桑拿房的温控系统毕业论文.doc

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1、编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文） 桑拿房的温控系统 题目： 姓名： 学号： 班级： 二一三年六月中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 信息与工程学院 专 业： 电子科学与技术 设计题目： 桑拿房的温控系统 专 题： 指导教师： 职 称： 二一三年 六月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 信电学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期： 2012年12月31日毕业设计日期： 2012年12月31日至2013年6月12日毕业设计题目： 桑拿房的温控系统毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求：1.熟悉AT89C52单片机基本原理、软件设计方法及相关理论知识；2.

2、理解掌握PID控制原理及其算法；3.熟练掌握汇编语言编程方法；4.熟练掌握proteus软件,并进行电路图设计；5.进行传感器、单片机以及LED的硬件电路设计和软件编程；6.在完成软件功能实现和硬件调试的基础上，完成毕业设计论文。院长签字： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能

3、的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 摘 要随着生活水平的不断提高,桑拿房已经成为了我们生活中不可或缺的一部分.采用温控系统能很好控制桑拿房里的温度，在此基础上人们设计出了一系列的温控系统，本文主要介绍了一种基于单片机的温度控制系统。在文中简单介绍了AT89C52单片机工作原理，DS18B20传感器的工作原理，LED数码管显示原理，PID控制理论算法。文中还简单的提及了一些在使用中会出现的问题，以及对问题的分析。文中简单介绍PID控制的基本概念及算法

4、，简单的阐述了位置式PID控制和增量式PID控制之间的不同。在此基础上讨论了设计控制器的总体方案，重点分模块设计了单片机接口电路，显示电路，传感器电路，完成了相应软件部分的设计，最后设计出总电路。完成一个切实可行的基于单片机的温控系统，使它能安全，便捷的对温度进行测量控制，达到预期效果。关键词：温度控制系统；DS18B20；AT89C52单片机；PID控制ABSTRACT With the continuous improvement of living standards, the sauna room has become an indispensable part of our life

5、. The temperature control system can control the sauna room temperature, on the basis of people designed temperature control system, This paper introduces a temperature control system based on scm. In this paper briefly introduced the principle of AT89C52 SCM, the working principle of the DS18B20 se

6、nsor, LED digital tube display principle, PID control theory algorithm. The paper also mentioned briefly some problems in application, and the analysis of the problem. This paper introduces the basic concept and algorithm of PID control, a simple exposition of the position type PID control and incre

7、mental PID control different. On the basis of this discussed general scheme design of controller, the module design of microcontroller interface circuit, display circuit, sensor circuit, completed the corresponding part of the design software, and design the total circuit. A temperature control syst

8、em based on MCU practical, so that it can be safe, convenient for measurement and control of temperature, to achieve the desired effect.Keywords: temperature control system; DS18B20; AT89C52; PID control目 录1 绪论11.1研究的意义与目的11.2我国温度控制技术的发展现状11.3要解决的问题22 桑拿房温度控制系统概述32.1温控系统结构框图设计32.2 PID控制理论42.2.1PID控制

9、的基本结构42.2.2位置式PID52.2.3增量式PID52.2.4 PID控制的参数选择62.3系统的设计要求及其性能指标62.4器件的选择73 温度控制显示系统硬件设计93.1 AT89C52硬件功能及结构其特点93.1.1单片机的功能引脚结构图93.1.2 AT89C52与51的区别113.1.3单片机最小系统电路图113.2 传感器DS18B20功能简介123.2.2传感器的主要特性133.2.3传感器的操作顺序133.2.4传感器的总线信号时序143.2.5温度信号的采集处理153.2.6传感器与单片机的接口电路163.3显示电路设计163.3.1LED数码显示管显示原理163.3

