第 28卷第 2期2009年 3月許昌學(xué)院學(xué)報(bào)JOURNAL OF XUCHANG UN IV ERSITYVol. 28. No. 2M ar. 2009文章編號(hào) : 1671 - 9824 ( 2009) 02 - 0051 - 03基于 DS18B20和 AT89C2051單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)湯三 ,韓紅培(許昌學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 ,河南許昌 461000)摘要 :根據(jù)許昌學(xué)院燃煤鍋爐改造的技術(shù)要求 ,在 AT89C2051和 DS18B20芯片的基礎(chǔ)上 ,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng) ,并且測(cè)試效果良好.關(guān)鍵詞 :單片機(jī) AT89C2051;溫度傳感器 DS18B20;溫度測(cè)量中圖分類(lèi)號(hào) : TP368. 2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A節(jié)能減排指的是減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放.我國(guó)“十一五”劃綱要提出 ,“十一五”間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低 20 %、要污染物排放總量減少 10 %.許昌學(xué)院積極響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召把學(xué)院鍋爐房的燃煤鍋爐改為自動(dòng)化設(shè)備 ,下面是控制系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案.1系統(tǒng)方案及電路設(shè)計(jì)1. 1系統(tǒng)方案以 AT89C2051和 DS18B20為主的溫控系統(tǒng)如圖 1, AT89C2051單片機(jī)為控制核心 ,單線(xiàn)智能溫度傳感器 DS18B20負(fù)責(zé)溫度的采集.由溫度傳感器 DS18B20采集被控對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度 ,提供給 AT89C2051的P3. 5口作為數(shù)據(jù)輸入1.本次設(shè)計(jì)中的對(duì)象為所處室內(nèi)水溫 ,用兩位數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度.1. 2系統(tǒng)電源系統(tǒng)中的單片機(jī) AT89C2051和 DS18B20電源采用5 V直流電源 ,紅色發(fā)光二極管為上電指示燈2.1. 3數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集電路由一線(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器 DS18B20采集被控對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度 ,提供給 AT89C2051的 P3. 5口作為數(shù)據(jù)輸入.在本次設(shè)計(jì)中我們所控的對(duì)象為所處圖 1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖室內(nèi)水溫.作為改進(jìn)我們可以把傳感器與電路板分離 , DS18B20也非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng).1. 4報(bào)警電路簡(jiǎn)介本文中所設(shè)計(jì)的報(bào)警電路較為簡(jiǎn)單 ,由一個(gè)自我震蕩型的蜂鳴器 (只要在蜂鳴器兩端加上超過(guò) 3 V的電壓 ,蜂鳴器就會(huì)叫個(gè)不停 )和一個(gè)綠色發(fā)光二極管組成.在這次設(shè)計(jì)中蜂鳴器是通過(guò)三極管放大信號(hào).在我們所要求的溫度達(dá)到一定的上界或者下界時(shí) (在文中我們?cè)O(shè)置的上下界溫度均為 5) , AT89C2051的 P3. 7輸出一個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 ,就會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警.1. 5數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管顯示電路采用兩位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前溫度 ,因?yàn)閱纹瑱C(jī) AT89C2051的 P1口輸出的電流一般為 20 mA左右 ,為了延長(zhǎng)數(shù)碼管的使用壽命 ,在電路中采用 560的限流電阻. AT89C2051中的 P3. 0和 P3. 1分別為數(shù)碼管 D 2和 D 1的選通端口3.1. 6系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能分析 ,以及一些必要的保護(hù)電路功能的實(shí)現(xiàn) ,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)硬件電路圖 ,如收稿日期 : 2008 - 06 - 11作者簡(jiǎn)介 :湯三 ( 1980) ,男 ,河南南陽(yáng)人 ,講師 ,研究方向 :控制理論和模式識(shí)別. 