计算机控制课程设计(电气)
计算机控制系统课设
计算机控制系统课设-(2)目录一、摘要----------------------------------------------1二、硬件设计------------------------------------------21.硬件设计说明--------------------------------------22.工作原理-------------------------------------------23.元器件选择-----------------------------------------34.电路元件表-----------------------------------------6三、软件设计-----------------------------------------71.软件设计说明---------------------------------------72.梯形程序图-----------------------------------------73.程序连接示意图--------------------------------------7四、组态设计------------------------------------------81.MCGS组态软件介绍------------------------------------82.仿真画面的设计--------------------------------------93.通过PLC进行编程------------------------------------13五、系统总原理图--------------------------------------15六、设计总结------------------------------------------16七、参考文献------------------------------------------17一．摘要随着工业自动化水平的不断提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也越来越高。
河北工业大学计算机控制课程设计——步进电机
计算机控制技术课程设计报告设计题目：步进电机控制系统设计班级：自动化**2班学号：**1001姓名：小枣年糕时间：**年6月21日目录一、系统概述 (3)1.设计目的 (3)2.设计要求 (3)2.设计思路及实现的功能 (3)二、系统硬件设计 (3)1.硬件设计概述 (3)2.硬件资源分配 (3)3.地址分配 (4)4.硬件原理图 (4)三、系统软件设计 (5)1.步进电机工作原理 (5)2.程序流程图 (6)四、设计感想 (7)附录 (8)一、系统概述1.设计目的计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它不仅需要计算机控制理论、程序设计方面的基础知识，而且还需要具备一定的生产工艺知识。
设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计等，以便掌握计算机控制系统设计的总体思路和方法。
2.设计要求设计一个四相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：1.通电方式选择键三个，分别为单四拍、双四拍和四相八拍；2.启动键和方向控制键；3.正反转指示灯；4.剩余工作步数LED显示。
3.设计思路及实现的功能本系统为步进电机的控制系统设计，通过系统设计实现步进电机的控制要求。
本系统分为硬件设计与软件编程两大部分。
本系统可实现的功能如下：1.步进电机启动键和方向控制键；2.通过按键选择相应的工作模式（单四拍、双四拍和四相八拍）及工作方向；3.用户界面提示（各按键作用、当前操作）；4.正反转显示；5.工作时各相的通电情况显示；6.剩余步数的屏幕显示和每步剩余拍数的LED显示；二、系统硬件设计1.硬件设计概述本系统通过常用并行端口扩展芯片8255作为系统总线与其他外设的接口芯片，外接LED数码管显示单元、步进电机及驱动单元、按键开关单元等硬件资源。
2.硬件资源分配8255各组控制口线分配如下：表2.18255各组控制口线分配表8255各输出口分配的控制单元PA0~PA7按键开关单元PB0~PB4步进电机驱动单元PC0~PC7数码管显示单元3.地址分配表2.28255地址分配表8255各口分配的地址PA口0D200HPB口0D204HPC口0D208H8255控制口0D212H4.硬件原理图图2.1硬件连接图说明：PC口控制LED数码管以显示剩余步数；PB口输出控制步进电机；PA口检测按键。
计算机控制技术课程设计-数据采集系统
计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题: 数据采集系统设计学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：31-503 设计时间：2012-06-11～2012-06-15计算机控制技术课程设计课程设计课题: 数据采集系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：31-503课程设计时间：2012-06-11～2012-06-15计算机控制技术课程设计任务书目录1 引言 (4)1.1 数据采集系统的简介 (4)1.2 数据采集系统的分类 (4)1.3 数据采集系统的基本功能 (4)1.4 数据采集系统的结构形式 (4)1.5 数据采集系统的发展趋势 (5)1.6 课程设计内容和要求 (5)1.7 设计工作任务及工作量的要求 (5)2 总体方案设计 (5)2.1硬件组成 (5)2.2 方案论证 (6)2.3 总体方案 (7)3 硬件电路设计及描述 (8)3.1 8253芯片及工作原理 (8)3.2 ADC0809内部功能与引脚介绍 (11)3.3 单片机89C51的引脚图与功能介绍 (13)3.5 LED显示部分接线及工作原理 (19)4.1 主程序设计思路 (21)5 课程设计体会 (24)参考文献 (25)附录A 系统原理图 (25)附录B 源程序 (26)1 引言1.1 数据采集系统的简介数据采集系统一般包括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。