10、.2显示电路与单片机的接口183.4键盘电路设计183.4.1键盘原理183.4.2键盘与单片机的接口电路193.5温度控制电路193.6.设计电路的仿真203.7硬件抗干扰措施203.7.1干扰的来源203.7.2具体抗干扰措施204 系统软件设计224.1 汇编与C语言224.2 主程序流程224.3 PID温度控制的算法234.4温度采集及处理程序设计244.4.1DS18B20的时序问题244.5软件抗干扰措施255 温度控制显示系统的改进和前景275.1温度控制系统设计的可改进之处275.2桑拿房温度控制系统的前景275.3温度显示控制电路原理图276结论29参考文献30附录31翻译

11、部分40英文原文40中文译文48致 谢55 1 绪论1.1研究的意义与目的 早在上世纪40年代控制系统就开始使用，随着时间的推移，应用领域不断扩展。当前，本课题所研究的温度控制系统就是众多控制系统领域中的一种，也是最为常见的控制系统之一。温度控制技术的出现，使得人们的生产生活方式发生了重大变化，使得科学实验和应用工程的自动化程度发生了重大改变。 在一些工作生产环境中，为了保证生产过程的正常进行，提高产品的数量和质量，减少工人的劳动轻度以及节约能源，常常要求被控的温度在指定的参数下，或者按照指定的规律变化。然而，温度控制系统是一种非线性的控制系统，因此会造成系统的不稳定或者造成系统的性能下降，采

12、用传统的经典控制方法很难获得静态和动态性能指标，本采用PID意义正是如此。控制原理能很好的解决了这一问题。本次设计主要研究的是桑拿房的温控系统。 近些年来随着生活水平的不断提高，桑拿已经成为大多数人日常生活中不可缺少的一部分。随着科学技术的不断进步，桑拿房在温度控制方面的技术已经日趋成熟，能够很好的控制温度不仅能保证安全、长期稳定地运行，同时还可提高舒适效果。本课题研究的研究意义在于能更好掌握温控系统，从而更好的的对温度进行控制。1.2我国温度控制技术的发展现状 我国的温度控制系统的发展大致经历了三个阶段第一阶段：基地式仪表。四十年代初，当时由于化工、电力、石油等工业对自动化的需要,基地式仪表

13、产生了，它将测量、记录、调节表囊括在了一个表壳里。基地式仪表功能较少，结构相对简单，价格低廉，它的特点表现于单回路控制，一般它的控制精度较低。第二阶段：单元组合式仪表。随着生产力的提高，各种大型企业对于生产力的要求不断提高，使得生产趋于自动化和集中控制，人们渐渐发现基地式仪表在总体上不够灵活，与其这样，不如将仪表按其自身的作用进行划分，制定、若干种标准单元，使它能独立的完成所需功能，每个单元之间以一定的规则相互联系，这样能提高仪表的精度。积木式的仪表也可以叫做单元组合式仪表，其在使用的过程中，可以根据需要， 选择使用单元，积木式的把仪表组合起来，构成各种较为复杂的自动控制系统。以上两个阶段，都

14、是有一定的局限性，它们都是通过各种仪表检测、调节从而达到对温度控制。仅仅适用于比较简单的系统，对于较为复杂的系统，难以达到需要的控制规律，控制精度也不高。第三阶段：微机控制阶段。由于微电子领域的高速发展、大规模集成电路和微处理器的问世、计算机性能有了很大的提高，微型计算机出现在了工业控制领域宗，温度控制系统逐渐进入微机控制阶段。计算机以其高速的数据运算能力和大容量存贮信息的能力，使得此类系统稳定可靠、维护方便、抗干扰能力强，使用中也更加的人性化。而且可以采用先进的控制算法以进一步提高控制性能。1.3要解决的问题在桑拿房使用中，安全是最重要的，而在安全的前提下更好的控制温度，不但能提高舒适度，还

15、能节省过程中对能源的损耗。本文利用52系列单片机、数字温度传感器、数码显示管研制新型温度控制系统。本文需要解决的问题：（1） 了解国内外在单片机控制温度技术这一块的现状及成果，制定系统设计总体方案，如单片机的选取，控制的方案，系统将实现怎样的功能等。（2） 元器件的选择，综合考虑各方面的要求选择最合适的元器件，硬件电路设计，其中包括单片机电路、显示器电路、键盘电路、传感器电路、电源电路、数据传输电路、电路板的制作、硬件抗干扰措施，桑拿房节能措施等。（3） 装置软件设计，其中包括温度采集软件、显示软件、数据传输软件，温度控制软件等。（4） 将设计好各个模块进行整合，调试，达到预期效果。 2 桑拿

