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1、我国北方冬季寒冷而漫长，大力推广蔬菜大棚种植蔬菜能够更好地满足人民 日益提高的生活需要。蔬菜大棚内通过调节温度可以有效地控制二氧化碳的浓度，二氧化碳是对植 物生长起着重要的作用。因此，对棚内温度的控制是非常重要的。本文介绍的分 布式单总线蔬菜大棚温度监测预警系统，采用全数字化设汁，直接监测每个棚内 不同部分的温度，通过对温度的良好控制，有效地提高蔬菜的产量。本温度设计 采用现在流行的AT89S52 单片机，配以DS18B20 数字温度传感器，该温度传感器 可自行设置温度上下限。单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行 比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。本设计还加入了常用的数码
2、管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设汁 更加完整，更加灵活。关键词：单片机应用；温度采集控制；DS18B20 应用AbstractIn north China in winter long and cold, vigorously promote vegetables grow vegetables are better able to shed low meet peoples increasing needs.By adjusting the temperature can effectively control both concentrations. Therefore, to s
3、ecretly temperature control is very important. This paper introduces distributed single bus vegetables canopy temperature monitoring and warning system, adopting digital design, direct monitoring each secretly various parts of the temperature, through the good control of temperature, effectively imp
4、rove vegetable production. This temperature design USES popular now AT89S52 SCM, match with DS18B20 digital temperature sensor, the temperature sensor to set temperature on the floor. SCM detect temperature signal input and the temperature of the upper and lower limit comparison, thus judge whether
5、starter relay to unlock equipmentThis design still joined common digital tube display and state lamp display lamps are commonly used circuit, make whole design more integrated and more flexible.Keywords: microcontroller applications; temperature acquisition and control; DS 18B20 application目录摘要IVAbs
6、tractV目录VI第一章绪论11.1 蔬菜大棚温度控制系统的目的11.2 蔬菜大棚温度控制系统完成的功能2第二章总体设计方案32. 1 方案一32.2 方案二3第三章硬件电路设计63. 1 AT89S52 的选用63. 2 温度釆集模块的设计73. 3 显示模块的设计133.4 晶振电路143.5 复位电路153.6 加热和制冷电路163.7 串行通信模块设计16第四章系统软件设计194. 1 系统软件的整体思路194. 2 系统总流程图19第五章结论25致谢26参考文献27附录一主板电路图28附录二系统源程序29第一章绪论1.1 蔬菜大棚温度控制系统的目的本设计的内容是蔬菜大棚温度测试控制
7、系统，控制对象是温度。植物在生长 发育的过程中，温度的高低，直接影响到花卉的生理活动，如酶的活性、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用，这是在原产地已形成固有的特殊性能。因温度周期的 变化，可直接影响植物的生长，果实以及果实的数量大小等方面。生物正常的生 命活动一般是在相对狭窄的温度范圉内进行，大致在零下儿度到 50C 左右之间。 温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度，即生物的三基点温度。 当环境温度在最低和最适温度之间时，生物体内的生理生化反应会随着温度的升 高而加快，代谢活动加强，从而加快生长发育速度；当温度高于最适温度后，参 与生理生化反应的酶系统受到影响，代谢活动受阻，势必影响到
