變壓器數(shù)顯溫度控制裝置的研制-畢業(yè)論文

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目：變壓器數(shù)顯溫度控制裝置的研制 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　院 系：

2、 機(jī)械與控制工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)年級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 　</p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　摘

3、 要</b></p><p>　　隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們的生活、工作、科研各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種普遍的技術(shù)。本次課程設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一個(gè)基于89C52單片機(jī)的數(shù)字溫度傳感器DS18B20開(kāi)發(fā)的測(cè)溫系統(tǒng)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握對(duì)傳感器在單片機(jī)下的硬件連接，軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程的詳盡分析，提高電路設(shè)計(jì)的技巧。 </p><p>　　變壓器作為電力系統(tǒng)

4、輸電不可或缺的裝置，其可靠性和安全性對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的可靠，持續(xù)供電起著關(guān)鍵作用。變壓器溫度保護(hù)作為變壓器保護(hù)的重要組成部分，是變壓器安全，可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。變壓器數(shù)顯溫度控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的檢測(cè)變壓器運(yùn)行時(shí)的油溫溫度，在變壓器油溫溫度升高時(shí)或者下降時(shí)能及時(shí)的發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)，用于提示運(yùn)行人員采取相應(yīng)的操作。變壓器數(shù)顯溫度控制系統(tǒng)裝置的研制，主要應(yīng)用的工作原理的依據(jù)是：采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后通

5、過(guò) AT89C52單片機(jī)處理并在數(shù)碼管上顯示，對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制操作，當(dāng)溫度上升到達(dá)某一定值或者當(dāng)溫度下降到某一定值，LED燈發(fā)光，同時(shí)有蜂鳴器報(bào)警提示，溫度的上下限可自行設(shè)定，能手動(dòng)設(shè)置上下限溫度，更加智能化。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變壓器；溫度控制系統(tǒng)；溫度傳感器</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>

6、　　With the progress and development of the times ，SCM technology has spread to our lives, work, scientific research in various fields ，Has become a universal technology . This course design mainly designs a digital tempe

7、rature sensor based on 89C52 microcontroller, DS18B20 development temperature measurement system , Focus on learning to master the sensor in the microcontroller hardware connection , Software programming and detailed ana

8、lysis of each module system process ,Techniques for improving </p><p>　　As an indispensable device for the transmission of power system, the reliability and safety of transformer plays a key role in the reli

9、able and continuous power supply of the whole power system. Transformer temperature protection, as an important part of transformer protection, is the foundation of transformer safety and reliable operation. The transfor

10、mer digital temperature control system can accurately detect the temperature of the transformer operation, and timely send corresponding alarm si</p><p>　　Keywords: Transformer; temperature control system; T

11、emperature sensor</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1研究背景與研究意義1</p><p>　　1.2變壓器溫度的影響因素1</p><p>　　1.3研究?jī)?nèi)容及功能2</p&g

12、t;<p>　　第二章 總體設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)思路3</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)方案3</b></p><p>　　第三章 DS18B20溫度傳感器簡(jiǎn)介5</p><p>　　3.1 溫度傳感器的歷史及簡(jiǎn)介5</p><p>　　3

13、.2 DS18B20組成5</p><p>　　3.3 DS18B20外形及引腳說(shuō)明5</p><p>　　3.4 DS18B20接線原理圖6</p><p>　　3.5 DS18B20的測(cè)溫流程6</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的構(gòu)建及實(shí)現(xiàn)7</p><p>　　4.1 AT89C52單片機(jī)介紹

14、7</p><p>　　4.2 AT89C52單片機(jī)引腳介紹7</p><p>　　4.3單片機(jī)接口設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　4.4.1 主板電路設(shè)計(jì)(如附錄2)8</p><p>　　4.4.2 各部分電路8</p><p>　　4.