16、房温度控制系统概述2.1温控系统结构框图设计控制系统包含：开环控制系统和闭环控制系统两类。执行元件控制对象控制器输入信号控制变量输出信号被控量 图2.1 开环控制系统方框图开环控制系统中输出量对控制作用没有影响，控制装置和被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系，这类系统被称为开环控制系统。这类系统没有测量元件，不使用反馈信号，系统框图如图2.1所示。开环系统主要特点表现于结构简单，成本较低，容易调试。他的缺点体现工作环境和系统本身上，一旦它们的元部件参数出现变化时，开环系统会受到很大影响，即抗干扰能力差。在一般情况下要求开环系统的所有元器件都能保持相对稳定和较高的精度。所以开环控制系统对环境和

17、元件的要求都比较高。图2.2闭环系统结构框图闭环控制系统的输出信号不但受输入信号的控制，而且还受与输出信号成比例的反馈信号的控制。系统框图如图2.2所示。闭环控制系统能检测被控量的设定值与真实值之间的差值，实际上是用偏差量去缩小和消除偏差，所以抗干扰能力较开环系统强。闭环控制系统能明显削弱某些元件参数和控制对象自身的参数改变化被控量的不利影响，所以对这些部件要求较为宽松，简单。该系统是单闭环控制形式，如图2.3。闭环温度控制系统包含三部分：温度传感器、温度控制器，温度控制电路。温度传感器主要用来采集受控对象的温度，温度控制器的作用则是对所采集的温度和预期的温度进行分析，然后控制温度控制电路进行

18、升温或降温，以达到预期的效果。在本次设计中，采用的是单片机控制系统来完成整个系统的控制工作。温度传感器被控对象温度控制电路温度显示键盘单片机图2.3系统的硬件结构框图2.2 PID控制理论2.2.1PID控制的基本结构 PID控制器是一种包含比例、积分、微分三种运算方法的并联控制器。它是目前应用最为广泛的一种控制器。在各种工业控制中，PID控制得到了广泛的应用，其框图如图2.4所示，PID控制器输入输出的关系为 (2.1)其中：-控制器的输出；-控制器输入；-比例增益；-积分时间常数；-微分时间常数。 图2.4PID结构框图取， 相应的传递函数为 (2.2)控制器的三个参数比例增益、积分增益和

19、微分增益要在设计中确定。(1)比例部分在比例部分，比若例系数越大，则过渡过程需要的时间越短，控制结果的静态偏差也会越小；但ki若越大，也越容易产生振荡。所以，比例系数kp必须选择适当，才能达到稳定的效果，使其过渡时间少、静态偏差小的结果。(2)积分部分从积分部分的数学表达式可以看出，只要有偏差，它在控制方面的作用就会不断凸显出来。只有在偏差e(t)=0时，它的积分才会是一个常数，控制结果才是一个不会变化的常数。由此可见，积分部分可以对系统的偏差进行消除。 积分时间TI对积分部分的影响较为显著。当TI较大时，积分作用较弱，这时，系统的过渡过程不容易发生振荡。但不足之处是消除偏差的过程比较长。当T

20、I较小时，积分作用表现较为显著。系统过渡过程可能发生振荡，以至于消除偏差的过程较短。(3)微分部分微分时间Td决定了微分的强弱。当Td越大，则它对e(t)的抑制作用也越显著，当Td越小，则它对e(t)的抑制作用也越弱。以至于它对系统的稳定造成很显著的影响。在以单片机为硬件核心的系统中，由于它是离散时间控制系统，所以它是利用采样周期进行实时采样。2.2.2位置式PID在离散控制系统中，PID控制器的差分数学表达式表示如下：= (2.3)其中：u(n）-n采样周期时的输出 e(n）-n采样周期时的偏差 T-采样周期 表2.1系统周期采样计算法 模拟形式离散化形式算法中，为了求和，必须将系统偏差的全

