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1、基于AVR单片机的炉温监测监控系统设计总说明：温度是工业对象中主要的被控参数之一，象冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的处理温度要求严格控制。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用，温度控制的手段也越来越优越，单片机因具有处理能力强、运行速度快、功耗低等优点，尤其在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高，得到了广泛应用。该系统设计了以AVR单片机为控制核心的炉温监测监控系统。选择DS18B20作为温度传感器，实时监测低温电阻炉温度；基于交流触发器和晶闸管触发电路的混合控制，达到快速准确调
2、节温度。设计了硬件原理图，并详细论述了各个硬件组成部分的工作原理，以及各部分所使用的元器件。将其应用于电加热炉温度控制系统的智能控制系统，满足了温度控制稳定性的要求，减少了操作人员的劳动量和带来的人为误差，提高了产品的热处理质量。本基于AVR单片机的炉温监测监控系统设计的总体方案包括：一、温度监测系统的硬件电路设计；二、系统软件的设计；三、PID控制器的设计。首先是温度传感器的选择。目前常用的测温传感器分模拟和数字两种方式：模拟方式如热敏元件或热电阻等；数字方式多采用智能芯片DS18B20。模拟方式有很多小足。相比之下数字式比模拟式有更大的优势。新代数字温度传感器DS18B20其优点是：电压适
3、用范围宽；单线接口数据传输方式；支持组网实现多点测温；测温范围宽、精度高、体积小、外围电路简单等。本系统选择的温度传感器就是DS18B20，系统开始工作时，DS18B20采集温度信号并将信号送到单片机中，再将对应的温度送显示并保存数据信息，同时单片机会根据初始化所设置的温度进行比较，将其差值送PID控制器，处理后输出一定数值的控制量，根据控制量，控制晶闸管主回路的导通时间来调节输入功率，从而控制电阻丝的发热量，达到控制温度的目的。其次，是外围硬件电路的设计，外围硬件电路包括温度检测、晶闸管触发电路、键盘及LCD显示电路、晶振电路，复位电路、报警电路等。本次设计选择AVR单片机型号为ATmega
4、8 ，ATmega8是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC结构的8位单片机。根据单片机的I/O口设计硬件电路，合理分配I/O接口，电路设计简洁、直观，成本低廉，温度测量准确。第三，系统软件设计。系统的软件是根据系统功能要求来设计的。软件按功能可分为两类，一类是执行软件，它能完成各种实际性的功能，如温度测量、计算、显示、输出控制等；另一类是监控软件，它是专门、用来协调各种执行模块和操作者的关系，充当组织调度角色。第四，PID控制器的设计。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器
5、，变送器，通过输入接口送到控制器。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。PID控制是由P, I, D三个环节的不同组合而成。其基本组成原理比较简单，参数的物理意义也比较明确。本次设计的是以温度为被控制量的闭环控制系统，检测模块作为闭环的反馈实时检测温度，经过放大处理后将信号传送给单片机，经过处理后，一方面送与系统温度设定值相比较，通过PID算法控制温度达到所需值，以达到更准确的温度控制。关键词：AVR单片机；DS18B20；
6、PID控制；温度检测与控The Furnace Temperature Monitoring System of AVR SCMGeneral introduction:Temperature is one of the main controlled parameters in industrial objects. All kinds of heating furnace, heat treatment furnace and radiators are widely used in the industry likes metallurgy, machinery, food and ch
7、emical industry, etc. Its strictly controlled in the requirements of processing temperature. As the development of electronic technology and computer technology, computer measurement as well as the control technology obtains a rapid development and widespread application. Morever, the means of tempe
8、rature control gets more and more superior. SCM gets a wide range of applications for the advantages of strong handling ability, fast running speed, low power consumption. Apart from this, the simple and convenient controlling, range measuring and high accuracy in temperature measurement and control
9、 makes it more and more popular.Using AVR SCM as the core, the article designs a furnace temperature monitoring system. It chooses DS18B20 as the temperature sensor to monitor the low temperature resistance furnace temperature. Based on the mix control of communication trigger and grain brake canal
10、trigger circuit, it achieves the purpose of fast and accurate temperature adjustment. The article designs a hardware principle diagram to illustrate the working principle of all parts of the hardware and each branch of the components. Applying into the intelligent electric heating temperature contro
11、l system, it meets the requirements of the temperature control stability, reduces the amounts of operators and human error, improves the product quality of heat treatment, eic.The overall design of AVR SCM Furnace temperature monitoring system includes the following three parts: the hardware circuit
12、 design of the temperature monitoring system, the design of the system software as well as the design of PID controller.First,the choice of temperature sensor. In nowadays, the common temperature sensor has two ways, one is analog and the other is digital. For example, the emperature sensing element
13、s and heat resistance belong to the analog way, and the digital one is mainly using intelligent chip DS18B20. Compared to the analog way, digital way has much more advantages, likes the Wide application scope of voltage, One interface data transmission, Multi-point, wide rage, high precision, small
14、volume and simple peripheral circuit temperature measurement, etc. The temperature sensor chosen by the system is DS18B20. After the operating of the system, DSI8B20 collectes the temperature signal and sends it to the chip, after that, it displays the corresponding temperature and stores the data.