数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。
1.2 数据采集系统的分类数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下几种，根据数据采集系统的功能分类：数据收集和数据分配；根据数据采集系统适应环境分类：隔离型和非隔离型，集中式和分布式，高速、中速和低速型；根据数据采集系统的控制功能分类：智能化数据采集系统，非智能化数据采集系统；根据模拟信号的性质分类：电压信号和电流信号，高电平信号和低电平信号，单端输入(SE)和差动输入(DE)，单极性和双极性；根据信号通道的结构方式分类：单通道方式，多通道方式。
计算机控制课程设计
计算机控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机控制系统的基础理论知识，包括控制系统的组成、工作原理和性能指标；2. 使学生了解常见传感器的工作原理，并能运用所学知识分析传感器的选用原则；3. 让学生掌握计算机控制算法的基本原理，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 培养学生运用计算机编程软件（如MATLAB）进行控制系统仿真的能力；2. 培养学生设计简单的计算机控制系统硬件电路，并进行调试的能力；3. 提高学生运用所学知识解决实际计算机控制问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机控制技术产生浓厚的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同探讨、分析和解决问题；3. 增强学生的创新意识，培养学生在面对实际问题时敢于尝试、勇于突破的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为计算机控制技术的实践性课程，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生处于高年级阶段，已具备一定的专业基础知识和实践能力。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 计算机控制系统概述- 控制系统基本概念- 控制系统发展历程- 计算机控制系统的优势与应用2. 控制系统硬件组成- 控制器硬件结构- 传感器及其接口技术- 执行器及其接口技术3. 计算机控制算法- PID控制算法原理- 模糊控制算法原理- 其他先进控制算法介绍4. 控制系统仿真与设计- MATLAB/Simulink软件介绍- 控制系统仿真模型搭建- 控制系统硬件设计及调试5. 实际案例分析与讨论- 典型计算机控制系统案例分析- 学生分组讨论实际控制问题- 创新性控制系统设计实践教学内容安排与进度：第一周：计算机控制系统概述第二周：控制系统硬件组成第三周：计算机控制算法第四周：控制系统仿真与设计第五周：实际案例分析与讨论教材章节及内容列举：第一章：计算机控制系统概述（涵盖教学内容1）第二章：控制系统的硬件与接口技术（涵盖教学内容2）第三章：计算机控制算法（涵盖教学内容3）第四章：控制系统的仿真与设计（涵盖教学内容4）第五章：计算机控制系统应用案例（涵盖教学内容5）三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以充分激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于讲解计算机控制系统的基本概念、原理和算法等理论知识。
计算机控制技术课程设计--具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计
《计算机控制技术》课程设计具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录一、设计任务 (1)1.1 题目 (1)1.2内容与要求 (1)二、设计思想与方案 (2)2.1控制策略的选择 (2)2.2 硬件设计思路与方案 (2)2.3 软件设计思路与方案 (3)三、硬件电路设计 (3)3.1温度传感器输出端与ADC的连接 (3)3.2 ADC与单片机8051的连接 (4)3.3 单片机8051与DAC的连接 (4)3.4 整机电路 (5)四、系统框图 (7)五、程序流程图 (8)5.1 主程序流程图 (8)5.2 子程序流程图 (9)六、数字调节器的求解 (11)6.1 基本参数的计算 (11)七、系统的仿真与分析 (13)7.1 θ=0时系统的仿真与分析 (13)7.2 θ=0时系统的可靠性与抗干扰性分析 (14)7.2 θ=0.4461时系统的仿真与分析 (16)7.3 θ=0.4461时系统的可靠性与抗干扰性分析 (17)八、设计总结与心得体会 (20)参考资料 (21)一、 设计任务一、题目设计1. 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节()1sKe G s Ts τ-=+的温度控制系统和给定的系统性能指标：✧ 工程要求相角裕度为30°～60°，幅值裕度>6dB✧ 要求测量范围-50℃～200℃，测量精度0.5％，分辨率0.2℃2. 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统结构图 具体要求：✧ 温度传感器、执行机构的选型✧ 微型计算机的选型（MCS51、A VR 等等）✧ 温度传感器和单片机的接口电路✧ 其它扩展接口电路（主要是输入输出通道）✧ 利用Protel 绘制原理图，制作PCB 电路板（给出PCB 图）3. 软件部分：✧ 选择一种控制算法（最少拍无波纹或Dalin 算法）设计出控制器（被控对象由第4步中的参数确定），给出控制量的迭代算法，并借助软件工程知识编写程序流程图✧ 写出主要的单片机程序4. 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证对象确定：K=10*log(C*C-sqrt(C)),rand(‘state ’,C), T=rand(1)考虑θ=0或T/2两种情况，即有延时和延时半个采样周期的情况。
