入接收状态。在检测到总线的上升沿后等待发出器件存在脉冲低电平持续。初始化程序如下所示,,减加小于与设定温度比较开始初始化停止加热检测温度显示判断按键设定值加设定值减显示大于启动加热,图初始化时序图此初始化程序功能为检测是否存在，如存在，将位地址置如不存在，将位地址清零。写时序单片机写的时序如图所示，当主机总线从高拉至低电平时就产生写时间隙，在检测到下降沿后时开始采样总线上的电平，所以之内应将所需写的位送到总线上，再间对总线采样，每写位总时间必须在之间完成。若低电平写入的位是，高电平写入的位是，连续写时位间的间隙应大于。程序如下所示,,,单片机主动释放单片机采样第二位启动脉冲单片机采样第位启动脉冲图单片机写时序图读时序单片机读的时序如图所示，单片机主动产生个下降沿的启动信号，并维持低电平大于后释放总线，后占主动权，会将数据按位放在总线上低位在先，当读取两个字节的温度值时，低字节在先，这时单片机可读取信号，读取位的时间应在内完成。当需要读取下位时再产生下降沿启动信号。图单片机读的时序图,,写写，在检测到下降沿后采样，采样时间为检测到下降沿后采样,此程序功能为读取转换后的温度值，转换后的二进制存入单元，默认为位转换，低位存入单元，高位存入单元单元的高位均为符号位，所以判断符号只需判断低位数据的最高位即可。表示为零度以下，表示度以上，实际有西安电子科技大学出版社李广弟单片机基础,北京北京航空航天大学出版社,张洪润电子线路与电子技术清华大学出版社，张齐，杜群贵单片机应用系统设计技术电子工业出版社，附录附录系统总原理图附录系统图效位为位。系统调试测试环境环境温度为测试仪器标准温度计加热工具此处选用烧热的电烙铁制冷工具此处选用冰块测量方法系统温度测量的准确度。我们将标准温度计和温度控制系统的探头放在起，选定若干不同温度点，记录标准温度计的温度和温度控制系统测量显示的温度进行比较。设定开启加热温度，改变环境温度，验证检测到的温度高于设定温度时是否停止加热，检测到的温度小于设定温度时是否启动加热。测试结果本系统测量显示温度与标准温度计测量温度对比如表所示。表温度测量准确度标准温度计测量温度本系统测量显示温度根据温度测量数据的对比可知，本系统能够准确地测量并显示环境温度。设定不同的开启加热温度，改变环境温度，系统工作情况如表所示。表系统加热测量设定温度环境温度发光二极管亮灭亮灭灭亮亮灭亮亮亮灭灭发光二极管亮表示启动加热，灭表示停止加热。根据表可知，系统可以自由设定不同的加热温度，温度设定当环境温度低于设定温度时系统启动加热，当环境温度高于或等于设定温度时，系统停止加热。经过反复测试，系统温度设定范围为，最小区分度为，温度控制的误差能够测量并用数管显示当前实际温度值通过复位键可以使系统设定温度还原默认值，通过加键和减键可以以步进设置预定温度环境温度低于设定温度时，启动加热，红色发光二极管点亮，环境温度高于或等于设定温度时，停止加热，红色发光二极管灭。达到了课题要求的技术指标。结论本文详细介绍了基于单片机的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。系统包括数据采集模块，单片机控制模块，显示模块和温度设置模块，驱动电路五个部分。文中对每个部分功能实现过程作了详细介绍。完成了课题既定的任务，达到了预期的目标。系统具有如下特点采用智能温度传感器采集温度数据，简化了硬件电路设计，温度采集数据更加精准单片机的采用，有利于功能扩展电路设计充分考虑了系统可靠性和安全性。本课题软件和硬件相结合，有相当的难度，同时也有很大的实用性。在做毕业设计的过程中，我的理论和实践水平都有了较大的提高。在本课题的设计中，我熟练掌握了单片机硬件设计和接口技术，同时对温度传感器的原理及应用有了定的了解，掌握了各种控制电路及其相关元器件的使用。通过这次毕业设计，我不仅学会如何将所学专业识运用到实际生活中，还学会如何克服未知的困难，解决难题的法。致谢四年的本科学习生涯即将结束,在本人做毕业设计中，得到了我的导师的悉心指导和无私帮助。他严谨的治学态度和谦和的为人给我留下了深刻的印象。虽然老师公务繁忙，教学任务重，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，实物制作等整个过程中都给予了我悉心的指导。在课题实施阶段，感谢实验室的老师对我的帮助和实验器材场地的支持。其次要感谢大学四年来所有的授课老师，为我们打下电子专业知识的基础同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后我要深深地感谢我的家人，正是他们含辛茹苦地把我养育成人，在生活和学习上给予我无尽的爱理解和支持，才使我时刻充满信心和勇气，克服成长路上的种种困难，顺利的完成大学学习。还有许许多多给予我学业上鼓励和帮助的师长朋友，在此无法列举，在此也表示忠心地感谢,大学生活的结束，也是我人生新的生活起点，我将谨记老师们的教诲，将自己的所学奉献给社会。参考文献童诗白，华成英模拟电子技术基础北京高等教育出版社,张齐，杜群贵单片机应用系统设计技术北京电子工业出版社，中国机械工业教育协会组编单片机原理与应用机械工业出版社杨金岩等单片机数据传输接口扩展技术与应用实例北京人民邮电出版社，求是科技单片机通信技术与工程实践北京人民邮电出版社，杨金岩等单片机数据传输接口扩展技术与应用实例北京人民邮电出版社，郭永贞主编数字电子技术处理器和存储单元，功能强大的微型计算机的可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。芯片具有以下特性指令集和芯片引脚与公司的兼容片内在系统可编程程序存储器时钟频率为④字节片内随机读写存储器个可编程输入输出引脚个位定时计数器个中断源，级优先级全双工串行通信接口监视定时器⑩个数据指针。