15、5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的整體思想13</p><p>　　4.5.2 系統(tǒng)程序流程圖14</p><p>　　第五章 結(jié)論17</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　致 謝19<

16、;/b></p><p><b>　　附 錄20</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1研究背景與研究意義</p><p>　　變壓器作為連接不同電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，是電力系統(tǒng)中極其重要組成部分，它在電力系統(tǒng)的發(fā)電，輸電，配電等的各個(gè)環(huán)節(jié)中被廣泛使

17、用。隨著近些年來(lái)，電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電壓等級(jí)的提高，增加了很多大容量的變壓器，因而它的安全運(yùn)行與否，是整個(gè)電力系統(tǒng)能否連續(xù)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵，也是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。</p><p>　　變壓器在能量的傳輸和轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于繞組線圈中電流的流動(dòng)和電磁場(chǎng)的存在會(huì)產(chǎn)生電能損耗，消耗一部分電能，這部分損耗主要轉(zhuǎn)化為熱能，這些熱能在傳遞過(guò)程中會(huì)引起變壓器各部位溫度不同程度的升高，如果超過(guò)允許溫度，繞組絕緣會(huì)嚴(yán)重

18、老化，并加速絕緣油的劣化影響使用壽命，甚至影響到變壓器的使用壽命，同時(shí)由于我國(guó)地域廣闊,每年?yáng)|北和西北地區(qū)極端最低氣溫平均值一般在-40℃左右，低溫環(huán)境下可能發(fā)生變壓器中變壓器油凝結(jié)的情況，對(duì)變壓器的電氣性能帶來(lái)一定影響，直接影響到變壓器的正常工作。因此，變壓器溫度的監(jiān)測(cè)與控制對(duì)變壓器的的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的變壓器數(shù)顯溫度控制系統(tǒng)主要目的是通過(guò)對(duì)運(yùn)行中的變壓器油溫溫度的監(jiān)

19、控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的溫度保護(hù)，降低溫度對(duì)變壓器的故障率，提高變壓器運(yùn)行的可靠性。</p><p>　　1.2變壓器溫度的影響因素</p><p>　　當(dāng)變壓器的初級(jí)繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵芯流動(dòng)，因?yàn)殍F芯本身也是導(dǎo)體，在垂直于磁力線的平面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)在鐵芯的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，由于形狀像一個(gè)旋渦所以稱為“渦流”。這個(gè)“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓

20、器的鐵芯發(fā)熱變壓器的溫度增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗稱為“鐵損”。繞制變壓器需要用的導(dǎo)體是銅線，這些銅導(dǎo)線存在著直流電阻，這些電阻會(huì)消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我稱這種損耗為“銅損”。所以正常運(yùn)行下變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。</p><p>　　變壓器使用的絕緣介質(zhì)材料種類很多，如絕緣油、SF6絕緣氣體等，其中絕緣油的用量最大、使用最為普遍。在我國(guó)東北和西北地區(qū)極端最低氣溫平均值一般在

21、-40℃左右，如果變壓器油中含有少量的水分，低溫環(huán)境下，變壓器油會(huì)出現(xiàn)凝固，使得油中水分聚集，從而導(dǎo)致局部場(chǎng)強(qiáng)過(guò)大，引發(fā)局部放電，影響變壓器的安全運(yùn)行，低溫環(huán)境下，可能發(fā)生變壓器中的變壓器油凝結(jié)的情況，出現(xiàn)繼電保護(hù)誤動(dòng)作等不安全現(xiàn)象。因此，高寒地區(qū)的環(huán)境溫度也影響著變壓器的正常運(yùn)行。</p><p>　　1.3研究?jī)?nèi)容及功能</p><p>　　本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度

22、控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：通過(guò)采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后通過(guò) AT89C52單片機(jī)處理并在數(shù)碼管上顯示。當(dāng)溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，蜂鳴器震動(dòng)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)白色LED燈發(fā)光；當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，蜂鳴器震動(dòng)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)紅色LED燈發(fā)光，用于提示運(yùn)行人員采取相應(yīng)措施。數(shù)碼管即時(shí)顯示溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)一位，溫度的上下限可自行設(shè)定，能手動(dòng)設(shè)置上下限溫度，更加智能化?？傮w來(lái)說(shuō)

23、，本次設(shè)計(jì)主要涉及了溫度的測(cè)量以及實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制。</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　起初的設(shè)計(jì)方案是通過(guò)使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯

24、示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。因此，在經(jīng)過(guò)論證后，考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　本系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方框圖如圖2-1所示，它由四部分組成:①控制部分

25、主芯片采用單片機(jī)AT89C52；②顯示部分采用4位LED數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描方式實(shí)現(xiàn)溫度顯示；③溫度采集部分采用DS18B20溫度傳感器；④警報(bào)部分采用一個(gè)蜂鳴器和兩個(gè)LED燈。</p><p>　　圖2-1 溫度計(jì)電路總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　(1) 控制部分</b></p><p>　　單片機(jī)AT89C52具有低電壓供電和體積小

26、等特點(diǎn)，很適合小型化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用，系統(tǒng)應(yīng)用5V電源供電。</p><p><b>　　(2) 顯示部分</b></p><p>　　顯示電路采用4位共陰極LED數(shù)碼管，從P0口送數(shù)，P2口掃描。</p><p>　　(3) 溫度采集部分</p><p>　　DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的

27、一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫。這一部分主要完成對(duì)溫度信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換工作，由DS18B20數(shù)字溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分組成。數(shù)字溫度傳感器DS18B20把采集到的溫度通過(guò)數(shù)據(jù)引腳傳到單片機(jī)的P1.0口，單片機(jī)接受溫度并存儲(chǔ)。此部分只用到DS18B20和單片機(jī)，硬件很簡(jiǎn)單。</p><p>　　a. DS18B20的性能特點(diǎn)如下：</p><

28、;p>　　1) 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；</p><p>　　2) 多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；</p><p>　　3) 無(wú)須外部器件；</p><p>　　4) 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0～5.5V；</p><p><b>　　5) 零待機(jī)功耗；</b>

29、;</p><p>　　6) 溫度以3位數(shù)字顯示；</p><p>　　7) 用戶可定義報(bào)警設(shè)置；</p><p>　　8) 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；</p><p>　　9) 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 </p><p><b>

30、;　　(4) 報(bào)警部分</b></p><p>　　報(bào)警部分由一個(gè)蜂鳴器和兩只不同顏色LED燈組成。 </p><p>　　DS18B20溫度傳感器簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1 溫度傳感器的歷史及簡(jiǎn)介</p><p>　　溫度的測(cè)量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開(kāi)始，水銀溫度計(jì)至今仍是各種溫度測(cè)量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，可是它的缺點(diǎn)是只能近距

31、離觀測(cè)，而且水銀有毒，玻璃管易碎，代替水銀的有酒精溫度計(jì)和金屬簧片溫度計(jì)，它們雖然沒(méi)有毒性，但測(cè)量精度很低，只能作為一個(gè)概略指示，不過(guò)在居民住宅中使用已可滿足要求。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中為了配合遠(yuǎn)傳儀表指示，出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測(cè)方法，常用的有電阻式、熱電偶式、PN結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等，它們都是基于溫度變化引起其物理參數(shù)(如電阻值，熱電勢(shì)等)的變化的原理，隨著大規(guī)模集成電路工藝的提高，出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器。&

32、lt;/p><p>　　3.2 DS18B20組成 </p><p>　　DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：</p><p><b>　　64位光刻ROM</b></p><p><b>　　溫度傳感器</b></p><p>　　非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TL和TH<

33、/p><p><b>　　配置寄存器</b></p><p>　　3.3 DS18B20外形及引腳說(shuō)明</p><p>　　圖3-1 DS18B20外形及引腳說(shuō)明</p><p><b>　　GND：地</b></p><p>　　DQ：?jiǎn)尉€運(yùn)用的數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳</p

34、><p>　　VD：可選的電源引腳</p><p>　　3.4 DS18B20接線原理圖</p><p>　　圖3-2 DS18B20接線原理圖</p><p>　　單總線通常要求接一個(gè)約4.7K左右的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線空閑時(shí)，其狀態(tài)為高電平。</p><p>　　3.5 DS18B20的測(cè)溫流程</p>

35、<p>　　圖3-3 DS18B20測(cè)溫流程</p><p><b>　　系統(tǒng)的構(gòu)建及實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　4.1 AT89C52單片機(jī)介紹    </p><p>　　AT89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)中基本的產(chǎn)品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工藝技術(shù)制

