的的产生。在在64 b RROM的的最高有有效字节节中存储储有循环环冗余校校验码（CRC）。主机根据ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。3.2.2 DDS188B200的操作作时序DS188B200的一线线工作协协议流程程是：初初始化ROMM操作指指令存储器器操作指指令数据传传输。其其工作时时序包括括初
30、始化化时序、写写时序和和读时序序。主机控制制DS118B220完成成任何操操作之前前必须先先初始化化，即主主机发一一复位脉脉冲(最短为为4800us的的低电平平)，接着着主机释释放总线线进入接接收状态态，DSS18BB20在在检测到到I/OO引脚上上的上升升沿之后后，等待待15-60uus然后后发出存存在脉冲冲(600-2440uss的低电电平)。写时间片片：将数数据从高高电平拉拉至低电电平，产产生写起起始信号号。在115uss之内将将所需写写的位送送到数据据线上，在在15uus到60uus之间间对数据据线进行行采样，如如果采样样为高电电平，就就写1，如果果为低电电平，写写0就发生生。在开开始
31、另一一个写周周期前必必须有11us以以上的高高电平恢恢复期。读时间片片:主机将将数据线线从高电电平拉至至低电平平1uss以上，再再使数据据线升为为高电平平，从而而产生读读起始信信号。主主机在读读时间片片下降沿沿之后115uss内完成成读位。每每个读周周期最短短的持续续期为660uss,各个个读周期期之间也也必须有有1uss以上的的高电平平恢复期期。DS188B200可以采采用两种种方式供供电，一一种是采采用电源源供电方方式，此此时DSS18BB20的的1脚接地地，2脚作为为信号线线接在单单片机的的P2.0，3脚接电电源另一一种是寄寄生电源源供电方方式，单单片机端端口接单单线总线线3，为保保证在
32、有有效的DDS188B200时钟周周期内提提供足够够的电流流，可用用一个MMOSFFET管管来完成成对总线线的上拉拉。当DS118B220处于于写存储储器操作作和温度度A/DD转换操操作时，总总线上必必须有强强的上拉拉，上拉拉开启时时间最大大为100us。采采用寄生生电源供供电方式式时VDDD端接接地。由由于单线线制只有有一根线线，因此此发送接接口必须须是三态态的。3.3 继电器器输出电电路继电器有有常开触触点，常常闭触点点。常开开触点在在线圈不不通电的的情况下下是断开开的，当当线圈中中有电流流经过时时,常开触触点闭合合；常闭闭触点在在线圈不不通电的的情况下下是闭合合的，当当线圈中中有电流流经
33、过时时断开。本本设计用用到的是是继电器器的常开开触点，即即在继电电器线圈圈没有电电流经过过时是断断开的状状态，当当继电器器线圈中中有电流流经过时时闭合导导通。继电器实实现的是是弱电控控制强电电，单片片机是弱弱电器件件，一般般情况下下它的工工作电压压为5VV，而本本实验所所用的热热得快工工作所需需电压为为2200V属于于强电，强强电不能能和弱电电有任何何电器接接触，防防止强电电进入到到单片机机内，继继电器起起到隔离离作用。由由于单片片机是一一个弱电电器件，它它的工作作电压是是5V，驱驱动电流流在mAA级以下下，而现现在要把把它用于于一些大大功率场场合，控控制热得得快，显显然是不不行的。所所以，就
34、就要有一一个环节节来衔接接，这个个环节就就是所谓谓的“功率驱驱动”，继电电器驱动动就是一一个典型型的、简简单的功功率驱动动环节。继继电器驱驱动就是是单片机机与其他他大功率率负载接接口，起起到控制制作用，三三极管起起到放大大作用。当外部温温度大于于预设温温度时，继继电器输输出电路路一工作作，驱动动电风扇扇工作，使环境的温度降低，直到外部温度降低到预设的温度，此时继电器输出电路一停止工作，电路图如图3.7所示；当外部温度小于预设温度时，继电器输出电路二工作，驱动加热器工作，使环境的温度升高，当外部的温度升高到预设的温度时，继电器输出电路二停止工作，电路图如图3.8所示。图3.77 继电电器输出出电
