计算机控制课程设计
计算机控制技术综合课程设计方案
计算机控制技术综合课程设计方案清晨的阳光透过窗帘，洒在键盘上，伴随着一杯热咖啡的香气，我开始构思这个“计算机控制技术综合课程设计方案”。
这个方案不仅要体现计算机控制的精髓，还要让学生在实践中掌握核心技能，下面是我的思路。
一、课程目标我们要明确课程目标。
这不仅仅是教会学生一些编程语言和算法，更重要的是让他们理解计算机控制系统的设计理念、工作原理和应用场景。
简单来说，我们要培养的是未来的计算机控制系统设计师。
二、课程内容1.基础理论课程的前半部分，我们会重点讲解计算机控制的基础理论，包括控制系统的基本概念、数学模型、控制器设计等。
这部分内容虽然枯燥，但却是后续实践的基础。
我会用生动的例子和实际应用场景来引导学生，让他们对这些理论产生兴趣。
2.编程实践是编程实践环节。
我们会教授学生如何使用C/C++、Python等编程语言来设计计算机控制系统。
在这个过程中，学生将学会如何将理论应用到实际项目中，如何处理各种复杂问题。
3.硬件接口除了编程，我们还会教授学生如何使用各种硬件接口，如串口、网络接口等。
这部分内容会让学生了解到计算机控制系统与外部设备之间的通信方式，为后续的实践项目打下基础。
4.项目实践在课程的我们会安排一系列项目实践。
这些项目将涵盖不同的应用领域，如智能家居、工业自动化等。
学生将分组进行项目设计，从需求分析、系统设计到编程实现，全方位锻炼自己的能力。
三、教学方法1.案例教学我会采用案例教学的方法，通过分析经典的计算机控制系统案例，让学生理解理论知识在实际中的应用。
同时，案例教学也能激发学生的兴趣，让他们主动参与到课程中来。
2.实践教学实践教学是本课程的核心。
我会安排大量的实验和项目实践，让学生在实践中掌握计算机控制技术的应用。
还会鼓励学生参加各种比赛和项目，提升他们的实际操作能力。
3.互动教学在教学过程中，我会鼓励学生提问和发表自己的观点。
通过互动，我可以及时了解学生的掌握情况，调整教学进度和难度。
计算机控制系统课程设计
计算机控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解计算机控制系统的基本原理，掌握控制系统的数学模型和性能指标；2. 学会分析控制系统的稳定性、快速性和准确性，并运用相关理论知识对实际控制系统进行优化；3. 掌握计算机控制系统的设计方法和步骤，能结合实际案例进行控制系统设计。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对简单的控制系统进行建模、分析和设计；2. 掌握使用计算机辅助设计软件（如MATLAB/Simulink）进行控制系统仿真的基本技能；3. 培养团队协作和沟通能力，通过小组合作完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机控制系统课程的兴趣，激发他们探索未知、解决问题的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重理论与实践相结合，提高他们的工程素养；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在课程设计中勇于尝试新方法，培养创新精神和实践能力。
课程性质分析：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握计算机控制系统的基本理论、方法和技能，培养具备实际控制系统设计与分析能力的高级技术人才。
学生特点分析：学生处于本科高年级阶段，已具备一定的控制系统基础知识和实践能力，具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手能力和创新意识的培养。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际控制系统设计，提高解决实际问题的能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 计算机控制系统概述：介绍计算机控制系统的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。
教材章节：第一章 计算机控制系统引论2. 控制系统数学模型：讲解控制系统的微分方程、传递函数、状态空间模型等数学描述方法。