15、At the same time, SCM will compare the real temperature with the initial set one and send the difference to the PID controller to get a output of a certain amount of control volume. And according to the control volume, it controls the thyristor circuit conduction time to adjust the input power and c
16、ontrols the calorific value of the resistance wire, aims to control the temperature.Second, the design of peripheral hardware circuit. Peripheral hardware circuit includes Temperature detection, Thyristor trigger circuit, Keyboard and LCD display circuit, Crystals circuit, Reset circuit, Alarm circu
17、it, etc. The type of AVR SCM we choose is ATmega8. ATmega8 is an-eight-SCM based on AVR RISC structure, produced by a low power consumption CMOS. According to the I/O mouth SCM, we design the hardware circuit and distribute I/O interface resonably. The design is simple, intuitive, low cost and accur
18、acy temperature measurement.Third, the design of System software. The designs of system software meets the requirements of system function. The software can be divided into two categories based on the system function. One is Implement software which can perform a variety of practical function, such
19、as temperature measurement, calculation, display, output control, etc. The other one is Monitoring software which is dedicated to coordinate the various executive module and the operator, playing a role as a coordinater.Four, the design of PID controller. A control system includes the controller, se
20、nsors, transmitter, actuators and input/output interface.The output of the controller goes through the output interface and actuators and added to the controlled system. The quantity accused of the control system goes by the sensor, transmitter and sent to the controller through the input interface.
21、In the engineering practice, the most widely used regulator control laws are Scale, Integral and Differential control, PID control for short. With the history of nearly seventy years, PID controller becomes one of the main technologs in industrial control for the simple structure, good stability, co
22、nvenient adjustment and reliable working. PID control is a combination of P, I, D.The basic principle of PID control is rather simple and its parameters of the physical meaning is rather clear. This design is a closed loop control system to detect the feedback real-time temperature of the module. Af
23、ter the amplification processing, it sends the signal to SCM. Comparing with the initial set temperature and caculating the necessary values of by PID algorithm to reach the aim of a better accuracy temprature control.Key words: AVR Single-chip Microcomputer;DS18B20;PID Control ;Temperature Detectio