计算机控制技术课程设计
计算机控制技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握计算机控制技术的基本原理和应用方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解计算机控制技术的基本概念、原理和特点；熟悉计算机控制系统的组成和分类；掌握常见的计算机控制算法和应用。
2.技能目标：能够运用计算机控制技术解决实际问题；具备分析和设计简单计算机控制系统的的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对计算机控制技术的兴趣和好奇心，提高学生运用科学技术解决实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.计算机控制技术概述：计算机控制技术的起源、发展及其在各个领域的应用。
2.计算机控制系统的基本原理：模拟计算机控制系统、数字计算机控制系统、混合计算机控制系统。
3.计算机控制系统的组成：控制器、执行器、传感器、反馈元件等。
4.计算机控制算法：PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。
5.计算机控制技术的应用：工业自动化、交通运输、楼宇自动化等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解计算机控制技术的基本概念、原理和特点，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解计算机控制技术的应用。
3.实验法：让学生动手进行实验，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的思考，提高学生的表达能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版社出版的计算机控制技术教材。
2.参考书：提供相关的计算机控制技术参考书籍，供学生自主学习。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，丰富教学手段，提高教学效果。
4.实验设备：准备计算机控制系统实验装置，让学生能够实际操作，加深对知识的理解。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性。
计算机控制课程设计
计算机控制技术课程设计指导书内容：1.计算机炉温控制系统设计2.倒立摆控制系统设计3.网络控制系统设计计算机炉温控制系统设计一．课设目的1.了解温度控制系统的特点、组成和接口电路2.掌握微机与温度控制器、电加热器的接口电路3.掌握C 语言设计控制程序的方法4.应用各种控制算法，实现温箱的闭环控制二．课设内容1.系统整体设计和组成2.最佳控制PID 系统参数测定3.温控系统控制算法设计和比较4.绘图：绘出设计调试的结果5.数据处理和分析三．温控系统简介1.系统的基本工作原理系统结构图如图1.1所示，图中)1/(1)(,/)1()(),/1()(+=-=++=-Ts s G s e s G s K s K K s G p Ts h d i p c 。
图1.1 系统结构图 整个炉温控制系统由两大部分组成。
一部分由计算机和A/D&D/A 卡组成。
主要完成温度采集，PID 运算，产生可控硅的触发脉冲。
另外一部分由传感器信号放大，同步脉冲形成，以及触发脉冲放大等组成。
炉温控制的基本原理是：改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压，有效电压可在0～140V 内变化。
可控硅的导通角为0～5bH 。
温度传感器是通过一只热敏电阻及其放大电路组成，温度越高其输出电压越小。
外部LED 灯的亮灭表示可控硅的导通与关断的占空比时间，如果炉温低于设定值则可控硅导通，系统加热，否则系统停止加热，炉温自然冷却到设定值。
温度控制电路原理图如图1.2所示。
图1.2 温度控制电路原理图2.PID 递推算法如果PID 调节器输入信号为)(t e ，输送信号)(t u ，则离散的递推算法如下：))1()(()2()()(--++=k e k e k k e k k e k k u d i p ,其中)2(k e 是误差累积和。
四．设计步骤1.硬件连接将A/D&D/A 卡插入计算机扩展槽，把A/D&D/A 卡和温控卡控制盒用20芯的扁平信号线连接，然后把温度传感器放入炉内，检查元件无误后接通温控箱220V 电源。
电气专业“计算机控制系统”课程设计
（） ２ 电源输 出电压 ｕ的稳定控制算 法设计 ， 即
电压调 节器 Ｕ Ｃ的设 计 ；
２ 课 程 设 计 方 案
根 据上 述 镀 锡 带 钢 电阻 加 热 软 熔 工 艺 原 理 和
（） ３ 控制系统硬件电路的设计与调试 ； （） ４ 控制系统软件设计与编程 ； （） ５ 实验平台的搭建 、 实验调试 ；
电源电压给定值 ｕ 的确定 ， 由远方控制器根据电阻 软熔工艺要求计算 获得 ； 另外一部分是 电源 电压 “
的稳 定控 制 ， 由本 地控 制器 完成 。
交流电流 ， 利用带钢本 身 的电阻产 生热量 ， 对锡层 进 行加 热 。在 实 际生 产 过 程 中 ， 满 足 工 艺 要 求 ， 为
辊 在带 钢 两端施 加 交 流 电压 ， 而 在 带钢 内部 形 成 从