教材章节：第二章 控制系统数学模型3. 控制系统性能分析：分析控制系统的稳定性、快速性、准确性等性能指标。
教材章节：第三章 控制系统性能分析4. 计算机控制系统设计方法：讲解控制系统设计的基本方法，包括PID控制、状态反馈控制、观测器设计等。
计算机控制课程设计
3.网络控制系统：探讨网络技术在控制系统中的应用，包括远程监控、数据通信等；
4.课程设计中的项目管理：教授学生如何进行项目规划、时间管理、团队协作等项目管理技能；
5.控制系统设计的伦理与法规：讨论在设计过程中应遵守的伦理规范和法律法规，培养学生的社会责任感；
2.控制系统的实时性分析：介绍实时控制系统的概念，讨论如何满足实时性要求，包括任务调度和中断处理；
3.控制算法的优化：研究如何通过调整PID参数、改变控制策略等方法优化控制效果；
4.控制系统安Байду номын сангаас性与可靠性：讨论控制系统在设计过程中如何考虑安全性和可靠性，包括冗余设计、故障安全策略等；
5.课程设计展示与评价：组织学生进行课程设计的口头报告和实物展示，开展同行评价和教师评价；
5.课程设计实例分析：以温度控制系统为例，分析其设计过程及注意事项；
6.课程设计实践：学生分组进行计算机控制系统设计，完成硬件搭建、软件编程及调试；
7.课程设计报告撰写：培养学生撰写技术文档的能力。
本节课旨在让学生掌握计算机控制系统的设计方法，提高学生的实践操作能力和团队协作能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
6.课程设计的成果转化：引导学生如何将课程设计的成果转化为实际应用，鼓励学生参与科研项目或创新竞赛；
7.综合能力提升：通过综合性的课程设计实践，提升学生的分析问题、解决问题、创新设计以及沟通表达等综合能力。
5、教学内容
本节课将深化以下教学内容：
1.控制系统设计的用户体验：探讨如何将用户需求融入控制系统设计，提高系统的操作便捷性和交互体验；
6.创新思维的培养：鼓励学生在课程设计过程中提出创新点，培养学生的创新意识和能力；
交通大学计算机控制课程设计报告
交通大学计算机控制课程设计报告交通大学计算机控制课程设计报告一、课程设计题目本次计算机控制课程设计题目为“小车避障控制系统的设计与实现”。
二、设计内容及分析本次课程设计的主要内容为设计和实现一个小车避障控制系统。
通过该系统，小车可以自动避开路上遇到的障碍物，并保持稳定的行进状态。
在这个避障控制系统中，会需要使用到多个传感器模块，如超声波传感器、红外线传感器等，以实现对周围环境的检测。
同时，还需要采用电机驱动模块来控制小车的行进方向和速度。
在本次课程设计中，我们可以利用现有的开源硬件平台，如Arduino、Raspberry Pi等，来实现整个系统的硬件搭建。
同时，还需要编写相应的控制程序，完成对小车的避障控制。
三、设计步骤本次课程设计的设计步骤如下：1. 硬件搭建：根据设计需求，按照一定的硬件连接方式，将各个传感器模块、电机驱动模块等连接到主控板上，并对各个模块进行初始化、编程设置等操作。
2. 传感器模块检测：通过代码编写和调试，对各个传感器模块进行检测和校准，以确保其能够准确地检测到周围环境。
3. 控制算法设计：根据传感器模块的检测信号，设计相应的控制算法，以完成小车的避障控制，并保持稳定的行进状态。
在该过程中，还需要考虑到小车突然停止或碰到障碍物等情况的处理方式。
4. 控制程序编写：根据控制算法的需求，编写相应的控制程序，并进行调试和测试。
完成后，将程序下载到主控板上，开始进行实验测试。
5. 实验测试：通过对小车的实验测试，验证控制程序的正确性，调整和优化相应的参数，以达到最好的避障控制效果。
四、设计成果通过本次课程设计，我们可以掌握以下技能：1. 熟练掌握硬件连接及初始化的操作方法。
2. 能够编写传感器模块的检测程序，并对其进行校准与调试。
3. 能够设计避障控制算法，并将其转化为相应的控制程序。
4. 能够使用开源硬件平台，如Arduino、Raspberry Pi等，来实现控制系统的硬件搭建和编程。
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
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。
计算机控制技术项目教程课程设计
计算机控制技术项目教程课程设计一、课程设计背景及目的计算机控制技术作为现代工程技术中的重要分支，已经在不同领域得到了广泛应用。