36、造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品，它結(jié)合了CMOS的高速和高密度技術(shù)及CMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于89C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場(chǎng)合，89C52內(nèi)置8位中央處理單元、512字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、8k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷

37、結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過(guò)兩種軟件選擇空閑和掉電模式，在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能，掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能，89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。</p><p>　　4.2 AT89C52單片機(jī)引腳介紹   

38、 </p><p>　　AT89C52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的89C52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（

39、18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接11.0592MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0~P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件編程定義。</p><p>　　4.3單片機(jī)接口設(shè)計(jì)</p><p

40、>　　DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20的1腳接地，2腳作為信號(hào)線，3腳接電源，另一種是寄生電源供電方式，如圖4-1所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。本設(shè)計(jì)采用電源供電方式， P1.1口接單線總線為保證在有效的DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET管和89C52的P1.0來(lái)完成對(duì)

41、總線的上拉。當(dāng)DS18B20處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度A/D變換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10 μs。采用寄生電源供電方式是VDD和GND端均接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：初始化、ROM操作指令、存儲(chǔ)器操作指令。</p><p><b>　　0</b></p><p>　

42、　圖4-1 DS18B20與單片機(jī)的接口電路</p><p>　　4.4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1 主板電路設(shè)計(jì)(如附錄2)</p><p>　　單片機(jī)的P1.0接DS18B20的2號(hào)引腳，P0口送數(shù)P2口掃描。 </p><p>　　4.4.2 各部分電路</p><p><b>　

43、　(1) 顯示電路</b></p><p>　　顯示電路采用了4位8段共陰極數(shù)碼管掃描電路，節(jié)約了單片機(jī)的輸出端口，便于程序的編寫(xiě)。</p><p>　　圖4-2 顯示電路圖</p><p><b>　　(2) 單片機(jī)電路</b></p><p>　　圖4-3 單片機(jī)電路引腳圖</p><

44、p>　　(3) AT89SISP下載口電路</p><p>　　圖4-4 下載口電路引腳圖</p><p><b>　　此電路連接單片機(jī)。</b></p><p>　　(4) DS18B20溫度傳感器電路</p><p>　　圖4-5 溫度傳感器電路引腳圖</p><p><b>

45、　　(5) 蜂鳴器電路</b></p><p>　　圖4-6 蜂鳴器電路</p><p>　　(6) 按鈕控制電路</p><p>　　圖4-7按鈕控制電路圖</p><p><b>　　(7) 晶振電路</b></p><p>　　圖4-8 晶振電路圖</p><

46、p><b>　　(8) 復(fù)位電路</b></p><p>　　圖4-9 復(fù)位電路圖</p><p>　　(9) LED燈電路</p><p>　　圖4-10 LED燈電路圖</p><p>　　4.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的整體思想</p>

47、<p>　　一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能，首先必須有較完善的硬件作保證，同時(shí)還必須得到相應(yīng)設(shè)計(jì)合理的軟件的支持，尤其是微機(jī)應(yīng)用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過(guò)軟件編程而代替，甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單，如數(shù)字濾波，信號(hào)處理等。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與S51系列單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的51匯編語(yǔ)言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件編程。</p>

48、<p>　　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有三種：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是機(jī)器唯一能“懂”的語(yǔ)言，用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序（稱為源程序）最終都必須翻譯成機(jī)器語(yǔ)言的程序（成為目標(biāo)程序），計(jì)算機(jī)才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。</p><p>　　高級(jí)語(yǔ)言是面向問(wèn)題和計(jì)算過(guò)程的語(yǔ)言，它可通過(guò)于各種不同的計(jì)算機(jī)，用戶編程時(shí)不必仔細(xì)了解所用的計(jì)算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語(yǔ)句的功能強(qiáng)，常常一個(gè)語(yǔ)句已相當(dāng)于