21、部过去值e（j）（j=1，2，3，. ，n）都存储起来。这种算法得出控制量的全量输出u（n），表示的是绝对数值。由于在控制系统中，此控制量可以表示出执行部分的位置，顾名思义，这种算法可以叫作“位置算法”。2.2.3增量式PID 当执行机构需要是控制量的增量时，此时，控制量不再是绝对值，此时需要用PID的“增量算法”。 （2.4） 对上式归并，得 （2.5）其中 （2.6）以上的式子从表面上已看不出是PID的表达式了，也看不出P、I、D作用的直接关系，只表示了各个误差量对控制造成的影响。所以数字增量式PID算法，只需保存三个最近的误差采样值e（n）、e（n-1）、e（n-2）就可以满足要求了。2

22、.2.4 PID控制的参数选择一、PID参数的原则要求和整定方法1、原则要求：由于控过程处于一个稳定状态，所以要求系统能跟踪给定值的变化，超调量小，以至于输出在不同干扰下能保持相对稳定，操作变量的选择上，不宜过大，即使系统与环境参数出现一些变化，控制系统仍应处于稳定的状态。显然，要同时满足上述要求会有很大的困难的，因此，必须根据具体过程先优先满足主要部分，其次在不影响主要过程的情况下满足其他部分的需求。2、PID参数整定方法：理论计算法依赖被控对象准确的数学模型（一般较难做到）工程整定法不依赖被控对象准确的数学模型，直接在控制系统中进行现场整定（简单易行）二、常用的简易工程整定法1、扩充临界比

23、例度法可用于有自动平衡特性的被控对象2、扩充响应曲线法可用于有多个容量的自动平衡系统3、归一参数整定法现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。2.3系统的设计要求及其性能指标本设计为温度控制显示系统，要求该系统能够通过温度传感器测量温度信号，然后通过传输电路把信号送入单片机进行处理，处理后的电信号，再通过调节。具体要求如下所示：(1)温度测量范围及测量误差

24、：测温范围0+70，系统测量误差在1之内。(2)能够准确的对数据进行测量，电路具有一定抗干扰的能力。(3)能实时显示温度。(4)有很高的测温精度。 （5）各个器件成本较低。2.4器件的选择电子器件的主要指标一般包含能耗情况，稳定性能，廉价性。低能耗是现代工业生产中对电子设备选择的指标。对于低能耗电子设备，电路中所采用的器件和芯片的选择至关重要，它会直接造成硬件电路中功率的损耗大小。因此，为了降低功耗，对器件和芯片的选择应尽可能的合理。器件选择的主要原则有：尽可能的选用CMOS器件，CMOS集成电路是低功率系统的首选，由于其静态损耗几乎为零，使它的功耗较小，而且输出逻辑电平范围大，具有很好的抗干

25、扰能力，同时其工作温度范围也宽。以至于微处理器芯片在系统检测中占了主导地位；选用低功耗的外围器件，低功耗检测系统除尽量采用CMOS器件外，还应选用低功耗或微功耗的外围器件，这样才能降低系统的总体的功耗；选用低功耗显示器件，一般情况下我们选择的低功耗显示器件是共阴极8段LED数码管。电子器件的具体选择方案如下：(1)单片机的选择单片微型计算机是超大规模集成电路技术的衍生物，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、实验室、工业控制等各个领域，它的存在使产品趋于小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本此设计

26、中我选取的是AT89C52，AT89C52产自美国的ATMEL公司，具有低电压，高性能的CMOS 8位单片机，片内具有8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存储数据存储器，与标准MCS-51单片机指令系统及其8052产品的引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，因为其功能强大，它适用于较多较为复杂的控制应用场合。它采用CMOS工艺，功耗低，而且采用的是军用级标准，即使在恶劣的环境中，它也能保持良好的稳定性，具有很强的抗干扰能力；程序存储空间跟I/O引脚数，完全满足本次设计的需求；支持汇编语言编程，产品的开发容易；它的技术资料丰富，便于查找，使用的