本课程设计旨在通过学生自主选择、设计和实现一个小型控制系统，来帮助学生加深对计算机控制技术的理解和掌握，并提高学生的独立思考、实践操作和团队协作能力。
二、课程设计要求1.每个小组自主选择一个控制系统项目，并完成系统设计、硬件搭建、程序编写等全部工作；2.小组成员分工合作，需要有负责硬件设计和搭建、编程和算法设计、系统集成和测试等角色；3.至少设计一个控制循环，并通过传感器等外部信号输入进行控制；4.控制算法需要包括控制器参数调整、PID控制等部分；5.最终项目需要演示系统性能、测试数据和评估结果。
三、课程设计具体内容及过程1.第一周：授课介绍和项目选择。
介绍计算机控制技术的基础知识、常用应用、项目设计和实现方法，并让同学自主选择并确定项目主题和团队成员。
2.第二周：项目基础搭建和算法设计。
小组成员合作完成系统框架和基础硬件搭建，并开始编写控制算法和程序。
3.第三周：项目功能完善和调试。
小组成员继续完善系统功能和算法设计，以及调试整合各个模块，确保系统正常运行。
4.第四周：项目演示和测试。
每个小组需要通过现场演示演示控制系统性能，并对测试数据和评估结果进行汇报和分析。
四、课程设计评估及考核方式1.项目方案评估占比：20%•组建团队、确定课程设计方案；•设计项目目标、计划和步骤；•确定所需设备、材料和资金预算；•撰写项目方案报告。
2.项目进度评估占比：30%•设计稿、演示稿、小组协作进度；•系统设备算法设计、编程进度。
3.项目成果评估占比：50%•每个小组提交最终产品和测试数据，并进行评估；•在控制能力、用户体验等方面进行评估；•小组报告书、演示视频、测试数据、评估数据等成果。
五、课程设计收获及建议通过这次课程设计，同学们在课程理论知识的基础上，掌握了项目设计与实现的全过程，并在实践中提升了团队协作和解决问题的能力。
计算机控制技术课程设计
计算机控制技术课程设计引言计算机控制技术是指利用计算机对各种物理量进行检测、测量、处理和控制的技术。
它不仅是现代工业自动化的基础技术，也是通往物联网发展的必经之路。
本课程设计旨在通过实际操作，加深学生对计算机控制技术的理解和掌握，提高学生控制系统设计和开发的能力。
实践任务任务一：简单控制系统设计设计一个从传感器到执行机构进行物理量检测、处理和控制的简单控制系统。
任务包括以下几个部分：1.利用Arduino开发板和相关传感器（光敏传感器、温度传感器、压力传感器等）进行物理量检测和数据采集；2.利用计算机对采集到的数据进行处理、分析和显示；3.根据处理结果，控制执行机构（LED灯、电机、舵机等）进行相应的操作。
任务二：智能小车控制系统设计设计一个基于计算机控制技术的智能小车控制系统。
任务包括以下几个部分：1.利用Arduino开发板、电机驱动板、超声波传感器等组成智能小车；2.设计运动控制算法，并利用计算机将算法转化为控制指令；3.对运动过程中的数据进行采集、处理、分析和显示；4.可以根据不同的控制策略（如距离控制、线路规划等）进行控制。
实践方法1.首先，学生需要学习基本的计算机控制技术理论和实践操作；2.在完成实践任务之前，学生需要练习利用Arduino开发板进行项目开发的基本技能；3.学生需要进行实验设计和实验过程管理，根据实验结果不断迭代优化设计；4.学生需要通过团队合作完成实验任务。
实践成果通过本次课程设计，学生将能够：1.理解并掌握计算机控制技术的基本原理和方法；2.熟悉计算机控制系统的组成和基本运作流程；3.学会利用Arduino开发板进行项目开发；4.掌握运动控制算法的设计、优化和实现方法；5.具备基本的实验设计和实验过程管理能力。
结论计算机控制技术在现代工业自动化和物联网发展中发挥着越来越重要的作用。
通过本次课程设计，学生将从实践中深入理解和掌握计算机控制技术，并为以后的学习和工作打下基础。
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洛阳理工学院计算机控制技术与应用课程设计课题：基于单片机恒温箱设计专业：电气工程与自动化姓名：来永亮学号；B12040524摘要恒温箱控制系统是通过采集温度，将温度反馈给系统，与系统所设的温度进行比较，通过判断决定进行加热或制冷工作。
本设计采用单片机控制整个系统，通过按键设置温度范围，由温度传感器DS18B20采集箱中空气的温度，并反馈给STC89C51单片机，与设置的温度进行比较，决定要进行加热或制冷工作。