由上述 分析 可 知 ， 电辊 两 端 电压 控 制 是 软 熔 导 系统 的关 键 ， 如控 制 不 当容 易 引起 欠 软熔 、 烧 ， 过 甚 至烧 断 断 带 。这 里 ， 电压 控 制 分 为 两 个 部 分 ： 是 一
由于 电 网电压 ｕ 的波 动 ， 过 三相 不 控 整 流器 通 提 供 的直 流 电压 也会 随之 波动 ， 出交 流 电压 １ 输 １ ， 亦 会处 于波 动状 态 ， 最终 引起 钢 带 温 度 的变 化 。而 当系统 检 测 出 温 度 变 化 时 ， 际 上 已 经 产 生 了 延 实 时， 必然 会影 响镀 锡 钢板软 熔 的质量 。
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基于单片机的鸡雏孵化室恒温控制器设计姓名：南翠华学号：B11040103日期：2014-5-18第一章、概述 (1)（一）温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (1)（二）本设计的应用及意义 (1)第二章、控制要求和工艺分析 (1)（一）控制要求 (1)（二）方案比较与论证 (2)1.温度的采集取样 (2)2.温度的显示 (2)3.单片机的控制 (2)4.温度加热 (2)5.温度散热 (2)（三）单元模块设计 (3)1. 温度检测模块 (3)2.显示模块 (4)3.报警模块 (5)4.温度控制模块 (5)5.单片机模块 (5)（四）、DS18B20温度传感器简介 (5)1．温度传感器的历史及简介 (5)2. DS18B20的工作原理 (5)3. DS18B20的测温原理 (7)第三章．总体设计方案 (8)（一）设计框图 (8)（二）硬件设计 (9)1.温度采集电路 (9)2.显示电路 (9)3.时钟电路 (10)4.复位电路 (10)5.报警电路 (11)6.按键电路 (11)7.总电路 (11)8.PCB板电路： (12)（三）软件设计 (13)1．主程序流程图 (13)2.本设计源码 (13)3．程序仿真图 (13)第四章、心得体会 (14)附录 (15)参考文献 (22)第一章、概述（一）温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。
针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。
比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。
没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。
因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。
可见，温度的测量和控制是非常重要的。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。
随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。
近年来，人类的生产和生活方式发生了巨大的变化，产生这一变化的重要原因就是计算机技术的飞速发展。
第一台计算机诞生至今仅仅几十年的时间，计算机的性能已经大大提高，价格不断的下降，从而使之可以迅速而广泛地应用于人类的生产和生活的各个领域。
然而鸡雏孵化室的温度控制的发展无疑得益于计算机技术的发展。
（二）本设计的应用及意义本设计以保质、节能、安全和方便为基准设计了一个鸡雏孵化室恒温控制器，根据需要进行相应的数据分析和处理，由此完成对鸡雏孵化室温度的采样和控制。
通过本设计掌握使用高级语言对单片机编程技术以及一线总线制在单片机方面的应用及利用继电器控制加热装置，从而控制大功率的加热设备，提高实际工作技能。
本设计以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用，在很大程度上提高了生产、生活中对鸡雏孵化室温度的控制水平。
本文的设计正是一个本着学习、创新和服务人类的思想的机器设计，让机器按照自己预定的想法和目的运作。
第二章、控制要求和工艺分析（一）控制要求本设计是对鸡雏孵化室温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能：当温度低于设定下限温度时，系统自动按程序设计的顺序利用继电器使加热装置对鸡雏孵化室进行加温，使温度上升。
当温度上升到下限温度以上时，按顺序停止加热装置加温；当温度达到设定温度时，系统停止加温。
当温度高于设定上限温度时，系统自动按程序设计的顺序利用散热装置对鸡雏孵化室进行降温。
温度在上下限温度之间时，执行机构不执行。
四个数码管即时显示温度，精确到小数点后一位。
（二）方案比较与论证1.温度的采集取样方案一：采用热敏电阻。
热敏电阻是一种随温度变化阻值随之变化的器件。
当温度变化时热敏电阻的阻值，电阻两端产生的电压也随之变化。
通过比较器设置的电压进行比较，对电压的变化来判断温度的变化。
从而可以控制加热的时间。
采用热敏电阻时，比较电路需要很精确的设计，且对电路要求跟高。
方案二：采用温度芯片DS18B20进行温度采集。
该温度芯片不需要接外围电路，可以直接接至单片机，通过单片机直接读取温度值。
这样可以省掉部分电路的设计，同时电路也变得更简洁，控制更好。
综合上述的方案，我们采用方案二。
方案二电路比较简单合理。
2.温度的显示方案一：采用LED显示。
LED点阵可以显示多种字符以及图形，可用软件进行调制，有很强的兼容性以及可操作性。
但是对于本系统来说其成本比较高。
方案二：采用数码管显示。
数码管体积小，又便于单片机控制。
本系统需要显示1到9，硬件只需通过控制单片机来直接控制数码管的显示。
采用数码管节约I/O口，同时减少成本。
综合上述的方案，我们采用方案二。
3.单片机的控制方案一：采用普通继电器控制电热器加热。
通过单片机输出的PWM脉冲来控制继电器的接通和断开。