24、n and Control目录设计总说明IGeneral introductionIII1. 绪论11.1 国内外温度控制系统的发展概况11.1.1国外温度控制系统的发展情况11.1.2 国内温度控制系统的发展概况21.2 温度控制的研究意义21.3 本论文的内容和主要工作32. 系统总体设计42.1 电阻炉的数学模型及炉温控制曲线42.2 系统控制的工艺要求42.3 系统的组成和基本原理52.3.1 系统的组成52.3.2 系统基本原理53. 硬件设计73.1 主机电路73.1.1 ATmega8简单概述73.1.2 ATmega8主要特性83.1.3 ATmega8管脚说明103.1.4
25、ATmega8单片机接口的分配113.2 温度检测电路123.2.1 传感器DS18B20的介绍123.2.2 DS18B20的供电方式143.2.3 DS18B20的读写时序153.2.4 DS18B20的测温原理173.2.5 DS18B20与单片机接线183.3 电源电路193.4 显示电路的设计203.4.1 SMC1602A总线方式驱动接口及读/写时序213.4.2 SMC1602A的操作指令223.4.3 SMC1602A和单片机接口电路243.5 键盘设置电路253.6 控制执行电路253.6.1 交流接触器工作原理263.6.2 可控硅触发电路调功控温273.7 时钟电路293
26、.8 复位电路303.9 过限报警电路314.软件设计324.1主程序的设计324.1.1 按键程序流程图334.2 PID控制算法344.2.1 PID控制原理344.2.2 PID控制及其算法364.2.3 PID参数的整定374.2.4 PID软件设计流程图405. 结论41参考文献42致谢43附录A：程序清单44附录B：DS18B20驱动53附录C：SMC1602A驱动561. 绪论在钢铁、机械、石油化工、电力、工业炉窑等工业生产中，电阻炉被广泛应用于其中。而电阻炉是一个模型随炉温变化而变化的对象，这导致了温度成为这些行业极为普遍又极为重要的热工参数之一。从工业炉温、环境气温到人体温度
27、；从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测温和控温。因此，测温、控温技术是发展最快、范围最广的技术之一。温度控制系统具有非线性、时滞以及不确定性。单纯依靠传统的控制方式或现代控制方式都很难达到高质量的控制效果。采用单片机进行温度控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。1.1 国内外温度控制系统的发展概况1.1.1国外温度控制系统的发展情况由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果，在这方面，以日本、美国、德国、瑞典等
28、国技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：（1）适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制。（2）能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制。（3）能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制。（4）这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛。（5）普遍温控器具有参数自整定功能。借助计算机软件技术，温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能。有的还具有自学习功能，它能够根据历史经验及控制对象的变化情况，自动调整相关控
29、制参数，以保证控制效果的最优化。（6）温度控制系统具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。1.1.2 国内温度控制系统的发展概况温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于 20 世纪 80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的 PID 控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表
30、，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。目前，我国在温度等控制仪表业与国外的差距主要表现在如下几个方面：（1）行业内企业规模小，且较为分散，造成技术力量不集中，导致研发能力不强，制约技术发展。（2） 商品化产品以 PID 控制器为主，智能化仪表少，这方面同国外差距较大。目前，国内企业复杂的及精度要求高的温度控制系统大多采用进口温度控制仪表。（3） 仪表控制用关键技术、相关算法及控制软件方面的研究较国外滞后。例如：在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品，但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试来确定
31、。1.2 温度控制的研究意义在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此设计一个具有高可靠性，灵活姓方便性和有高的测量精度和分辨率，测量范围大；抗干扰能力强，稳定性好；信号易于处理、传送和自动控制；便于动态及多路测量，读数直观；安装方便，维护简单的温控
