VC控制单片机

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基于单片机的炉温温度控制系统设计

摘要在工业生产过程中，往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节，因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。

由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点，因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本，控制方法灵活多样，并且可以达到较高的控制精度，从而能够大大提高产品的质量，因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。

自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。

时滞效应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控制方式、DDC控制方式。

本文将针对一种温度控制方式进行学习，并设计一个以AT89S52单片机为核心、利用新型集成化智能1-Wire总线数字温度传感器DS18B20实现的温度采集控制系统，同时还阐述了直接数字控制（DDC）控制算法。

本系统按照模块化程序设计思想，完成了对系统软件部分的设计，给出了各个功能模块的设计思想和流程图。

温度采集控制系统不但能够准确地进行温度数据的采样转换，稳定进行升温、恒温的控制过程，而且可以记录温度—时间对应关系，并以现今广泛使用的液晶显示器作为输出设备，使数据读取更加直观。

现场仿真表明，该系统在测试过程中工作稳定，满足设计要求。

本设计采用以8位AT89S52单片机作为系统的CPU。

使用电加热器升温，配合键盘输入，液晶显示器显示。

具有硬件结构简单、人机界面友善、管理功能健全、系统可靠性高、记录数据准确、使用维护方便等优点。

关键字：温度采集系统；单片机；DS18B20；温度控制The Design of Furnace Temperature Control System Based onSingle Chip MicrocomputerAbstractIn the industrial production process, often require various types of furnace, heat treatment furnace, reactor temperature detection and regulation, so it needs a proper system of precise control of its temperature. as low power consumption single chip, high performance, reliability, easy-to-market commodity and so on, so to control the temperature using SCM not only save on cost, control method of flexible and diverse, and can achieve higher precision, which can greatly enhance the quality of the product, so SCM is widely used in the Small control system.The automatic control technique is a temperature particularly controls technique at domestic and international get the extensive application with develop. Time postpone effect perplex always in fact on the occasion of applied, for this person invents various controls method to resolve the problem of Time postpone. This paper introduces a design of temperature data acquisition system based on single-chip AT89S52. The system collects temperature data through 1-Wire Digital Thermometer DS18B20, and the control algorithm of DDC parameters is presented.This system according to mold a design for turning procedure design toughing, completing to system software part of designs, giving each function mold piece thought with flow chart. A function temperature control system can proceed accurately the data adopts the kind converts, stabilizing the proceeding heat, the control process of the constant temperature, and can satisfy completely to the request of the system accuracy. and can show them to the operators by the way of the Liquid Crystal Display. This system used the present the usage the LCD and actions output equipments, make data kept the view more. The results of the simulation show that the system works stably and meets the expected design requirements.The temperature data acquisition and control system adoption with 8 bit AT89S52 single a machine for system CPU. The usage electricity heating apparatus heats, matching with the keyboard importation, displays with the LCD. It has simple structure, high system reliability, and the data recorded are reliable and the operation and maintenance are convenient.Key words: temperature data acquisition system; single-chip; DS18B20; temperature control目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 选题的目的和意义 (2)1.3 炉温控制的国内外研究现状及发展趋势 (2)1.4 本系统的任务和本文的主要内容 (4)2 系统总体分析与设计 (5)2.1 系统方案选择 (5)2.1.1 主控芯片单片机的选型 (5)2.1.2 温度传感器的选择 (5)2.2 系统的组成和工作原理 (6)2.3 系统主要元件介绍 (7)2.3.1 AT89S52单片机简介 (7)2.3.2 1602液晶显示器 (10)2.3.3 DS18B20数字温度传感器 (14)2.3.4 固态继电器 (18)2.4 本章小结 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 单片机的最小应用系统 (20)3.2 温度采集转换系统 (21)3.3 升温驱动控制系统 (22)3.4 键盘显示系统 (23)3.5 报警系统 (25)3.6 系统电源模块 (26)3.7 本章小结 (27)4 软件系统设计 (28)4.1 软件总体设计 (28)4.2 系统初始化函数 (29)4.3 控制函数 (30)4.4 读温度子程序 (31)4.5 键盘显示函数 (32)4.6 时间函数 (33)4.7 本章小结 (34)5 系统的调试与仿真 (35)5.1 软件调试 (35)5.2 硬件调试 (36)5.3 本章小结 (37)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (1)附录2 (18)1 绪论1.1 课题背景及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节。

