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分布式温度控制系统的设计与实现

目录第一章绪论11.1问题的提出

21.2课题相关的背景知识1.2设计目的及系统功能3第二章

硬件电路设计32.1基本硬件设计思路32.2基本设计框图42.3AT89S52单片机42.3.1主要性能:5

2.3.1引脚排列及功能52.3.2存储器组织和特殊功能寄存器72.3.3低功耗节电模式92.3.4定时器10

2.3.5中断132.3.6时钟152.4ZLG7290键盘/显示接口芯片152.4.1ZLG7290特点162.4.2引脚及说

明162.4.3功能描述172.4.4寄存器详解192.4.5通信接口202.4.6指令详解202.5数字温度传感器

DS18B20232.5.1DS18B20的主要特性232.5.2引脚及其说明242.5.3内部结构242.5.4工作过程及时

序24第三章软件设计273.1主程序框图27致谢31参考文

献32附录一电路原理图33附录二毕业设计硬件电路元件清单

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第一章绪论自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来，80年代单片机技术进入快速发展时期，近

年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发展，从4位、8位单片机发展到16

位、32位单片机。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的

冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机在国内的三大领域中应用得十分广泛：第一是家用电器业，

例如全自动洗衣机、智能玩具；第二是通讯业，包括电话、手机和BP机等等；第三是仪器仪表和计算机

外设制造，例如软盘、硬盘、收银机、电表。除了上述传统领域外，汽车、电子工业在国外也是单片机应

用十分广泛的一个领域。它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多能灵活的组装成各种智能控制装置，

由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题。单片机将微处理器、存

储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系

统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接

口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、

数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合，使得单片

机的应用非常广泛。同时，单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使

得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低，制造、安装、调试及维修方便。目

前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机

上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的

各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、

电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。1.1问

题的提出分布式温度控制系统广泛应用在使用了中央空调的大型商场、厂房、办公大楼等大型建筑内。本

课题主要针对分布在建筑物内有关各处的结点控制单元，用温度传感器对环境温度实施实时监测，利用单

片机实施对冷（热）风机开关的最佳控制；各结点控制单元可将有关信息上传给中央处理单元（计算机），

也可接收中央处理单元发来的控制命令；必要时可由中央处理单元直接控制冷（热）水机组的启、停。监

测过程中温度传感器采样所得到的信号送给单片机处理；控制过程中，利用单片机控制电路发送出TTL电

平，转换强电开关量信号实现对各风机开关的控制。本课题研究主要解决的问题为分布式计算机控制结构

设计、多单片机串行通信、温度的采集与处理、弱电控制强电以及设计制作成本等。本设计是以基于单片

机AT89S52设计的实时温度采集仪,采用DS18B20可以采集多路温度数据(本设计只用了一路)。通过小键盘

实现对温度数据的设定,对于超过此限的温度数据CPU将起动动执行机构做出相应的处理。同时实时显示

所采集到的温度值。1.2设计目的及系统功能本设计的目的是以单片机为核心设计出一个智能温度控制

系统。通过本课题设计，综合运用单片机及接口技术、微机原理