单片机的个引脚中有个专用于主电源引脚，个外接晶振的引脚，个控制或与其它电源复用的引脚，以及条输入输出引脚。电源引脚和脚接电源正端脚接电源正端。外接晶振引脚和脚接外部石英晶体的端。在单片机内部，它是个反相放大器的输入端，这个放大器构成采用外部时钟时，对于单片机，该引脚接地对于单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。脚接外部晶体的另端。在单片机内部，接至片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部时钟时，对于单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。对于芯片，该引脚悬空不接。控制信号或与其它电源复用引脚有和等种形式。脚即为，为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机复位到初始状态。当发生故障，降低到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源为内部供电，以保证中的数据不丢失。脚当访问外部存储器时，允许地址锁存信号以每机器周期两次的信号输出，用于锁存出现在口的地址信号。脚片外程序存储器读选通输出端,低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期两次有效，以通过数据总线口读回指令或常数。当访问外部数据存储器期间，信号将不出现。脚为访问外部程序储器控制信号，低电平有效。当端保持高电平时，单片机访问片内程序存储器子系列为。若超出该范围时，自动转去执行外部程序存储器的程序。当端保持低电平时，无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。对于片内含有的单片机，在编程期间，该引脚用于接的编程电源。输入输出引脚口口口及口口脚脚这条引脚有两种不同功能，分别适用于两种不同情况。第种情况是不带片外存储器，口可以作为通用口使用，用于传送的输入输出数据。第二种情况是带片外存储器，在访问片外存储器时用于传送片外存储器的低位地址，然后传送对片外存储器的读写数据。口脚脚这条引脚和口的条引脚类似，为最高位，为最低位。当口作为通用口使用时，的功能和口的第功能相同，也用于传送用户的输入和输出数据。口脚脚这组引脚的第功能和上述两组引脚的第功能相同，既它可以作为通用口使用。它的第二功能和口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高位地址。口脚脚统称为口。它为双功能口，可以作为般的准双向接口，也可以将每位用于第功能，而且口的每条引脚均可独立定发送电源供电方式的信号给主的小电阻与电源接通,迅速放电,使引脚为高电平,复位按键弹起后,电源通过的电阻对的电容重新充电,引脚端出现复位正脉冲内部有个高增益反相放大器,用于构成振荡器,但要形成时钟脉冲,外部还需附加电路,本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡器,然后在引脚和两端跨接晶体振荡器,就构成了稳定的自激振荡器,发出的脉冲直接送入内部时钟电路,和的值通常选择为左右,晶振选择为了减小寄生电容,更好地保证振荡器稳定可靠地工作，振荡器电容应尽可能安装得与单片机引脚和靠近。单片机的脚接电源，表示允许使用片内。温度数据采集模块温度由公司生产的线式数字温度传感器采集。测温范围为，测温分辨率可达，被测温度用符号扩展的位补码形式串行输出。只需根端口线就能与诸多通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。本设计采用三引脚封装的，其引脚图见图。接外部电源，接地，与单片机的引脚相连。显示模块图显示模块电路的逻辑功能介绍如下当清除端为低电平时，输出端均为低电平。串行数据输入端，可控制数据。当任意个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端脉冲上升沿作用下为低电平。当有个为高电平，则另个就允许输入数据，并在上升沿作用下决定的状态。真值表如表所示。表真值表高电平低电平任意电平↑低到高电平跳变规定的稳态条件建立前的电平,时钟最近的↑前的电平。图时序图↑↑↑在单片机的运行时钟信号，将显示数据由口串行输出至的端。温度设置模块温度设置部分采用独立式按键，为温度值加按键，与单片机的口相连为温度值减按键，与单片机的口相连。当没有键按下时，单片机与之相连的输入口线为高电平，当任何个按键按下时，与之相连的输入口线被置为低电平，产生外中断条件，在中断服务程序中读取键盘值。温度设置电路如图所示。图温度设置模块电路控制电路控制电路与单片机的口相连，由于单片机输出控制信号非常微弱，需要用三极管来驱动外围电路，三极管选用型的，当检测温度低于设定温度时，在单片机的口输出高电平控制信号，使三极管导通义为第功能的输入输出或第功能。口的第功能见表。表单片机口管脚第功能单片机引脚图如图所示图单片机引脚图传感器选择本系统采用半导体公司生产的线式数字温度传感器采集温度数据，属于新代适配微处理器的智能温度传感器,可广泛用于工业民用军事等领域的温度测量及控制仪器测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。的性能特点采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它口线与