VC + + 6.0在计算机与多单片机系统通信中的应用

第 3 卷第 & 期 ! "" # 年 ’ 月
无锡职业技术学院学报
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计算机与多单片机
系统通信中的应用
张春宝，黄* 堃，赵翱东
离长的优点外，还具有更强的多点（同一条传输线上最多可达 !" 个节点）、驱动和冲突保护能力。因此，我们选用 #$ % &’(，工业现场控制系统中经常采用该总线标准进行数据传输。 )* "+ 拓扑结构系统采用主从式结构：即上位计算机为主机，各单片机作为从机，主机发送的信息可传送到各从机和指定的从机，从机不主动发送命令或数据，一切都由主机控制，各台从机之间也不能相互通讯，即使有信息交换也必须通过主机转发。参考图 ) ，各台从机通过 #$ % &’( 总线驱动芯片 $,-()-. 连至总线。$,-()-. 的发送和接收功能转换是由芯片的 / #0 、 10 端控制的， / #0 2 )， 10 2 ) 时， $,-()-. 发送状态； / #0 2 3 ， 10 2 3 时， $,-()-. 处于接收状态。 )* !+ 通信规则由于 #$ % &’( 通讯是一种半双工通讯，同一时刻，只允许一台单片机处于发送状态。因此要求应答的单片机必须在侦听到总线上呼叫信号已经发送完毕，并且没有其它单片机发出应答信号的情况下，才能应答。要做到总线上的设备在时序上的严格配合，必须要遵从以下几项原则：（) ）复位时，各从机都应该处于接收状态。45’67() 单片机的一根口线经反向后接至 $,-()-. 的 / #0 和 10 端，使得在上电时 $,-()-. 处于接收状态。在上电时或正式通讯之前，对串行口做几次空操作，清除端口的非法数据和命令。（" ）控制端 / #0 、 10 的信号的有效脉宽应该大于发送或接收一帧信号的宽度。由于 #$ ! &’( 为半双工通讯， $,-()-. 的发送和接收都由同一器件完成，并且发送和接收使用同一物理链路，单片机必须对控制信号进行切换。发送时，检测 58 是否建立起来，当 58 为高电平后关闭发送功能转为接收功能；接收时，检测 #8 是否建立起来，当 #8 为高电平后，接收完毕，又可以转为发送。（! ）总线上所连接的各单片机的发送控制信号在时序上完全隔开，以避免总线争端。关闭打开

单片机系统及其应用概述

3.1 单片机开发语言的选择
单片机的应用首先要考虑的是它的开发平台，也即我们常说的开发环境。单片机编程语言一般有汇编语言和高级语言两种。
3.1 单片机开发语言的选择
汇编语言的优点：代码最小，最直接，效率最高。汇编语言的缺点：编程员必须十分了解所用单片机的硬件结构，程序编写困难，代码难以理解，不易于识读，难于移植，排错困难，编写程序花的时间相当多，调试不便等等。
操作译码
取操作数地址
执行操作
a) 取指阶段
b) 执指阶段
直接寻址的指令执行周期
add
A,#05
7405H
3 单片机系统开发环境及工具
要点：了解开发环境及工具
学习内容： 3.1 单片机开发语言的选择 3.2 目前的常用C语言编译器介绍 3.3 单片机系统开发环境及工具
要点：什么是单片机系统
内容：单片机与单片机系统单片机分类主流单片机
1.1单片机与单片机系统
单片机单片机是将微机的CPU、存储器、I/O接口和总线制作在一块芯片上的超大规模集成电路
单片机系统单片机系统单片机加一些外围芯片和软件组成的完整系统。单片机系统可以分为最小系统和扩展系统两大类。
2.4 MCS-51单片机的工作方式