49、很多條計(jì)算機(jī)指令，于是用高級(jí)語(yǔ)言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語(yǔ)言。原因在于，本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機(jī)微控制系統(tǒng)，使用匯編語(yǔ)言可以不用像高級(jí)語(yǔ)言那樣占用較多的存儲(chǔ)空間，適合于存儲(chǔ)容量較小的系統(tǒng)，同時(shí)本系統(tǒng)對(duì)位處理要求很高，需要解決大量的邏輯控制問(wèn)題。</p><p>　　MCS—51指令系統(tǒng)的指令長(zhǎng)度較短，它在存儲(chǔ)空間和執(zhí)行時(shí)間方面具有較高的效率，編成的程序占用

50、內(nèi)存單元少，執(zhí)行也非常的快捷，與本系統(tǒng)的應(yīng)用要求很適合，而且MCS—51指令系統(tǒng)有豐富的位操作（或稱位處理）指令，可以形成一個(gè)相當(dāng)完整的位操作指令子集，這是MCS—51指令系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)之一，對(duì)于要求反應(yīng)靈敏與控制及時(shí)的工控、檢測(cè)等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及要求體積小、系統(tǒng)小的許多“電腦化”產(chǎn)品，可以充分體現(xiàn)出匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)明、整齊、執(zhí)行時(shí)間短和易于使用的特點(diǎn)。</p><p>　　本裝置的軟件包括主程序、讀出溫度子程序、復(fù)位

51、應(yīng)答子程序、寫(xiě)入子程序、以及有關(guān)DS18B20的程序（初始化子程序、寫(xiě)程序和讀程序）等。</p><p>　　主程序的功能是：?jiǎn)?dòng)DS18B20測(cè)量溫度，將測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，若測(cè)得溫度小于設(shè)定值，置P1.1為低電平，這期間繼續(xù)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，置P1.1為高電平斷開(kāi)可控硅，等待下一次的啟動(dòng)命令。當(dāng)測(cè)得溫度大于設(shè)定值，則置P1.2為低電平，這期間繼續(xù)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，置

52、P1.2為高電平斷開(kāi)，等待下一次的啟動(dòng)命令。 </p><p>　　4.5.2 系統(tǒng)程序流程圖</p><p>　　系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，復(fù)位應(yīng)答子程序，寫(xiě)入子程序等。</p><p><b>　　1）主程序</b></p><p>　　主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理DS18B20的測(cè)

53、量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每1s進(jìn)行一次，這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程見(jiàn)圖4-11所示。</p><p>　　通過(guò)調(diào)用讀溫度子程序把存入內(nèi)存儲(chǔ)中的整數(shù)部分與小數(shù)部分分開(kāi)存放在不同的兩個(gè)單元中，然后通過(guò)調(diào)用顯示子程序顯示出來(lái)。</p><p>　　圖4-11 主程序流程圖</p><p><b>　　2）讀出溫度子程序</b>&l

54、t;/p><p>　　讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。 </p><p>　　圖4-12 讀出溫度子程序</p><p>　　DS18B20的各個(gè)命令對(duì)時(shí)序的要求特別嚴(yán)格，所以必須按照所要求的時(shí)序才能達(dá)到預(yù)期的目的，同時(shí)，要注意讀進(jìn)來(lái)的是高位在后低位在前，共有12位數(shù)，小數(shù)4位，整數(shù)7位，還有一

55、位符號(hào)位。</p><p>　　3）復(fù)位、應(yīng)答子程序</p><p>　　圖4-13復(fù)位、應(yīng)答子程序</p><p><b>　　4）寫(xiě)入子程序</b></p><p>　　圖4-14 寫(xiě)入子程序</p><p><b>　　5)系統(tǒng)總的流程圖</b></p>

56、<p>　　圖4-15 系統(tǒng)總的流程圖</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本裝置成本低、使用安全快捷，能夠快速顯示變壓器油溫溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的溫度保護(hù)，實(shí)現(xiàn)變壓器在安全穩(wěn)定的環(huán)境下正常工作，提高變壓器的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)的綜合性能。</p><p>　　本設(shè)計(jì)使用的溫度控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)溫準(zhǔn)確，

57、具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測(cè)得的溫度通過(guò)單片機(jī)與通訊模塊相連接，以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控。此外，還能廣泛地應(yīng)用于其他一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如建筑，倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合，像蔬菜大棚的溫度、育嬰房的溫度、水溫的控制，用戶可靈活選擇本設(shè)計(jì)的用途，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。</p><