由于电磁继电器相应存在延迟（20MS-25MS左右）相对于单片机而言相当长的时间，而且存在电火花（弧）等不安全因素。
普通继电器性能不是很优越，反映慢。
方案二：采用固态继电器控制电热器加热。
通过单片机输出的PWM脉冲来控制继电器的接通和断开。
固态继电器交流端采用无触点接通和断开，性能优越反映快。
方案三：利用MOC3021光电耦合器控制加热装置，响应及时。
不会存在安全隐患。
综合上述的方案，我们采用方案二。
4.温度加热方案一：采用电烙铁加热。
电烙铁价格较贵，存在一些安全隐患，并且加热区域较小。
方案二：采用100W灯泡加热。
100W灯泡价格便宜，使用方便，材料常见，便于更换。
方案三：采用电热管加热。
电热管加热不够安全。
由于灯泡价格便宜，且设计简单，易于采购，所以采用方案二。
5.温度散热方案一：采用制冷空调散热降温。
空调价格比较昂贵，不易于安装。
散热速度快，但经常启动停止会致使空调损坏。
方案二：采用电风扇散热降温。
电风扇价格比较便宜，且便于放置和更换。
由于空调价格昂贵，而电风扇价格便宜，且方便利于普及，所以采用方案二。
（三）单元模块设计本设计主要分为5个模块：1、温度检测模块2、显示模块3、报警模块4、温度控制模块5、单片机模块1. 温度检测模块该模块是温度检测模块主要由DS18B20构成，主要作用是将实际温度通过DS18B20传输给单片机。
用于单片机判断与设定温度的差值，再去控制继电器模块的开或闭。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温。
这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作，由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。
数字温度传感器DS18B20把采集到的温度通过数据引脚DQ脚传到单片机的P2.7口，单片机接受温度并存储。
此部分只用到DS18B20和单片机，硬件很简单。
1）.DS18B20的性能特点如下：（1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；（2）多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；（3）无须外部器件；（4）可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5V；（5）零待机功耗；（6）温度以4位数字显示；（7）用户可定义报警设置；（8）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；（9）负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2）.DS18B20的内部结构 :图4—1 DS18B20封装图4—2 DS18B20内部结构DS18B20采用3脚PR－35封装，如图4-1所示；DS18B20的内部结构，如图4-2所示。
3）.DS18B20工作原理及应用 :DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。
其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。
在讲解其工作流程之前我们有必要了解DS18B20的内部存储器资源。
18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM只读存储器，用于存放DS18B20编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56位的CRC码。
数据在出产时设置不由用户更改。
DS18B20共64位ROM。
RAM数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。
第1、2个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4个字节是用户EEPROM(常用于温度报警值储存)的镜像。
在上电复位时其值将被刷新。
第5个字节则是用户第3个EEPROM的镜像。
第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。
第9个字节为前8个字节的CRC码。
EEPROM非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在镜像，以方便用户操作。
DS18B20的主要特征：全数字温度转换及输出，先进的单总线数据通信。
最高12位分辨率，精度可达正负0.5摄氏度，12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。
可选择寄生工作方式。
检测温度范围为-55°C~+125°C（-67°F~+257°F）内置EEPROM,限温报警功能。
64位光刻ROM,内置产品序列号，方便多机挂接。
多样封装形式，适应不同硬件系统。
DS18B20引脚功能：GND电压地，DQ单数据总线，VDD电源电压，NC 空引脚。
DS18B20C采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装。
2.显示模块显示部分采用数码管显示方式。
数码管用四位一体的共阳数码管。
段选直接有单片机控制，位选通过单片机P1口接上8550进行驱动数码管。
3.报警模块利用蜂鸣器进行报警功能。
4.温度控制模块利用继电器控制加热装置和散热装置5.单片机模块单片机STC89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时/计数器，5个中断源,一个全双工串口通信口，内置一个精密比较器，片内振荡器及时钟电路，同时，STC89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式:低功耗的闲置和掉电模式。