单步执行方式
单步执行就是通过外来脉冲控制程序的执行，使之达到来一个脉冲就执行一条指令的目的。而外来脉冲是通过按键产生的，因此单步执行实际上就是按一次键执行一条指令。
2.4 MCS-51单片机的工作方式

程序执行方式
单片机的基本工作方式。由于复位后 PC=0000H，因此程序总是从地址0000H 开始

基于VC的单片机仿真系统的设计

￥ｂｌｔ，ｂｎｉｇｌｎｉｇｃｍｐｓｅｂｕｔｓｅｈｌ— ｃｔｎｒｃｓｆｓａｉｇｐｏｅｓｐｏｒｍｉｅ）ｅｄｎ，ｆｇｎｏｏｉ－ｌｎｉｏｅｕｔｇｐｏｅｓｏｔｍｐｎｒｃｓｒｇａｉｌａｔｄｉｓ
投资小、收效快的优选手段。单片机软件开发系统对大专院校的单片机教学起到很重要的辅助作用。单片机的教学必须与实验相结合，当前的实验使而用的是单片单板机，这样的实验效率是较低的。若使用单片机软件开发系统，仅可以充分利用现有不丰富的ＰＣ机资源提高实验效率，而且，只需对软件开发系统的部分程序稍作修改，可升级为新的单便片机软件开发系统以满足教学内容的要求。
ｄｓｇｅｃｏｄｎｏｔｅｆａｕｅｏｈａｔｎｔｃｎｃｌｅｕｒｍｅｔｅｉｎｄａｃｒｉｇｔｈｅｔｒｆｔｅｐｒｓａｄｅｈｉａｑｉｅｎ，ｗｉｈｔｅｃｎｅｏｎｏｌｗｅｈｎｔｈｅｔｒｐｉｔｔｏｒｔｅ
信息资料对试验结果进行分析和研究，而做出决进策的一门综合性的试验性科学。目前，在单片机应用系统的开发或教学实验时，往往要用到仿真器，序运行调试的传统方法也是程利用ＰＣ机连接仿真器进行联调，件和手段均比条较落后，学生做实验的效果也不尽人意。因此，们我面向大中专院校研制开发以ＰＣ机为操作平台、基于ＶｉａＣ－＋的单片机仿真系统，现对单片机ｓｌｔｕ－实软硬件系统的仿真。

基于VC6.0的单片机和PC简易通信设计

，
ｔａａｒｄｂＬＸ１Ｋ１ｈｐｏｔｒｏａｙｈｔｓｏｍｅｙＦＥＯ０ｃｉｆｅａＣｍｐｎｗｆＡｌ
ＴＸＤ８３０１ＧＮＤ
ＲＸＤ
５
一
ＩＭＢ
—
ＰＣ
１２Ｖ５Ｖ
ｒ，ＧＮＤ
ห้องสมุดไป่ตู้
ＲＸＤ
静ＴＸＤ
图２采用ＭＸ３接口的串行通信电路图Ａ２２
图１ＰＣ机与单片机串行通信接１线路图：３图１，Ｃ４８１１中Ｍ１８将１Ｌ电平转换为Ｒ一３Ｃ电平，电电压为￣２Ｓ２２供１ＶＭ１８则是把Ｒ－３Ｃ标准电平转换为电平，供电电压为＋：Ｃ４９Ｓ２２ｍ５ＶＣ机输出的电平信号经过ＭＣ４９电平转换器转换成ＴＬ电平信。Ｐ１８ｒ号，送到ＭＳ５单片机的ＲＤ端：Ｃ一１Ｃ－１ＸＭＳ５单片机串行发送引脚ＴＤＸ
社，０４８２０：．
２串行通信的软件实现
２上位机（ｃ的串行通信实现方法．１Ｐｌ
（实习编辑：红）张
师范学院电气工程系应用电子技术教育专业，理讲师，助常州冶金技师
学院机电系，江苏省常州市新冶路４号。１０９１２３１．
第一作者简介：骆震波，，７年７男１６９月生，００２０年毕业于常州技术
ＴｈｓｇｆｅＤｅｉｎｏＥＤＡｐｒｍｅｔｘＨａｄｒｓｄｏＥｘｅｉｎＢｏｒｗａｅＢａｅｎＦＬＥＸＩＫＩＯＯ