58、p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].李朝青，《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（簡(jiǎn)明修訂版）［M］，北京航空航天大學(xué)出版社，1998</p><p>　　[2].李廣弟，《單片機(jī)基礎(chǔ)》［M］，北京航空航天大學(xué)出版社，1994</p><p>　　[3].閻 石，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第三版）［M］，高等教育出版社，198

59、9</p><p>　　[4].廖常初，現(xiàn)場(chǎng)總線概述[J]，電工技術(shù)，1999</p><p>　　[5].于永學(xué)、葛建，1-WIRE總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20及應(yīng)用[J]，電子產(chǎn)品世界，2003</p><p>　　[6].陳躍東，DS18B20集成溫度傳感器原理與應(yīng)用[J]，安徽機(jī)電學(xué)院學(xué)報(bào)，2002</p><p>　　[7].胡

60、振宇、劉魯源、杜振輝，DS18B20接口的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)［J］，單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2002</p><p>　　[8].金偉正，單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用［J］，電子技術(shù)與應(yīng)用，2000</p><p>　　[9].Maxim 公司， 1-Wire 單總線的基本原理[ EB/ OL ] </p><p>　　[10].馬云峰、陳子夫、李培全， 數(shù)字溫度傳感

61、器DS18B20 的原理與應(yīng)用[ EB/ OL ] </p><p>　　[11].Dallas Corp，DS18B20 [ EB/ OL ] </p><p>　　[12].李 鋼，1-Wire總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20原理及應(yīng)用，現(xiàn)代電子技術(shù)[J]，2005</p><p><b>　　致 謝</b></p>&

62、lt;p>　　在這段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我把平時(shí)學(xué)習(xí)的知識(shí)綜合了起來(lái)，并且得到了運(yùn)用，這樣使我對(duì)這些知識(shí)更加鞏固，同時(shí)也學(xué)到了很多在課堂上學(xué)不到的知識(shí)，使自己的能力得到了提高。在即將進(jìn)入工作崗位前通過(guò)做這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我先熟悉了以后工作中將會(huì)遇到的一些東西，這使我在以后的工作中遇到這些東西時(shí)能夠得心應(yīng)手而不會(huì)感覺(jué)到無(wú)從下手，能使我更有競(jìng)爭(zhēng)力，不會(huì)在以后工作中被淘汰。大學(xué)

63、這兩年的學(xué)習(xí)和生活馬上就要結(jié)束了，有許許多多的舍不得，也有許許多多的感謝要說(shuō)。</p><p>　　首先要衷心感謝的是xx老師！xx老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)，不禁使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在xx老師的

64、精心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。</p><p>　　其次要感謝所有教導(dǎo)我的老師！你們傳授給我的專業(yè)知識(shí)是我不斷成長(zhǎng)的源泉，也是完成本論文的基礎(chǔ)，我還要向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的朋友們表示真摯的謝意！感謝他們對(duì)我的關(guān)心、關(guān)注和支持！ </p><p>　　大學(xué)的生活讓我有了堅(jiān)強(qiáng)的性格，冷靜的頭腦和永遠(yuǎn)樂(lè)觀的態(tài)度，最重要的是讓我有了責(zé)任感，對(duì)自己、對(duì)家人和對(duì)社會(huì)。</p>&

65、lt;p>　　在即將畢業(yè)離校之際，我要感謝同組的同學(xué)給予我的指點(diǎn)，感謝機(jī)械與控制工程學(xué)院的同學(xué)給予我的幫助和勉勵(lì)，同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！</p><p>　　我愿在未來(lái)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，以更加豐厚的成果來(lái)答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過(guò)我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友，永遠(yuǎn)以一顆為人民服務(wù)的心來(lái)回報(bào)社會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究期間，大大提高了我的動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。在此

66、，我向幫助我的xx老師和同學(xué)們表示衷心的感謝！</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄A</b></p><p>　　1.下載線插接說(shuō)明：</p><p>　　兩排十針下載口，板圖上都有一個(gè)小方框，為1號(hào)引角；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個(gè)插孔