27、人较多，方便大家交流，有利于产品的开发。综合以上种种原因，本次设计系统采用了AT89C52单片机。(2)传感器的选择传感器的选择关系到用户的人身安全，要特别注意，所以设计温度测量部分应考虑以下几个方面问题：精度方面考虑，电磁兼容性方面，互换性的要求。可供选择的测温方法有两种：数字测温和模拟测温。两种方法各有其优缺点：数字测温元件在一定的范围内具有相当高的精度(0-70士0.25 )，而且信号传输受干扰较小；模拟测温元件在信号传输过程中有一定的信号损失，综合各方面因素的考虑，我们采用了数字测温技术。本系统采用了现在流行数字智能温度传感器，即Dallas公司生产的DS18B20数字智能传感器。DS

28、18B20是个直接将温度转化成串行数字信号的温度传感器件，他具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点。从DS18S20读出或写入DS18S20信息仅需要一根口线，其读写及温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也可以向所挂接的DS18S20供电，而无需额处电源。DS18S20能提供九位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。(3)显示器件的选择我们最熟悉常见的有2种显示器件，分别是LED显示器件和LCD显示器件。LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形

29、、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。LED应用可分为两大类：一是LED单管应用，包括背光源LED，红外线LED等；另外就是LED显示屏，目前，中国在LED基础材料制造方面与国际还存在着一定的差距，但就LED显示屏而言，中国的设计和生产技术水平基本与国际同步。 LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有：耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远等特点。液晶显示器(LCD)英文全称为Liquid Crystal Display，它一种是采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT显示器相比，LCD的优点是很明显的。由

30、于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。一些高档的数字LCD显示器采用了数字方式传输数据、显示图像，这样就不会产生由于显卡造成的色彩偏差或损失。完全没有辐射的优点，即使长时间观看LCD显示器屏幕也不会对眼睛造成很大伤害。体积小、能耗低也是CRT显示器无法比拟的，一般一台15寸LCD显示器的耗电量也就相当于17寸纯平CRT显示器的三分之一。本设计鉴于多项元素考虑，采用了比较便宜的LED显示器件。3 温

31、度控制显示系统硬件设计3.1 AT89C52硬件功能及结构其特点本设计采用的AT89C52，AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存储数据存储器，与标准MCS-51指令系统及其8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。AT89C52提供以下标准功能：8K字节FLASH闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器

32、及时钟电路。同时，AT89C52可降至0hz的静态逻辑操作；并支持2种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但是允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但是振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。3.1.1单片机的功能引脚结构图图3.1AT89C52引脚结构图引脚功能说明（1） VCC：电源电压；（2） GND:地（3） P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程

33、序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。（4） P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑们电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可以分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX）,参见下表3.

34、1 表3.1 P1.0和P1.1的第二功能引脚号功能特性P1.0T2（定时/计数器2外部计数脉冲输入），时钟输出P1.1T2EX（定时/计数器2捕获/重装载触发和方向控制）（5） P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口，作为输入口使用时，以为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16为地址的外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8问8位地址的外部数据存储器（如执

35、行MOVXR1指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。FLASH编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。（6） P3口：P3口是一组有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P3写“1”，他们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是他的第二功能，如下表3.2所示; 表3.2端口引脚的第二功能端口引脚第二功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TDX(串行输出口)P3.2 (外中断0)P3.3 (外中断1)P3.4T0(定时/计数器0)P3.