单片机及控制-第一章单片机基础知识

关于逻辑高低电平： 1) 5V CMOS 、 HC 、 AHC 、 AC 中，输入大于 3. 5V 算高电平，输入小于 1.5 V 算低电平； 2) 5 V TTL 、 AB T 、 AHCT 、 HC T 、 ACT 中，输入大于 2 V 算高电平，输入小于 0. 8V 算低电平； 3) 3. 3V LV TTL 、 LV T 、 L VC 、 AL VC 、 LV 、 AL V T 中，输入大于 2V 算高电平 | | 输入小于 0. 8V 算低电平；
【单片机的应用领域】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，录像机、摄像机、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。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
AT89S52 具有以下标准功能：8K 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

单片机控制系统按键的类型

012 3 0
456 7 1
8 9 10 11 2
12 13 14 15 3
0 123
图7.5 矩阵式键盘结构
＋5 V
矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，行线通过上拉电阻接到＋5V上。当无键按下时，行线处于高电平状态；当有键按下时，行、列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。这是识别按键是否按下的关键。然而，矩阵键盘中的行线、列线和多个键相连，各按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平，各按键间将相互影响，因此，必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。
图7.8是一种简易键盘接口电路，该键盘是由8051 P1口的高、低字节构成的4×4键盘。键盘的列线与P1口的高4位相连，键盘的行线与P1口的低4位相连，因此，P1.4P1.7是键输出线，P1.0P1.3是扫描输入线。图中的4输入与门用于产生按键中断，其输入端与各列线相连，再通过上拉电阻接至+5 V电源，输出端接至8051的外部中断输入端。
2. 矩阵式键盘按键的识别识别按键方法很多，其中最常见的方法是扫描法。下面以图7.5中8号键的识别为例来说明扫描法识别按键的过程。按键按下时，与此键相连的行线与列线导通，行线在无键按下时处在高电平。显然，如果让所有的列线也处在高电平，那么，按键按下与否不会引起行线电平的变化，因此，必须使所有列线处在低电平。只有这样，当有键按下时，该键所在的行电平才会由高电平变为低电平。CPU 根据行电平的变化，便能判定相应的行有键按下。8号键按下时，第2行一定为低电平。然而，第2行为低电平时，能否肯定是8号键按下呢？
(3) 求按键位置。根据前述键盘扫描法，进行逐列置0扫描。图7.6中，32个键的键值分布如下（键值由4位十六进制数码组成，前两位是列的值，即A口数据，后两位是行的值，即C口数据，X为任意值）：

单片机的原理概述

中图分类号：ＴＰ３６８文献标识码：Ｂ文章编号：１００９４０６７（２０１４）１０ — ５７ — ０ｌ
绪论二十世纪跨越了＝ｉ个 “ 电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代，不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称ＰＣ机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉，这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）口顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。它的出现时近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，它因为体积小，通常都藏在被控机械的 “ 肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、ＶＣＤ、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融人我们每个人的生活之中。
一
、
本功能单元有定时器计数器、中断系统和串行接口。８０Ｃ５１内部资源扩展后的所有衍生型号都保持了８０Ｃ５１的基核结构，并实现指令不变，总线不变，ＤＩＰ４０封装引脚不变，保证了８０Ｃ５１系列单片机有最佳的兼容性能。８０Ｃ５１的内部资源扩展主要有速度扩展、ＣＰＵ外ｆ萄扩展、基本功能单元扩展和外围单元扩展。与资源扩展的同时，为了满足构成小型、廉价应用系统要求，８０Ｃ５ｌ通过对内部资源的删减，推出了不少小型、廉价型的８０Ｃ５１系列单片机。其主要有并行总线删减、功能删减和某些功