67、為1號(hào)引角。 </p><p>　　2.電源線插接說(shuō)明：</p><p>　　電池盒上紅線為正，黑線為負(fù)。板子所留出來(lái)的電源插口用VCC（表示電源正）和GND（表示電源負(fù)）標(biāo)明。</p><p><b>　　附錄B</b></p><p><b>　　主板電路圖</b></p><

68、;p><b>　　附錄C</b></p><p><b>　　程序代碼</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　TEMPER_L EQU 29H</p><p>　　TEMPER_H EQU 28H</p><

69、;p>　　FLAG1 EQU 38H;是否檢測(cè)到DS18B20標(biāo)志位</p><p>　　A_BIT EQU 20H ;數(shù)碼管個(gè)位數(shù)存放內(nèi)存位置</p><p>　　B_BIT EQU 21H ;數(shù)碼管十位數(shù)存放內(nèi)存位置</p><p>　　XS EQU 30H</p><p>　　MOV A,#00H</p>&l

70、t;p><b>　　MOV P2,A</b></p><p>　　MAIN:LCALL GET_TEMPER;調(diào)用讀溫度子程序</p><p><b>　　MOV A,29H</b></p><p><b>　　MOV B,A</b></p><p><b>　

71、　CLR C</b></p><p><b>　　RLC A</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　RLC A</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><

72、p><b>　　RLC A</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　RLC A</b></p><p><b>　　SWAP A</b></p><p><b>　　MOV 31H,A</b

73、></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOV C,40H;將28H中的最低位移入C</p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV C,41H</b></p><p><

74、;b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV C,42H</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV C,43H</b></p><p><b>　　RRC A</b>&

75、lt;/p><p><b>　　MOV 29H,A</b></p><p>　　LCALL DISPLAY;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序</p><p>　　AJMP MAIN; 這是DS18B20復(fù)位初始化子程序</p><p>　　INIT_1820:SETB P1.0</p><p><b>

76、　　NOP</b></p><p>　　CLR P1.0;主機(jī)發(fā)出延時(shí)537微秒的復(fù)位低脈沖</p><p><b>　　MOV R1,#3</b></p><p>　　TSR1:MOV R0,#107</p><p><b>　　DJNZ R0,$</b></p><

77、;p>　　DJNZ R1,TSR1</p><p>　　SETB P1.0;然后拉高數(shù)據(jù)線</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　MO

78、V R0,#25H</p><p>　　TSR2:JNB P1.0,TSR3;等待DS18B20回應(yīng)</p><p>　　DJNZ R0,TSR2</p><p>　　LJMP TSR4 ; 延時(shí)</p><p>　　TSR3:SETB FLAG1 ; 置標(biāo)志位,表示DS1820存在</p><p><b>

79、　　LJMP TSR5</b></p><p>　　TSR4:CLR FLAG1 ; 清標(biāo)志位,表示DS1820不存在</p><p><b>　　LJMP TSR7</b></p><p>　　TSR5:MOV R0,#117</p><p>　　TSR6:DJNZ R0,TSR6 ; 時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間

80、</p><p>　　TSR7:SETB P1.0</p><p>　　RET; 讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值</p><p>　　GET_TEMPER:SETB P1.0</p><p>　　LCALL INIT_1820;先復(fù)位DS18B20</p><p>　　JB FLAG1,TSS2</p><p&

81、gt;　　RET ; 判斷DS1820是否存在?若DS18B20不存在則返回</p><p>　　TSS2:MOV A,#0CCH ; 跳過(guò)ROM匹配</p><p>　　LCALL WRITE_1820</p><p>　　MOV A,#44H ; 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令</p><p>　　LCALL WRITE_1820;這里通過(guò)調(diào)用顯示子程

82、序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)一段時(shí)間,等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束,12位的話750微秒</p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p>　　LCALL INIT_1820;準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位</p><p>　　MOV A,#0CCH ; 跳過(guò)ROM匹配</p><p>　　LCALL WRITE_1820</p><p>　　M