35、路一一图3.88 继电电器输出出电路二二3.4电电源电路路本次设计计中既有有需要55V供电电的电路路也有需需要2220V供供电的电电路，直直接接入入2200V即可可，其中中有变压压器10可将2220VV的电压压变为5VV，此外电源源与电路路之间有有一个开开关，当当短时间间内系统不需需要工作作，可断开开开关，不不必要切切断电源源，这样样设计更更加人性性化，用用发光二二极管作作为电源源指示灯灯。4 软件件设计4.1 系统流流程图是否开始初始化DS18B20设定温度上、下限显示当前温度值判断当前温度值超过设定温度上限低于设定温度下限灯亮启动加热器升高温度灯亮启动风扇降低温度否是图4.11系统流程程图
36、4.2 系统程程序模块块的设计计系统程序序主要包包括主程程序，读读出温度度子程序序，温度度转换命命令子程程序，计计算温度度子程序序，显示示数据刷刷新子程程序等。温温控系统统采用模模块化11程序结结构，可可以分成成以下程程序模块块：系统初始始化程序序：首先先完成变变量的设设定、中中断入口口的设定定、堆栈栈、输入入输出口口及外部部部件的的初始化化工作。主程序MMAINN：完成成键盘扫扫描、温温度值采采集及转转换、温温度值的的显示。当当温度值值高于设设定最高高限时，驱驱动风扇扇工作，蜂蜂鸣器报报警；当当温度值值低于设设定最低低限时，驱驱动热得得快，蜂蜂鸣器报报警。键盘扫描描程序KKEYSSCANN：
37、完成成键盘的的扫描并并根据确确定的键键值执行行相应的的功能，主主要完成成最高温温度、最最低温度度的设定定。温度采集集程序：完成DDS188B200的初始始化并发发出温度度转换命命令，经经过指定定时间后后读取转转换的温温度值。4.3DDB188B200测量温温度的程程序设计计DS188B200的一线线工作协协议流程程是：初初始化ROMM操作指指令存储器器操作指指令数据传传输。初始化：单线总总线上的的所有操操作均从从初始化化开始。初初始化过过程如下下：主机机通过拉拉低单线线4800us以以上，产产生复位位脉冲，然然后释放放该线，进进入Rxx接收模模式，主机释释放总线线时，会会产生一一个上升升沿。单
38、单线期间间DS118B220检测测到该上升沿沿后，延延时155-600us，通通过拉低低总线660-2240uus来产产生应答答脉冲。ROM操操作命令令：一旦总总线主机机检测到到应答脉脉冲，便便可以发发起ROOM操作作命令。共有5位ROM操作命令。内存操作作命令：在成功功执行了了ROMM操作命命令之后后，才可可以使用用内存操操作命令令。主机机可以提提供6种种内存操操作命令令。数据处理理：DS118B220要有有严格的的时序来来保证数数据的完完整性。在在单线DDQ上，存存在复位位脉冲、应应答脉冲冲、写“0”、写“1”、读“0”和读“1”几种信信号类型型。其中中，除了了应答脉脉冲之外外，均由由主机
39、产产生。数数据位的的读和写写则是通通过使用用读、写写时隙实实现的。当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换，转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625LSB形式表示。当符号位位S0时，表表示测得得的温度度值为正正值，可可以直接接将二进进制位转转换为十十进制；当符号号位S1时，表表示测得得的温度度值为负负值，要要先将补补码变成成原码，再再计算十十进制数数值。部部分温度度对应值值如表44.1所示示。表4.11 一部部分温度度对应值值表温度/二进制表表示十六进
40、制制表示+125500000 01111 11001 00000007D00H+8500000 01101 01001 00000005500H+25.0622500000 00001 10001 00000001911H+10.125500000 00000 10110 00001100A22H+0.5500000 00000 00000 00010000088H000000 00000 00000 11000000000H-0.5511111 11111 11111 000000FFF88H-10.125511111 11111 01001 111100FF5EEH-25.06225111