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VC串口通信程序
上位机使用CSerialPort串口类，如何添加和使用这个类在这里就不详细描述了，VC串口通信技术网有其它文章进行介绍。

上位机串口接收函数是OnReceiveChar，每收到一个字符就执行一次，在函数里需要对数据包进行实时解析，分析包头，接收命令，分析命令，执行命令，代码如下：1////////////////////////////////////////////////////////////
2//OnReceiveChar: 串口接收服务函数，每收到一个字符即调用一次
3//参数ch: 收到的字符
4//参数port: 收到字符的串口号(打开多个串口时有用)
5LONG CLEDStateDlg::OnReceiveChar(WPARAM ch, LPARAM port)
6{
7//下位机返回数据格式：1字节导引头+ 5字节命令+ 1字节数据
8//导引头固定为字符'$'
9//命令为5个字节的字符串，目前已定义的有：LEDST(LED状态),OKAY!(下位机收到上位机查询设备是否存在命令)
10
11static BOOL bReceiveCmd = FALSE; //接收命令状态
12static BOOL bReceiveData= FALSE; //接收数据状态
13static int nCmdByte = 0; //收到命令字节数
14static CString strCmd; //存放命令
15static unsigned char cData; //存放数据
16BOOL bReceiveComplete = FALSE; //收到一个完整的数据流（导引头+命令+数据）
17CString strTemp;
18BOOL bD0,bD1,bD2,bD3,bD4,bD5,bD6,bD7;
19
20
21if(ch=='$') //收到导引头
22{
23bReceiveCmd = TRUE;
24nCmdByte = 0;
25strCmd = "";
26bReceiveComplete = FALSE;
27}
28else if(bReceiveCmd) //接收命令中
29{
30strTemp.Format("%c",ch);
31strCmd += strTemp;
32nCmdByte++;
33if(nCmdByte==5) //已经收满5个字节的命令
34{
35bReceiveCmd = FALSE;
36bReceiveData= TRUE; //为接收数据做准备
37}
38}
39else if(bReceiveData) //接收数据中
41cData = (unsigned char) ch;
42bReceiveComplete = TRUE;
43}
44else //收到干扰数据
45{
46bReceiveCmd = FALSE;
47bReceiveData = FALSE;
48bReceiveComplete= FALSE;
49strCmd = "";
50nCmdByte = 0;
51}
52
53if(bReceiveComplete) //收到完整的数据流
54{
55bReceiveComplete = FALSE;
56
57if(strCmd=="OKAY!") //下位机已连接
58{
59m_strMsg.Format("串口COM%d已打开，设备已连接",(int) port);
60m_bFindDevice = TRUE;
61}
62
63else if(strCmd=="LEDST") //收到显示LED状态命令，数据字节的每位对应D0~D7的状态64{
65m_cLedState = cData;
66bD0 = (~cData)&0x01;
67bD1 = ((~cData)&0x02) > 1;
68bD2 = ((~cData)&0x04) > 2;
69bD3 = ((~cData)&0x08) > 3;
70bD4 = ((~cData)&0x10) > 4;
71bD5 = ((~cData)&0x20) > 5;
72bD6 = ((~cData)&0x40) > 6;
73bD7 = ((~cData)&0x80) > 7;
74
75m_ctrlD0.SetLedState(bD0);
76m_ctrlD1.SetLedState(bD1);
77m_ctrlD2.SetLedState(bD2);
78m_ctrlD3.SetLedState(bD3);
79m_ctrlD4.SetLedState(bD4);
80m_ctrlD5.SetLedState(bD5);
81m_ctrlD6.SetLedState(bD6);
82m_ctrlD7.SetLedState(bD7);
83}
85UpdateData(FALSE); 86}
87
88
89
90return 1;
91}
VC编写的串口通信程序
实例用到的51单片机学习板。