基于A(yíng)T89S52溫度自動(dòng)控制檢測系統設計

摘要：基于當前落后的辣椒烘干處理方法，本文利用AT89S52單片機和溫度傳感器(DS18B20)技術(shù)，設計了一種能自動(dòng)顯示、檢測、控制報警一體化智能溫控系統，通過(guò)仿真調試，可以根據需要自行設置溫度范圍。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)檢測；智能；溫度控制；自行設置

現在農村從事大規模銷(xiāo)售辣椒生意的農民，首先要對辣椒進(jìn)行烘干處理，目前主要是利用一個(gè)封閉的烤爐中對辣椒進(jìn)行烘干，它對溫度的要求很?chē)栏?，如果溫度過(guò)高就會(huì )將辣椒烤焦，如果溫度過(guò)低就會(huì )出現水泡，由于這種原因，經(jīng)常需要人工進(jìn)行監控，進(jìn)入到烤爐中察看溫度的變化，從而根據需要來(lái)進(jìn)行加溫或者降溫處理。但是這樣不但麻煩而且對溫度的影響很大，不利用溫度的控制，所以經(jīng)常出現烤焦和水泡現象。要解決這一問(wèn)題，必須有一套很精確的溫度自動(dòng)控制與檢測系統。本文利用單片機技術(shù)和自動(dòng)檢測技術(shù)設計了一種自動(dòng)烘干系統。

1 設計思路
根據需要自行設置溫度范圍，設置一個(gè)下限值和上限值。當傳感器檢測到溫度在我們設置的上、下限值之間時(shí)數碼管顯示當前的溫度值，單片機不實(shí)行操作處理，當溫度低于下限值時(shí)數碼管自動(dòng)顯示L(低)，然后單片機執行操作，通過(guò)繼電器來(lái)控制外電路加熱系統進(jìn)行加熱，當溫度加熱到我們設定的下限值以上時(shí)，單片機會(huì )自動(dòng)控制繼電器斷開(kāi)，停止加熱。當溫度高于我們設定的溫度的上限值時(shí)，數碼管顯示H(高)由單片機控制斷開(kāi)加熱系統。如此的反復進(jìn)行循環(huán)。使溫度一直控制在我門(mén)所需要的范圍內。整個(gè)控制過(guò)程全部由單片機來(lái)自行控制。此系統還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是當溫度傳感器發(fā)生故障時(shí)，單片機檢測不到溫度時(shí)，就會(huì )自動(dòng)報警，提示人們檢查電路中的故障。從而實(shí)現對溫度的自動(dòng)顯示、檢測、控制和報警的一體化。

2 硬件總體設計
2．1 DS18B20溫度傳感器
DALLAS最新單線(xiàn)數字溫度傳感器DS18B20是新的“一線(xiàn)器件”，體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟。一線(xiàn)總線(xiàn)獨特而且經(jīng)濟的特點(diǎn)，使用戶(hù)可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò )，為測量系統的構建引入全新概念。DS18B20可把溫度信號直接轉換成串行數字信號供微機處理。支持“一線(xiàn)總線(xiàn)”接口，測量溫度范圍為-55～+125℃，在-10～+85℃范圍內，精度為±0．5℃?，F場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性。由于每片DS18B20含有唯一的硅串行數，所以在一條總線(xiàn)上可掛接任意多個(gè)DS18B20芯片。從DS18B20讀出的信息或寫(xiě)入DS1820的信息，僅需要一根口線(xiàn)(單線(xiàn)接口)。讀寫(xiě)及溫度變換功率來(lái)源于數據總線(xiàn)，總線(xiàn)本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無(wú)需額外電源。DS18B20提供九位溫度讀數，構成多點(diǎn)溫度檢測系統而無(wú)需任何外圍硬件。并且適合于惡劣環(huán)境的現場(chǎng)溫度測量，如：環(huán)境控制、設備或過(guò)程控制、測溫類(lèi)消費電子產(chǎn)品等。DS18B20的性能是新一代產(chǎn)品中最好的。性能價(jià)格比也非常出色。DS18B20開(kāi)辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。DS18B20使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統。
2．2 數碼顯示功能
通過(guò)溫度傳感器可以直接顯示當前的溫度值，便于觀(guān)察系統是否處于正常工作狀態(tài)中可以明確給予人們提示。從而使人能隨時(shí)跟據自己的需要來(lái)設置新的溫度。
2．3 AT89S52單片機
AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。
AT89S52具有以下標準功能：8k字節Flash，256字節RAM，32位I／O口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數據指針，三個(gè)16位定時(shí)器／計數器，一個(gè)6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0 Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器／計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復位為止。
2．4 鍵盤(pán)輸入模塊
SET按鍵為設置功能選擇鍵，每按下一次，改變一次功能設置。SET1為上、下限溫度顯示鍵，SET2為溫度上限值設定鍵，SET3為溫度下限值設定鍵，SET4為復位鍵。
2．5 系統模塊框圖