41、11 11110 01110 111111FE6FFH-5511111 11100 10001 000000FC900H4.4 温度转转换命令令子程序序温度转换换命令子子程序主主要是温温度转换换开始命命令，当当采用112位分分辨率时时转换时时间约为为7500ms，在在本程序序设计中中采用11s显示示程序延延时法，来来等待转转换的完完成。温温度转换换命令子子程序流流程图如如图4.2所示发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发温度转换开始命令结束图4.22 温度度转换流流程图5 调试试连接好电电路后，设设置温度度，用打打火机在在温度传传感器DDS188B200附近使使温度升升高，当当温度超超过预
42、设设温度上上限时，此此时电风风扇开始始工作，灭掉打火机，当温度回到预设温度上限以下时，电风扇停止工作；当用冰块在温度传感器DS18B20附近使温度降低，当温度低于预设温度下限时，此时加热器工作，拿开冰块，使温度升高，当温度达到预设温度下限以上时，加热器停止加热，经多次实验，与设想的结果一致，误差为2。但是读取温度值时，出现的现象是温度在判断时出现错误，使风扇存在忽快忽慢的变化，蜂鸣器也不断的蜂鸣报警。解决的方法是在读取温度判断时加延时，并且多次判断，防止跳变。6 总结结本次设计计使用的的温度控控制器结结构简单单、测温温比较准准确，具具有一定定的实际际应用价价值。该该温度控控制器只只是DSS18
43、BB20在在温度控控制领域域的一个个简单实实例，还还有许多多需要完完善的地地方，在在做实物物的时候候，也出出现不少少问题，刚刚开始我我使用的的是腐蚀蚀电路板板法，这这种办法法虽然美美观，但但不利于于改进，所所以我第第二次用用的是直直接焊接接的方法法，可以以在电路路板上进进行改装装，另外外还有一一个不足足的地方方的是，我我加热设设备用的的是热的的快，加加热时必必须放在在水中，在在封闭的的环境中中，加热热时会生生成水珠珠，影响响温度的的测量，本本想用电电热炉的的，但是是成本太太高；本本设计还还可以进进一步的的改进，让让它更加加智能，就就是将测测得的温温度通过过单片机机与通讯讯模块相相连接，以以手机
44、短短消息的的方式发发送给用用户，使使用户能能够随时时对温度度进行监监控。此此外，还还能广泛泛地应用用于其他他一些工工业生产产领域，如如建筑，仓仓储等行行业，也也可以应应用于多多种场合合，像的的温度、育育婴房的的温度、水水温的控控制。用用户可灵灵活选择择本设计计的用途途，有很很强的实实用价值值。此外外，在本本次设计计的过程程中，我我发现很很多的问问题，这这次设计计真的让让我长进进了很多多，我真真正的意意识到，在在以后的的学习中中，要理理论联系系实际，把把我们所所学的理理论知识识用到实实际当中中，学习习单机片片机更是是如此，程程序只有有在经常常的写与与读的过过程中才才能提高高，这就就是我在在这次课
45、课程设计计中的最最大收获获。参考文献献1 李光飞飞，楼然然苗，胡胡佳文等等.单片片机课程程设计实实例指导导M.北京京：北京京航空航航天大学学出版社社,20004:11051255.2 余锡存存,曹国国华.单单片机原原理及接接口技术术（第二二版）M.西安：西安电电子科技技大学出出版社，2007:2735.3 马云峰峰.单片片机与数数字温度度传感器器DS118B220的接接口设计计J.计算算机测量量与控制制，20002:22782800.4 高吉祥祥.模拟拟电子技技术（第第二版）M. 北京京：电子子工业出出版社，2007:1442.5沙沙占友. 单片片机外围围电路设设计MM. 北京：电子工工业出版版社，220033:37748.6 谭浩强强,C程程序设计计(第三三版) M. 北北京：清清华大学学出版社社，20006:1725.7 郑阿奇奇.Viisuaal CC+ 使用教教程 M. 北京京：电子子工业出出版社，2007:2343.8 吴玮玮玮，PRROTEEL 999简明明应用教教程MM.西西安：陕陕西国防防学院电电子教研研室，220066:15544.9程程路,郑郑毅,向向先波.PROOTELL 999SE 电路板板设计与与制作M.北京：人民邮邮电出版版，20007:1527.10 袁小小平.电电子技术术综合设设计教程程（第一一版）M.北京：