8、生物正常的生长 发育。、|环境温度低于最低温度或高于最高温度，生物将受到严重危害，棋至死 亡。蔬菜大棚是开发日光资源、充分利用太阳光能的主要形式之一，能避光、增 产、保湿，为蔬菜生长创造一个良好环境。蔬菜大棚作为一个相对封闭的环境， 其内部形成了一个小气候环境，良好的空气环境是蔬菜正常生长的重要条件。为 了增产、增收，要注意大棚内部的气体、温度和湿度 3 个要因素。气体主要是指 棚内的二氧化碳的含量。当空气中的二氧化碳浓度提高到 0.1%时，可使蔬菜光 合作用速率增加 1 倍以上，增产 20%80%：若使二氧化碳浓度降至 0. 005%时， 光合作用儿乎停止。蔬菜生长的适宜温度为 2030Co
9、 大棚内口天增温快， 当棚外平均气温为 15C 时，棚内可达 40C50Co 因此，要适时调节棚内温度, 避免高温危害。塑料大棚经常处于密闭状态，蒸发量大大减小，内部湿度一般在80%90%,湿度过大极易导致病虫害的发 生。现在对大棚内气体、温度和湿度的 有效调节，主要是通过适时的通风来实现。二氧化碳含量过大和湿度过大都会导 致温度升高。而以往温度控制是山人匸完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要 监控以防止发生意外。针对此问题，本系统设计的LI 的是实现一种可连续高精度 调温的温度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用乂廉价的控制系统。1.2 蔬菜大棚温度控制系
10、统完成的功能本设计是对蔬菜大棚内温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现 了基本的温度控制功能：当蔬菜大棚内温度低于设定下限温度时，系统自动启动 加热继电器加温，使温度上升，同时绿灯亮。当温度上升到下限温度以上时，停 止加温；当蔬菜大棚内温度高于设定上限温度时，系统自动启动风扇降温，使温 度下降，同时红灯亮。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。数码管即时显示温度，精确到小数点一位。第二章总体设计方案2.1 方案一测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，被测温度 变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数
11、据的处 理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换 电路，电路设计比较麻烦。2. 2 方案考虑使用DS18B20,结合单片机电路设计，用一只DS18B20,直接读取被测 温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容 易实现，故实际设计中拟釆用方案二。在本系统的电路设计方框图如图 2-1 所示，它山三部分组成:控制部分主 芯片釆用单片机AT89S52；显示部分采用 4 位LED 数码管以动态扫描方式实现 温度显示；温度采集部分采用DS18B20 温度传感器；加热制冷控制电路。图 2-1 温度计电路总体设计
12、方案1. 控制部分单片机AT89S52 具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口 就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设汁使用，系统应用三 节电池供电。2. 显示部分显示电路釆用 4 位共阳LED 数码管。3. 温度釆集部分DS18B20 温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能 温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温。这一部 分主要完成对温度信号的釆集和转换工作，山DS18B20 数字温度传感器及其与 单片机的接口部分组成。数字温度传感器DS18B20 把采集到的温度通过数据引 脚传到单片机的P1.0 口，单片机接受温度
13、并存储。此部分只用到DS18B20 和单 片机，硬件很简单（1） DS18B20 的性能特点如下：1） 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；2） 多个DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；3） 无须外部器件；4） 可通过数据线供电，电压范围为 3.0 5.5V：5） 零待机功耗；6） 温度以 3 位数字显示；7） 用户可定义报警设置；8） 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；9） 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常 工作。（2）DS18B20 的内部结构DS18B20 釆用 3 脚PR35 封装，如图 2-2 所示
14、；DS18B20 的内部结构，如图 2-2所示。图 2-2 DS18B20 封装(3)DS18B20 内部结构主要山四部分组成：1) 64 位光刻ROM。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 校验码，这也是多个DS18B20 可以 釆用一线进行通信的原因。2) 非挥发的温度报警触发器TH 和TL,可通过软件写入用户报警上下限值。3) 高速暂存存储，可以设置DS18B20 温度转换的精度。4) CRC 生。第三章硬件电路设计3.1 AT89S52 的选用1. AT89S52 的参数AT89S52 是一种低功耗、高性能 CM
15、0S8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常 规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下 标准功能：8k 字节Flash, 256 字节RAM, 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个 数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。列外，
16、AT89S52 可降至 OHz 静态逻辑操作，支持 2 种软件 可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、 中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切 工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。2. AT89S52 的性能AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常 规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位CPU 和在
17、系统可编程Flash,使得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下 标准功能：8k 字节Flash, 256 字节RAM, 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个 数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 OHz 静态逻辑操作，支持 2 种软件 可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、审口、 中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切 工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。图
18、 3-1 是它的接线图和实物图。U13-1 单片机电路引脚图和实物图3. 2 温度采集模块的设计1.DS18B20 的工作原理根据DS18B20 的通讯协议，主机控制DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤：1. 每一次读写之前都必须要对DS18B20 进行复位；2. 复位成功后发送一条ROM 指令：3. 最后发送RAM 指令，这样才能对DS18B20 进行预定的操作。复位要求主CPU 将数据线下拉 500 微秒，然后释放，DS18B20 收到信号后等 待1560 微秒左右后发出 60240 微秒的存在低脉冲，主CPU 收到此信号表示 复位成功。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，具
19、体工作方法如，图 3-2, 3-3,34 所示。(1) 初始化时序总线上的所有传输过程都是以初始化开始的，主机响应应答脉冲。应答脉冲 使主机知道，总线上有从机设备，且准备就绪。主机输出低电平，保持低电平时 间至少 480us,以产生复位脉冲。接着主机释放总线，4.7KQ 上拉电阻将总线拉 高，延时1360us,并进入接受模式，以产生低电平应答脉冲，若为低电平， 再延时 480uso(2) 写时序主机写时序主机写时序BSL8B20 釆 样151451 JSLfbJlS-采样 1545US1US;1JS图 3-3 写时序写时序包括写 0 时序和写 1 时序。所有写时序至少需要 60us,且在 2
20、次独 立的写时序之间至少需要lus 的恢复时间，都是以总线拉低开始。写 1 时序，主 机输出低电平,延时 2us,然后释放总线,延时 60uso 写 0 时序,主机输出低电 平，延时 60us,然后释放总线，延时 2us。主机写0时序主机写1时序(3) 读时序 45 JS445.,S主机采样岳一主机采样图 3-4 读时序总线器件仅在主机发出读时序是，才向主机传输数据，所以，在主机发出读 数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。所有读时序至少需 要 60us, 且在 2 次独立的读时序之间至少需要lus 的恢复时间。每个读时序都 由主机发起，至少拉低总线lus。主机在读时序期间必须
21、释放总线，并且在时序 起始后的 15us 之内采样总线状态。主机输出低电平延时 2us,然后主机转入输 入模式延时 12us,然后读取总线当前电平，然后延时 50us2. DS18B20 的测温原理每一片DS18B20 在其ROM 中都存有其唯一的 48 位序列号，在出厂前已写入 片内ROH 中。主机在进入操作程序前必须用读ROM(33H)命令将该DS18B20 的序 列号读出。程序可以先跳过ROM,启动所有DS18B20 进行温度变换，之后通过匹配ROM, 再逐一地读回每个DS18B20 的温度数据。DS18B20 的测温原理如图 3-6 所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度 的影响很小
22、，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器 1,高温度系数晶振 随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入， 图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20 就对低温度系数振荡器产生的 时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间山高温度系数振荡 器来决定，每次测量前，首先将-55 C 所对应的基数分别置入减法计数器 1 和温 度寄存器中，减法讣数器1 和温度寄存器被预置在-55 C 所对应的一个基数值。 减法计数器 1 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器 1 的预置值减到 0 时温度寄存器的值将加 1,减法计数器 1 的预置将
23、重新被装入， 减法计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直 到减法计数器 2 计数到 0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数 值即为所测温度。图 2. 3 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性， 其输出用于修正减法计数器的预置值，只要讣数门仍未关闭就重复上述过程，直 至温度寄存器值达到被测温度值.图 3-5 测温原理内部装置另外，山于DS18B20 单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因 此读写时序很重要。系统对DS18B20 的各种操作必须按协议进行。操作协议为： 初始化DS18B20 （发复位脉冲）一发ROM 功能命令一发存储
24、器操作命令一处理数 据。斜坡累加器计数比较器低温度系数振荡器预置减到 0温度寄存器侦置减法计数器高温度系数振荡器减法计数器图 3-6 测温原理内部装3 .ROM 操作命令当主机收到DS18B20 的响应信号后，便可以发出ROM 操作命令之一，这些命令如表 3-7： ROM 操作命令。ROH 操作命令: 表 3-7：指约定功能令代码读33H读DS18B20 ROM 中的编码ROM发出此命令之后，接着发出 64 位ROM 编码，访问单符合ROM搜 索ROM55HOFOH线总线上与该编码相对应的DS18B20 使之作出响应，为 下一步对该DS18B20 的读写作准备用于确定挂接在同一总线上DS18B
25、20 的个数和识别 64位ROH 地址，为操作各器件作好准备跳 过OCCH忽略 64 位ROM 地址，直接向DS18B20 发温度变换命ROM令，适用于单片工作。警 告索OECH执行后，只有温度超过设定值上限或者下限的片子 才命 令做出响应温 度变换读 暂存器写 暂存器复 制暂存 器44H启动DS18B20 进行温度转换，转换时间最长为 500MS,结果存入内部 9 字节RAM 中OBEH读内部RAM 中 9 字节的内容4EH发出向内部RAM 的第 3, 4 字节写上、下限温度数据 命令，紧跟读命令之后，是传送两字节的数据48H将EPRAH 中第 3, 4 字节内容复制到E2PRAM 中重OB
26、BH将ETRAM 中内容恢复到RAM 中的第 3, 4 字节调E2PRAM读供电方0B4H读DS18B20 的供电模式，寄生供电时DS18B20 发送“0”，外接电源供电 DS18B20 发送“1”式3. 3 显示模块的设计为了清楚地了解DS18B20 的工作情况，设计了此显示模块，也有利于数据传 输的准确性验证。1. 数码管的结构和工作原理常用的数码管显示器为 8 段，每一段对应一个发光二极管，分为共阳和共阴 两种。共阴极LED 显示的发光二极管的阴极连接在一起，通常此公共阴极接地。 当发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。同样， 共阳极LED 的发光二极管的样机连接
27、在一起，通常此公共阳极接高电平，当某个 发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。2. 动态显示常用的数码管显示器为 8 段，每一段对应一个发光二极管，分为共阳和共阴 两种。共阴极LED 显示的发光二极管的阴极连接在一起，通常此公共阴极接地。 当发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。同样， 共阳极LED 的发光二极管的样机连接在一起，通常此公共阳极接高电平，当某个 发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。4ad4“Td ITa M a图 3-8 显示部分3. 4晶振电路单片机XIAL1 和XIAL2 分别接 30PF 的电容，中
28、间再并个12MHZ 的晶振,形 成单片机的晶振电路。晶体振荡器在固定频率振荡器中能够提供较高的精度，绝大多数 RTC 釆用 32. 768kHz 的晶体，晶体振荡器输出经过分频后会产生 1Hz 的基准来刷新时间和 日期。RTC 的精度主要取决于晶振的精度，晶体振荡器在固定频率振荡器中能够 提供较高的精度，绝大多数RTC 采用 32. 768kHz 的晶体，晶体振荡器输出经过分 频后会产生 1Hz 的基准来刷新时间和日期。RTC 的精度主要取决于晶振的精度， 晶振一般在特定的电容负载下，其调谐振荡在正确的频点，而当晶振调谐于12. 5pF 负载的RTC 电路中时，使用 6pF 负载的晶振将会使时
29、钟变快。Dallas Semiconductor 提供的所有RTC 均采用内部偏置网络，因而晶振可直接连接到RTC 的XI、X2 引脚，而不需要额外的元件。由于RTC 的晶振输入电路具有很高的输 入阻抗，因此，它与晶振的连线犹如一个天线，很容易耦合系统其余电路的高频 干扰。而干扰信号被耦合到晶振引脚将导致时钟数的增加或减少。考虑到线路板 上大多数信号的频率高于 32.768kHz,所以，通常会产生额外的时钟脉冲计数。 因此，晶振应尽可能靠近XI、X2 引脚安装，同时晶振、X1/X2 引脚的下方最好 布成地平面P3.im( DP3IT 0P33/INT1P3.4/IDAlP3J5 WP3R.7/
30、RD XTALX2TA L1GND3.5 复位电路当AT89S52 单片机的复位引脚RST（全称 RESET）出现 2 个机器周期以上的高 电平时，单片机就执行复位操作。如果 RST 持续为高电平，单片机就处于循环复 位状态。根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开 关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。上电后，由于电容的充电和反相门的作用，使 RST 持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键 K 后松开，也能使 RST 为一段时间的高电 平，从而实
31、现上电或开关复位的操作P1.4PU/MOSIP03P0.4亘35Pl0POJ34P1.75CKP0J逐RST5P0.732psmP3.EWP ALDPROG30P32/DIT0PSEND22fIWTlD9?12P1J) P1.1P12 P13VCC POJ)P 叮P0240371000P7F$WPJ2AWS52飞R 10 OR2/W1K卫卫图 3-10 复位电路3.6 加热和制冷电路3.7 串行通信模块设计1. MAX232 简介MAX232 芯片是美信公司专门为电脑的RS-232 标准串口设讣的单电源电平转 换芯片，使用+5v 单电源供电。主要特点：1、符合所有的RS-232C 技术标准2、
32、只需要单一 +5V 电源供电3、片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V 和-10V 电压V+、V-4、功耗低，典型供电电流 5mA5、内部集成 2 个RS-232C 驱动器6、内部集成两个RS-232C 接收器2. 串行通信结构MCS-51 系列内部含有一个可编程全双工串行通信接口，具有UART （通用异 步接收和发送器）的全部功能。该接口电路不仅能同时进行数据的发送和接收， 也可作为一个同步移位寄存器使用。可构成双机或者多机通信系统。3. 串行同信的工作原理在进行异步通信时，数据的发送和接收分别在各自的时钟控制下进行的，但 都必须与字符位数的波特率保持一致。MCS-51 串行
33、口的发送和接收时钟可山两 种方式产生，一种是山主机频率经分频后产生，另一种方式是山内部定时器的溢 出率经 16 分频后提供。收发过程发送和接收的过程如下：串行口的发送过程启动时山一条写发送缓冲器的指 令把数据写入串行口发的发送缓冲器SBUF 中，再山硬件电路自动在字符的始末 加上起始位（低电平）、停止位（高电平）及其他控制位（如奇偶位），然后在移 位脉冲SHIFT 的控制下，低位在前，高位在后，从TXD 端（方式 0 除外）一位位 地向外发送。串行口的接收与否受制于允许接收位REN 的状态，当REN 被软件置“1”后, 允许接收器接收。接收端RED位位地接收数据，直到收到一个完整的字符数据 后
34、，控制电路进行最后一次移位，自动去掉起始位，使接收中断标志位 R1 置“1”, 并向 CPU 申请中断。CPU 响应中断，把接收缓冲器SBUF 的内容读入累加器。T1 和R1 是山硬件置位的，但需要用软件复位。它的相关寄存器有:SBUF 是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器，可同时发送、接收数据。 两个缓冲器只用一个字节地址 99H,可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收 缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。串行口对外有两条独立的收发信号线 RXD(P3.0)、TXD(P3. 1),因此可以同时发送、接收数据，实现全双工。SCON 寄存器用了控制吊行口的工作方式和状态，可按位寻址，其字节地
35、址 为98H。PCON 中的SMOD 用来控制波特率加倍。TMOD 设置定时器 1 的工作方式，用来产生波特率。如果用到中断，则还余姚用到中断相关的寄存器IE, IP 等。MCS-51 系列单片机有 4 中工作方式，可通过SCON 中的SMO, SM1 的设置进行选择PgE P3W3D；DATP ALDPK0&?SQTR27PS 4P25p 呦K5P3OTJKF21訂沁K3roi2P22ronP21GtF2JAT8PS 52Cl*VCt19JP FCl-讲CV-C2-P10 PL1P12PL3 P14TH WLZPI&M50 P17CKEsrcucEOJ F01血nouTKOUTR1INKIO
36、UTVU.IF05 F05 EOnoww?亍 丄壬2?0亍 “W图 3-11 串行通信结构图第四章系统软件设计4.1 系统软件的整体思路一个应用系统要完成各项功能，首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必 须得到相应设计合理的软件的支持，尤其是微机应用高速发展的今天，许多山更 件完成的工作，都可通过软件编程而代替。棋至有些必须采用很复杂的硬件电路 才能完成的工作，用软件编程有时会变得很简单，如数字滤波，信号处理等。因 此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源，采用与 S51 系列单片机相对应的 51 汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。汇编语言的优点就是速度快，实时性高，应用高级语言经过软
37、件的编译，往 往不会有直接编写汇编语言来的简洁；但其缺点就是用一种单片机就得学一种汇 编， 而且没有高级语言来的直接易懂。般用于实时性高的场合，就是要求响应速度快。现在大部分单片机还是以 C 语言为主，在实时性要求高的地方，可以内嵌汇编，就是只有那部分代码是汇编 写的。MCS-51 指令系统的指令长度较短，它在存储空间和执行时间方面具有较高 的效率，编成的程序占用内存单元少，执行也非常的快捷，与本系统的应用要求 很适合。而且MCS-51 指令系统有丰富的位操作（或称位处理）指令，可以形成一个相当完整的位操作指令子集，这是MCS-51 指令系统主要的优点之一。对于 要求反应灵敏与控制及时的工控、
38、检测等实时控制系统以及要求体积小、系统小 的许多“电脑化”产品，可以充分体现出汇编语言简明、整齐、执行时间短和易 于使用的特点。本装置的软件包括主程序、读出温度子程序、复位应答子程序、写入子程序、 以及有关DS18B20 的程序（初始化子程序、写程序和读程序）。4. 2 系统总流程图系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，复位应答子程序，写入子程序 等。图 4-1 系统总流程图1. 主程序流程图1）主程序主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20 的测量的当 前温度值，温度测量每Is 进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度， 其程序流程见图 4-2 所示。通过调用读温
39、度子程序把存入内存储中的整数部分与小数部分分开存放在 不同的两个单元中，然后通过调用显示子程序显示出来。图 4-2 上程序流程图2. 读出温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出 RAM 中的 9 字节，在读出时需进行 CRC 校验，校验有错时不进行温度数据的改写。DS18B20 的各个命令对时序的要求特别严格，所以必须按照所要求的时序才 能达到预期的U 的，同时，要注意读进来的是高位在后低位在前，共有12 位数, 小数 4 位，整数 7 位，还有一位符号位。其程序流程见图 4-3 所示J图 4-3 读出温度子程序3复位，应答子程序其程序流程见图 4-4 所示图 4-4 读出温度子程序4.写入
40、子程序一个应用系统要完成各项功能，首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持，尤其是微机应用高速发展的今天，许多山硕 件完成的匸作，都可通过软件编程而代替。祺至有些必须采用很复杂的硬件电路 才能完成的工作，用软件编程有时会变得很简单，如数字滤波，信号处理等。因 此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源，采用与S51 系列单片机相对应的 51 汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。其程序流程见图 4-5 所示图 4-5 写入子程序第五章结论写完这篇毕业论文总结预示着我即将毕业，即将走出可爱的校园步入社会的 大讲堂，开始我的乂一个新的人生旅程。那么，我应该记下一些东西
41、，对我的毕 业论文做一个总结，划上一个完整的句号。我的毕业设汁是基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统。当我接到选题通知 后， 开始着手论文的准备工作。开始的时候，我不知道要如何写起，要往哪方面 着手。这个时候张文洁老师给我很大的帮助，给我指明了设计的思路。通过张老 师的指导与帮助，我就开始了第一步搜集资料的重要工作。从搜集文献到硬件电路的完成，到软件程序的实现，到论文的完成。每一次 的进步都让我喜悦，每一次张老师的指点都让我收获良多，每一次遇到困难都让 我更我得学会挑战自我。通过这次的设计，我实现了温度控制的硬件连接，了解 了芯片的选用，模块的建立，都会遇到这样那样的问题，而每一次的冲破阻碍就 会
42、感到知识得到了升华。硬件设计我分为了以下模块：显示模块、A/D 转换模块、 键盘模块、温度控制模块和温度传感器模块。然后设计软件，编写程序调试硬件 电路各个模块的功能。最后对整个系统联调，实现设计要求。最终结果表明：我的设计是合理的，能很好的达到预期的效果和要求。大学三年我从书本中学了很多知识，这是第一次自己动手完成一项任务。以 前虽然我也做过一些实验，但那都是简单、单一的任务，远远没有这次毕业设计 这样的系统。通过这次系统的设讣，我不但增强了编程的能力，更培养了分析问 题和解决问题的能力。而且是我的画图能力得到了进一步的提高，知道了很多以 前不知道的技巧，让我明白了 “实践出真知”的道理。时
43、至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路 逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。遇到困难，我会觉得无从下手， 不知从何写起；当困难解决了，我会觉得豁然开朗，思路打开了；当论文基本成 形的时候， 我感觉到了从没有过的成就感。毕业设计是大学的最后一个阶段，是对大学三年所学知识的一个综合应用。 经过儿个月的奋战我成功的实现了温度控制的设计和研究。经过这个毕业课题的训练，使我更加了解了单片机和汇编语言的知识，以及 数字、模拟电路的应用，提高了 PROTEL的应用能力，增强了自己的动手能力和 分析能力。因为我们只有对实践中出现的纷繁复朵的悄况分析摸索，才能够看清 前方的迷雾，走出自己的道路。任何书面的理论与教条，在实践面前都是苍口无力的，实践才是最好的老师。在课题的设计过程中我也看到了自己的粗心、急噪、 知识的融会应用能力不足等等的问题，毕业设计给了我一个及时发现问题，解决 自我问题的机会。白驹过隙，日月如梭。儿个月的毕业设计已经走入最后