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.規(guī)期主52許昌學(xué)院學(xué)報(bào)2009年 3月圖 2所示.該圖下面部分即為系統(tǒng)電源為 + 5 V的直流電源電路圖、DS18B20和單片機(jī)的 P3. 5口組成數(shù)據(jù)采集電路 ,報(bào)警電路則由綠色的發(fā)光二極管和三極管 Q 3組成 ,兩個(gè)數(shù)碼管部分則組成顯示電路.圖 2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)2. 1系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)程序流程圖如圖 3所示4.2. 2主要系統(tǒng)程序代碼TEM PER _SX EQU 33H ;報(bào)警溫度上限TEM PER _XX EQU 34H ;報(bào)警溫度下限TEM PER _L EQU 36H ;從 DS18B20中讀回低位TEM PER _H EQU 35H ;從 DS18B20中讀回高位TEM PER _NUM EQU 60H ; DS18B20中讀出的溫度經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)TEM PER _GE EQU 61H ;數(shù)碼管個(gè)位存放內(nèi)存位置TEM PER _SH I EQU 62H ;數(shù)碼管十位存放內(nèi)存位置FLAG1 B IT 00H ; DS18B20標(biāo)志位DQ B IT P3. 5 ; DS18B20單總線(xiàn)口digit1 B IT P3. 0 ;十位顯示選通digit2 B IT P3. 1 ;個(gè)位顯示選通COLD _SW ITCH B IT P3. 4 ;涼水閥開(kāi)關(guān)HOT_SW ITCH B IT P3. 3 ;加熱開(kāi)關(guān)BUZZER B IT P3. 7;接蜂鳴聲光報(bào)警ORG 0000H 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.第 28卷第 2期湯三 ,等 :基于 DS18B20和 AT89C2051單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)53AJM P MA INORG 0030HMA IN: MOV SP, #70HLCALL GET_TEM PER ;讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值LCALL TEM PER _COV ; DS18B20中讀出的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換LCALL D ISPLAY ;調(diào)用顯示子程序LCALL TEM PER _AL _SEARCH ;報(bào)警搜索調(diào)用程序LJM P MA INNOPLOW _ALARM:SET P3. 3 ;加熱開(kāi)關(guān)SET P3. 7 ;啟動(dòng)報(bào)警LCALL DELAY2 ; 2 s延遲CLR P3. 7RETH IGH _ALARM:圖 3系統(tǒng)程序流程圖CLR P3. 3 ;關(guān)閉加熱SET P3. 4 ;打開(kāi)涼水水伐SET P3. 7 ;啟動(dòng)報(bào)警LCALL DELAY2 ; 2 s延遲CLR P3. 7RET3結(jié)論經(jīng)過(guò)上述改造并進(jìn)行試驗(yàn) ,許昌學(xué)院的鍋爐燃煤量比改造前節(jié)省了 20 % ,既減少了燃煤量 ,又減少了污染物的排放 ,從而達(dá)到了節(jié)能減排的目的.參考文獻(xiàn) : 1 林伸茂 . 8051單片機(jī)徹底研究基礎(chǔ)篇 M .北京 :人民郵電出版社 , 2004. 2 張立科 .單片機(jī)典型外圍器件及實(shí)例 M .北京 :人民郵電出版社 , 2006. 3 張?chǎng)?.單片機(jī)原理及應(yīng)用 M .北京 :電子工業(yè)出版社 , 2005. 4 范風(fēng)強(qiáng) ,蘭嬋麗 .單片機(jī)語(yǔ)言 C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦 M .北京 :電子工業(yè)出版社 , 2005.Tempera ture Con trol System D esign ba sed on D S18B20and SCM AT89C51( College of E lectrica l and Inform a tion Eng ineering, X uchang U n iversity, X uchang 461000, Ch ina )boiler of Xuchang University, based on AT89C2051 and DS18B20. And the test result of this system is very good.Key words: SCM AT89C2051; temperature sensor DS18B20; temperature m easurement責(zé)任編輯 :衛(wèi)世乾 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. TANG San, HAN Hong2peiAbstract: The temperature control syst