36、5T1(定时/计数器1)P3.6(外部数据存储器写选通)P3.7(外部数据存储器读选通)此外，P3口还接收一些用于FLASH闪速存储器编程和程序校验的控制信号。（7） RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。（8） ALE/：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此他可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（）。如有必要，可通过对特殊

37、功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱啦高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。（9） ：程序储存允许（）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部存储器取指令时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲。在期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次信号。（10） /VPP：外部访问允许。欲使CPU访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH）,端必须保持低电平。注意：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平，CPU则执行内部程序存储器中

38、的指令。FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许点VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。（11） XTAL1：振荡器反相发大器的及内部时钟发生的输入端。（12） XTAL2：振荡器反相发大器的输出端。3.1.2 AT89C52与51的区别一、51的内部RAM是128字节 00H-7FH既可直接寻址又可间接寻址 80H-FFH为SFR区 只能直接寻址即data区：00H-FFHidata区：00H-7FH二、52的内部RAM是256字节00H-7FH既可直接寻址又可间接寻址 高128字节RAM80H-FFH与SFR区在地址上的重垒的，但物理上分开这部分对SFR直接寻址

39、，对RAM间接寻址即data区和idata区都是00H-FFH3.1.3单片机最小系统电路图单片机工作要具备最基本的电路，如电源、地、复位电路、晶振电路，即单片机最小系统。单片机最小系统电路图，如图3.2图3.2 单片机最小系统电路图3.2 传感器DS18B20功能简介该设计选择了DS18B20数字温度传感器，它是美国DALLAS公司生产的单线式数字温度计芯片，它具有结构简单，不需外接元件，采用一根I/O数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点，在许多需要温度控制的场所都得到了广泛的应用。3.2.1传感器的引脚该器件只有3根外部引脚，其中VDD和GND为电源引脚，另一根DQ

40、线则作为I/0总线(Data In l Out )，因此称为单线式数据总线。与单片机接口的每个I/0口可挂接多个DS18B20器件。供电方式包括数据总线供电(又称寄生供电)和外部电源供电两种模式。其引脚图如图3.3所示: 引脚说明 GND -地DQ -数据I/OVDD -可选VDDNC -空脚图3.3 DS18B20的引脚图3.2.2传感器的主要特性传感器的主要特性有： (1) 64位激光ROM。64位激光ROM从高位到低位依次由8位CRC，48位列号和8位家族代码(28H)组成。 (2) DS18B20单线接口方式，仅需要一根信号线与CPU连接，即可实现CPU同DS18B20的双向通讯。传送

41、串行数据，不需要外部元件。 (3) DS18B20每个芯片有唯一编码，它支持组网功能，多个DS18B20可并联在唯一的单线上，实现多点测温。 (4) DS18B20的测温范围为:-55+125，在-10+85时，测量精度为0.5。 (5) DS18B20的测温结果的数字量位数为912位，可编程进行选择在93.75ms和750ms内将温度值转化9位和12位的数字量。 (6) DS18B20不需要备份电源，可用数据线供电，也可用外部的电(3.05.5V)供电。(7)用户可自设定非易失性的报警上下限值，报警搜索命令可以识别某片DS18B20温度超限。3.2.3传感器的操作顺序 为了保证数据的可靠传输

42、，任一时刻1- Wire总线上只能有一个控制信号或数据进行数据通信时应符合1- Wire总线协议，访问DS18B20的操作顺序遵循以下3步:第1步:初始化；第2步:ROM命令；第3步:DS18B20功能命令。(1)初始化 基于1- Wire总线上的所有传输过程都是以初始化开始的，主机发出复位脉冲，从机响应应答脉冲。应答脉冲使主机知道，总线上有从机设备，且准备就绪。(2) ROM命令在主机检测到应答脉冲后，就可以发出ROM命令。这些命令与每个从机设备的惟一64位ROM代码相关，允许主机在1- Wire总线上连接多个从机设备时，可以使用它来指定操作某一个从机设备。这些命令还允许主机能够检测到总线上有多少个从机设备以及其设备类型，或者有没有设备处于报警状态。共有5种ROM命令，他们分别是:读ROM33H，搜索ROMOFOH，匹配ROMSSH，跳过ROMOCCH，报警搜索OECH。对于只有一个温度传感器的单点系统，跳过ROM ( SKIP ROM)命令特别有用，主机不必