32、是很有必要的。所以采用AVR单片机和DS1820传感器构成测温系统来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等以上优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。针对目前市场的现状，本课题提出了一种可满足要求、可扩展的并且性价比高的单片机测温系统。1.3 本论文的内容和主要工作设计内容：结合电力电子技术，达到高效率控制电阻炉，降低调节温差，缩短调节时间，提高产品质量，降低燃耗,节约能源。参数设定便利、直观，温度测量准确，控制温度范围3080，过限报警，并最终由大屏幕液晶显示参数系统设计的主要
33、工作：（1）开发一个能进行数据处理，能完成控制功能的智能控制系统。该系统包含由AVR单片机及其复位电路，晶振电路，温度传感器与系数接口，显示电路，存储器及接口电路组成的控制器，以温度为被控制量的闭环控制系统。（2）根据系统功能要求对系统软件进行设计。（3）使用PID控制算法对温度进行控制。2. 系统总体设计 2.1 电阻炉的数学模型及炉温控制曲线被控对象是一个电阻炉，它的传递函数可以表示为： =其中， 表示对象惯性时间，K表示对象放大系数。一个电炉的炉温控制要求按下图2-1所示曲线规律变化。从加温开始到a点（对应温度为Ta）为自由升温段，当温度达到Ta后收入模糊PID控制，使炉温在超调满足给定
34、指标的条件下进入保温段bc，cd段为自然降温段，无需控制。t/mindcba0T/图2-1 炉温控制曲线2.2 系统控制的工艺要求在工业生产中，温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一，为了保证生产过程正常安全的运行，提高产品的质量，减轻工人的劳动强度，同时节约能源,须要求加热用的各种电炉在一定的条件下保持恒温，不能随电压的波动而变化.或者有的电炉根据工艺要求按照某个指定的升温或保温律而变化，且超调量小或者无超调量，稳定性好，不振荡。根据工艺的要求不同，大体上可以归纳为以下几个过程：（1）自由升温段，这一工艺过程要求执行元件向电阻炉输送最大能量，使加热炉全速升温到某一值，升温的时间和速度没有具体
35、要求，这时单片机不需要进行控制工作，只需检测炉温。（2）恒温段，这一工艺过程是温度控制的主要工艺过程，它要求控制系统保证炉温在各种干扰下能稳定在允许范围内。（3）自由降温段，这一工艺过程中执行元件不再向炉子输送能量，让其自然冷却到某一温度，此时单片机只需监测炉温即可，有时甚至无须做任何工作。2.3 系统的组成和基本原理2.3.1 系统的组成系统由单片机、接口电路、外部设备等组成，如图2-2所示。控制对象的被测参数经传感器、变换器，转换成统一的标准信号，再经多路开关送到送入单片机。除此之外，有些被测参数为数字量、开关量或脉冲量，它们可过接口直接加至单片机。单片机对数据进行处理和计算，然后经模拟量
36、或开关量输出通道输出，对被测参数进行控制。控制对象传感器多路开关 单片 机串口通信口键盘显示器执行机构开关量输出开关量输入图2-2 系统的基本组成框图2.3.2 系统基本原理温度控制系统硬件电路由温度检测，单片机PID运算，输出控制和过限报警四个模块组成。如图2-3所示，检测模块作为闭环的反馈实时检测温度，经过放大处理后将信号传送给单片机，经过处理后，一方面送往液晶显示器，另一方面，与系统温度设定值相比较，通过PID算法控制温度达到所需值。其中输出控制模块部分由两块组成：由晶闸管触发电路和交流接触器协调控制通断。由于初始的全功率加热电流大，晶闸管允许通过的电流小，故采用交流接触器进行控制；在后
37、期的温度调整时期，需要来回通断以调整温度达到预期值，对交流接触器的触点寿命有很大的影响，故采用晶闸管触发电路。电阻炉传感器Mega8显示器/键盘设温晶闸管交流接触器过限报警隔离功放交流电晶闸管图2-3系统工作原理图3. 硬件设计硬件电路主要有：主机电路、温度检测电路、电源部分的电路、键盘设置电路、显示电路、控制执行电路、系统时钟复位电路、过限报警电路。下面将具体介绍各部分电路。3.1 主机电路根据设计的要求，本系统选择的是AVR系列的ATmega8单片机。3.1.1 ATmega8简单概述ATmega8是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周
38、期指令执行时间，ATmega8的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmega8内核具有丰富的指令集和 32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。 ATmega8 有如下特点 :8K 字节的系统内可编程 Flash( 具有同时读写的能力，即 RWW)，512 字节EEPROM，1K字节 SRAM，32 个通用 I/O 口线，32 个通用工作寄存器，三个具有比较模式的灵活的定时器/
39、计数器 (T/C), 片内/外中断，可编程串行USART，面向字节的两线串行接口，10 位6路 (8路为TQFP与MLF封装 )ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及五种可以通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时CPU停止工作，而SRAM、T/C、SPI端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态；ADC噪声抑制模式时终止CPU和除了异步定时器与 ADC以外所有I/O模块的工作，以降低 ADC 转换时的开关噪声；Stan
40、dby模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力。 本芯片是以Atmel高密度非易失性存储器技术生产的。片内 ISP Flash允许程序存储器通过ISP串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于AVR内核之中的引导程序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续运行，实现了RWW操作。 通过将8位RISC CPU与系统内可编程的 Flash集成在一个芯片内
41、，ATmega8成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。ATmega8 具有一整套的编程与系统开发工具，包括：C 语言编译器、宏汇编、程序调试器/软件仿真器、仿真器及评估板。具体的引脚图如图3-1所示。图3-1 ATmega8引脚图3.1.2 ATmega8主要特性l 高性能、低功耗的8位AVR微处理器，先进的RISC结构l 130条功能强大的指令-大多数指令执行时间为单个时钟周期32个8位通用工作寄存器全静态工作工作于16MHz 时性能高达16MIPS片内集成硬件乘法器（执行速度为2个时钟周期）片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器以及工作存储器8K
42、字节的Flash程序存储器，擦写次数：10000次支持可在线编程（ISP）、可在应用自编程（IAP）带有独立加密位的可选BOOT区，可通过BOOT区内的引导程序区（用户自己写入）来实现IAP编程。512个字节的E2PROM，擦写次数：100000次1K字节的片内SRAM可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密l 外设特点2个具有比较模式的带预分频器（Separate Prescale）的8位定时/计数器, 其中之一有比较功能一个具有预分频器（SeParat Prescale）、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/计数器1个具有独立振荡器的异步实时时钟（RTC）3个PWM通道，可实现任意16位、
43、相位和频率可调的PWM脉宽调制输出8通道 A/D转换（TQFP、MLF封装），6路10位A/D+2路8位A/D6通道 A/D转换（PDIP封装），4路10位A/D+2路8位A/D1个I2C的串行接口，支持主/从、收/发四种工作方式，支持自动总线仲裁1个可编程的串行USART接口，支持同步、异步以及多机通信自动地址识别个支持主/从（Master/Slave）、收/发的SPI同步串行接口带片内RC振荡器的可编程看门狗定时器片内模拟比较器特殊的处理器特点上电复位以及可编程的掉电检测片内经过标定的RC振荡器片内/片外中断源l 五种睡眠模式空闲模式（Idle）、ADC噪声抑制模式（ADC Noise R
44、eduction）。省电模式（Powersave）、掉电模式（Powerdown）、待命模式（Standby）l I/O 和封装最多23个可编程I/O口，可任意定义I/O的输入/输出方向；输出时为推挽输出，驱动能力强，可直接驱动LED等大电流负载：输入口可定义为三态输入，可以设定带内部上拉电阻，省去外接上拉电阻28脚PDIP封装，32脚TQFP封装和 32脚MLF封装l 工作电压2.7 - 5.5V (ATmega8L)4.5 - 5.5V (ATmega8)l 速度等级0 - 8 MHz (ATmega8L)0 - 16 MHz (ATmega8)l 4 Mhz 时功耗, 3V, 25C正常
45、模式（Active）：3.6mA空闲模式（Idle Mode）：1.0mA掉电模式（Power-down Mode）：0.5uA 3.1.3 ATmega8管脚说明VCC ：数字电路的电源。GND ：地。端口B(PB7-PB0)：端口B是一个8位双向I/O口，每一个引脚都带有独立可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。当端口B作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口B仍处于高阻状态。通过时钟选择熔丝位的设置，PB6可作为反向振荡放大器或时钟操作电路的输入端，PB7可作为反向振荡放大器的输出端
46、。若通过系统时钟选择熔丝位的设置，则使用片内标定RC振荡器时钟，通过置位ASSR寄存器的AS2位，可将PB6、PB7作为异步实时时钟/计数器2的输入口TOSC1、TOSC2使用。端口C(PC5-PC0)：端口C为7位双向I/O口，每一个引脚都带有独立可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。当端口C作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口C仍处于高阻状态。PC6/RESET：若RSTDISBL熔丝位编程， PC6作为I/O引脚使用。注意PC6的电气特性与端口C的其他引脚不同。若RSTDISBL
47、熔丝位未编程，PC6作为复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。端口D(PD7-PD0)：为8位双向I/O口，每一个引脚都带有独立可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。当端口D作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，则端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口D处于高阻状态。RESET：复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。AVCC：是A/D转换器、端口C(3-0)及ADC(7-6)的电源。不使用ADC时，该引脚应直接与VCC连接。使用ADC时应通过一个低通滤波器与VCC连接。AREF：A/D的模拟基准输入引脚。ADC7-6(TQFP与MLF封装)：作为A/D转换器的模拟输入。为模拟电源；作为10位ADC通道。3.1.4 ATmega8单片机接口的分配图3-1 单片机接口的分配ATmega8单片机的接口如上图所示，其中14脚接温度传感器DS18B20，13,15脚分别为两个控制端，12脚为过限报警端，1脚接复位电路，9、10脚接晶振电路，2-5脚为键盘输入端。23-28脚接LCD液晶显示屏。3.2 温度检测电路3.2.1 传感器DS18B20的介绍本次设计选用的是新代数字温度传感器DS18B20，DS18B20