83、OV A,#0BEH ; 發(fā)出讀溫度命令</p><p>　　LCALL WRITE_1820</p><p>　　LCALL READ_18200; 將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到35H/36H </p><p>　　RET;寫(xiě)DS18B20的子程序(有具體的時(shí)序要求)</p><p>　　WRITE_1820:MOV R2,#8;一共8位數(shù)據(jù)&l

84、t;/p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　WR1:CLR P1.0</p><p><b>　　MOV R3,#6</b></p><p><b>　　DJNZ R3,$</b></p><p><b>　　RRC A&

85、lt;/b></p><p>　　MOV P1.0,C</p><p>　　MOV R3,#23</p><p><b>　　DJNZ R3,$</b></p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　NOP</b&g

86、t;</p><p>　　DJNZ R2,WR1</p><p>　　RET; 讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出兩個(gè)字節(jié)的溫度數(shù)據(jù) </p><p>　　READ_18200:MOV R4,#2 ; 將溫度高位和低位從DS18B20中讀出</p><p>　　MOV R1,#29H ; 低位存入29H(TEMPER_L),高位存

87、入28H(TEMPER_H)</p><p>　　RE00:MOV R2,#8;數(shù)據(jù)一共有8位</p><p>　　RE01:CLR C</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　

88、NOP</b></p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>&

89、lt;b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　MOV R3,#9</b></p><p>　　RE10: DJNZ R3,RE10</p><p>　　MOV C,P1.0</p><p>　　MOV R3,#23</p><p>　　RE20: DJNZ

90、 R3,RE20</p><p><b>　　RRC A</b></p><p>　　DJNZ R2,RE01</p><p><b>　　MOV @R1,A</b></p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　DJNZ R4,

91、RE00</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DISPLAY:CLR C</p><p>　　SUBB A, #30</p><p>　　JNB CY, T1</p><p>　　MOV A, B</p><p><b>

92、;　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#25</p><p>　　JNB CY, XIANSHI</p><p>　　CLR P1.1</p><p>　　LJMP XIANSHI</p><p>　　T1:CLR P1.2</p><p>　　

93、XIANSHI:MOV A,B</p><p>　　MOV B,#10 ;10進(jìn)制/10=10進(jìn)制</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV B_BIT,A ;十位在A</p><p>　　MOV A_BIT,B ;個(gè)位在B</p><p>　　MOV R0,#

94、4 </p><p><b>　　CLR C;多加的</b></p><p>　　DPL1: MOV R1,#250 ;顯示1000次</p><p>　　DPLOP:MOV DPTR,#NUMTAB1</p><p>　　MOV A,A_BIT ;取個(gè)位數(shù)</p><p>　　MOVC A,@A

95、+DPTR ;查個(gè)位數(shù)的7段代碼</p><p>　　MOV P0,A ;送出個(gè)位的7段代碼</p><p>　　CLR P2.1 ;開(kāi)個(gè)位顯示</p><p>　　ACALL D1MS ;顯示1MS</p><p><b>　　SETB P2.1</b></p><p>　　MOV DPTR,#

96、NUMTAB</p><p>　　MOV A,B_BIT ;取十位數(shù)</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ;查十位數(shù)的7段代碼</p><p>　　MOV P0,A ;送出十位的7段代碼</p><p>　　CLR P2.2 ;開(kāi)十位顯示</p><p>　　ACALL D1MS ;顯示1MS</

97、p><p><b>　　SETB P2.2</b></p><p>　　JC XSW;多加的</p><p><b>　　MOV A,31H</b></p><p>　　MOV B,#160</p><p><b>　　DIV AB</b></p>

98、;<p><b>　　MOV XS,B</b></p><p>　　XSW:MOV A,XS </p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A </b></p><p><b>　　CLR P2.0 </b><

99、/p><p>　　ACALL D1MS </p><p><b>　　SETB P2.0</b></p><p>　　SETB C;多加的</p><p>　　DJNZ R1,DPLOP ;250次沒(méi)完循環(huán)</p><p>　　DJNZ R0,DPL1 ;4個(gè)250次沒(méi)完循環(huán)</p>&

100、lt;p>　　RET;1MS延時(shí)(按12MHZ算)</p><p>　　D1MS: MOV R7,#80 </p><p><b>　　DJNZ R7,$</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　NUMTAB:DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH