摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅具有方便、靈活的特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量，并且在單片機(jī)控制系統(tǒng)中智能化溫度控制技術(shù)正被廣泛地采用。本文就單片機(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致分析關(guān)鍵詞:單片機(jī)；DS18B20系統(tǒng)；自動(dòng)控溫一、溫度控制的目的分析
　　隨著社會(huì)的快速發(fā)展，科技的加速進(jìn)步，測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，自動(dòng)化和智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代的溫度控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。因?yàn)楦餍懈鳂I(yè)對(duì)于溫度控制有著越來(lái)越高的要求，所以對(duì)溫度的控制和測(cè)量就顯得較為重要。溫度控制器的使用范圍越來(lái)越廣泛，各種能夠應(yīng)用于不同領(lǐng)域的智能溫度控制器隨著產(chǎn)生。
　　不僅在日常的生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用到溫度控制，現(xiàn)在的很多電子產(chǎn)品單片機(jī)中也用到了溫度控制和溫度檢測(cè)。這就使單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)越來(lái)越廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品之中。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)一種很可以連續(xù)進(jìn)行高精度調(diào)節(jié)溫度的溫度控制系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛，便于攜帶，小巧美觀，是一款急廉價(jià)又實(shí)用的溫度控制系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)對(duì)單片機(jī)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和監(jiān)測(cè)，這樣就實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的基本溫度控制功能。
　　二、溫度控制的具體設(shè)計(jì)方案
　　單片機(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)，使用溫度傳感器，采用一只叫做DS18B20的溫度傳感器，讀取被測(cè)的溫度值之后再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次來(lái)完成設(shè)計(jì)的要求。使用這種方案可以很容易看出，電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，軟件的設(shè)計(jì)也比較容易實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)AT89S51有體積小和低電壓供電等優(yōu)點(diǎn)，四個(gè)端口中只要有兩個(gè)端口就可以滿足電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要，也很適合手持式和便攜式產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用；先是電路采用的是三位共陽(yáng)的LED數(shù)碼管，P0口進(jìn)行送數(shù)，P2進(jìn)行掃描；DS18B20溫度傳感器是由美國(guó)的半導(dǎo)體公司新推出的一種改進(jìn)型的智能溫度傳感器，它與以前的熱敏電阻等測(cè)量溫度的元件相比較，可以直接讀出被測(cè)溫度。這一部分的主要功能是采集和轉(zhuǎn)換溫度信號(hào)，包括DS18B20溫度傳感器和它與單片機(jī)的接口部分。
　　三、DS18B20的有效采用按照DS18B20溫度傳感器通訊協(xié)議，由主機(jī)控制的DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時(shí)必須經(jīng)三個(gè)步驟：第一，在每次讀寫(xiě)之前都要把DS18B20復(fù)位；第二，完成復(fù)位后要發(fā)送一條ROM指令；第三，發(fā)送ROM指令，這才能完成對(duì)DS18B20的預(yù)定操作。
　　復(fù)位要求主CPU把數(shù)據(jù)線往下拉500微秒，再釋放，DS18B20接收到信號(hào)之后等15—60微秒，然后發(fā)出60—240微妙存在低脈沖，主CPU接收到該信號(hào)之后會(huì)表示復(fù)位成功。然后主機(jī)釋放總線，上拉電阻把主線拉高，延長(zhǎng)15—60微秒的時(shí)間，并且進(jìn)入接受模式，從而產(chǎn)生低電平應(yīng)答脈沖，如果為低電平再延時(shí)480微秒。寫(xiě)時(shí)序包括寫(xiě)1時(shí)序和寫(xiě)0時(shí)序。所有寫(xiě)時(shí)序都至少需60微秒，并且在兩次獨(dú)立寫(xiě)的時(shí)序之間至少需要1微秒的時(shí)間恢復(fù)時(shí)間，都以總線拉低開(kāi)始的。寫(xiě)1時(shí)序的時(shí)候，主機(jī)輸出的是低電平，延長(zhǎng)2微秒后釋放總線，再延時(shí)60微秒。所有的讀時(shí)序都至少需要60微秒的時(shí)間，而且在2次獨(dú)立讀時(shí)序間至少需1微秒的時(shí)間恢復(fù)。每個(gè)讀時(shí)序都是由主機(jī)發(fā)起，至少會(huì)拉低總線1微秒。主機(jī)在讀時(shí)序時(shí)須釋放總線，且在時(shí)序開(kāi)始后的15微秒內(nèi)對(duì)總線狀態(tài)進(jìn)行采樣。主機(jī)在輸出低電平時(shí)延時(shí)2微秒，接著主機(jī)轉(zhuǎn)入輸入模式后延時(shí)12微秒，之后讀取總線的當(dāng)前電平，再延時(shí)50微秒。
　　DS18B20的測(cè)溫原理是，每一片DS18B20在它的ROM中都存在唯一的一個(gè)48位序列號(hào)，在出廠之前已經(jīng)寫(xiě)進(jìn)片內(nèi)的ROM。程序可先跳過(guò)ROM，然后再主意讀回每一個(gè)DS18B20的溫度數(shù)據(jù)。在圖中還隱藏這計(jì)數(shù)門(mén)，計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)之時(shí)，DS18B20會(huì)對(duì)低溫系數(shù)震蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)一步完成溫度測(cè)量。
　　四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的整體思路分析
　　作為一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要想完成各項(xiàng)任務(wù)，首先要有比較完善的硬件保證。與此同時(shí)，還必須得到相應(yīng)的設(shè)計(jì)合理的軟件支持。特別是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用快速發(fā)展的今天，很多由硬件來(lái)完成的工作都可以通過(guò)軟件編程來(lái)代替。甚至有的必須采用較復(fù)雜的硬件電路才可以完成的工作，采用軟件編程可能會(huì)變得比較簡(jiǎn)單，比如信號(hào)處理，數(shù)字濾波等。因?yàn)樵撓到y(tǒng)是規(guī)模較小、編制程序的工作量不大的單片機(jī)微控系統(tǒng)，采用匯編語(yǔ)言不會(huì)像高級(jí)語(yǔ)言一樣占太多的存儲(chǔ)空間，適用于存儲(chǔ)量小的系統(tǒng)。與此同時(shí)，本系統(tǒng)的對(duì)位處理的要求很高，需解決大量邏輯控制方面的問(wèn)題。本裝置可工作于軟件主程序、讀出溫度子程序、復(fù)位應(yīng)答子程序、寫(xiě)入子程序、以及有關(guān)DS18B20的初始化子程序、寫(xiě)程序和讀程序。
　　五、結(jié)語(yǔ)目前單片機(jī)已經(jīng)應(yīng)用到了生活的各個(gè)領(lǐng)域中，并且在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，該設(shè)計(jì)使用的是測(cè)溫準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的溫度控制器，有一定實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。這個(gè)智能的溫度控制器不過(guò)是DS18B20在控制溫度領(lǐng)域的簡(jiǎn)單的一個(gè)實(shí)例，還有很多需要進(jìn)行完善的地方。其實(shí)，溫度控制系統(tǒng)可應(yīng)用在多種場(chǎng)合和領(lǐng)域，而單片機(jī)對(duì)溫度的控制會(huì)直接影響到它在這些場(chǎng)合中的使用。因此，我們要想使單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮更大作用就得繼續(xù)努力，研究出更好的單片機(jī)控溫系統(tǒng)。
　　
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