用半导体制冷片进行加热、制冷工作，通过STC89C51给出指令控制两个继电器开关，以改变电流的正负极，实现半导体的加热、制冷工作，同时在半导体制冷片上配以风扇，当半导体朝向箱内的一面进行制冷工作时，风扇可将朝向箱外加热的一面的热量散开，以防影响箱内制冷效果。
【关键字】STC89C51；DS1820;半导体制冷片；恒温箱目录第一章绪论 (3)第二章系统方案设计 (3)2.1系统功能 (3)2.2系统设计方案 (3)第三章系统硬件设计 (4)3.1总体设计框图 (4)3.2系统主要部分设计方案论证 (4)3.2.1单片机控制模块 (5)3.2.2温度采集器件的设计方案 (5)3.2.3显示方案的设计 (6)3.2.4加热或制冷方案设计 (7)3.3各部分设计模块介绍 (7)3.3.1温度传感器DS18B20 (7)3.3.2显示电路LCD1602 (9)3.3.3 继电器控制电流正负极原理 (9)3.3.4半导体制冷片的介绍 (9)第四章系统软件设计 (10)4.1系统程序设计主流程图 (10)4.2 DS18B20温度采集流程图 (11)4.3 LCD1602显示流程图 (12)第五章调试与仿真 (12)5.1软件调试 (13)5.2仿真电路图 (14)第一章绪论随着社会经济的进一步发展，能源、环境问题日益突出，节能、环保已成为当今社会关注的重点。
在生产、生活、军用、工业探伤等领域，甚至检测疾射的学术研究和实验使用中，我们经常需要一个相对特定且稳定的温度环境。
基于恒温箱的广泛使用，本作品以此为基点，设计制作小型恒温箱控制系统。
本设计以单片机STC89C51为核心，对恒温箱进行控制。
利用温度传感器DS18B02作为恒温箱的温度检测元件，DS18B02可以直接把测量的温度值变换成单片机可读取的标准电压信号而用户无需进行任何操作。
LCD显示屏可显示空气温度及通过按键所设置的温度范围。
根据温度传感器DS18B20反馈给单片机STC89C51的温度与设置的温度进行比较，判断进行加热或制冷工作，同时蜂鸣器发出“嘀嘀”响声报告箱内温度在设置范围之外。
单片机STC89C51给予指令控制两个继电器，以改变电流的正负极，使系统进行加热或制冷操作。
当在箱内的半导体的一面进行制冷在箱外的一面进行加热时，放置在箱外半导体一面的风扇便会工作，将该面的热量散去，以防影响箱内半导体一面的制冷效果，并且在加热或制冷过程中，LCD可及时显示恒温箱内的温度进行监控。
第二章系统方案设计2.1系统功能本设计基于温度传感器DS18B20采集箱内的温度反馈给单片机STC89C51,而单片机STC89C51判断，并给予指令控制两个继电器，以控制继电器的电流正负极，以决定半导体加热或制冷，而不管进行加热还是制冷工作，蜂鸣器都会发出“嘀嘀”的响声以报告此时箱内的温度在设置的范围之外。
当采集的箱内温度低于设置的最低温度TL，则半导体朝向箱内的一面加热，朝向箱外的一面制冷；反之，当采集的箱内温度高于设置的最高温度TH，则半导体朝向箱内的一面制冷，朝向箱外的一面加热，同时朝向箱外一面上的风扇工作，将朝外一面加热的热量尽快散开，防止影响朝向箱内一面的制冷效果。
由此反复工作，以使箱子达到恒温的效果。
2.2系统设计方案本设计的目的在于使箱内有一个恒温环境，当温度过高时要使温度能够降低，当温度过低时要使温度能够升高。
温度传感器DS18B20是“一线总线”接口，且可以直接读出被测温度，测温范围大[1]，因此选择DS18B20来采集温度,。
半导体制冷片是用直流电流使其运转的，可以连续的工作，且既有加热和制冷两种功能[2]，使用两个继电器改变半导体的电流方向以实现加热（制冷）工作。
显示方面则选用LCD1602,可以显示英文及数字，质量轻，耗电小，而且显示内容多[3]。
整个系统选择由STC89C51最小系统控制，STC89C51系列单片机具有强抗干扰、高速、低功耗的功能，且指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择[4]。
第三章系统硬件设计3.1总体设计框图总体设计框图3.2系统主要部分设计方案论证本系统模块主要包括MCU处理模块,稳压模块，键盘和显示模块,温度采集模块，半导体制冷或加热模块。
3.2.1单片机控制模块本设计使用STC89C51控制整个电路，STC89C51系列是从引脚到内核都完全兼容标准8051的单片机，如图2所示，TC系列单片机，可靠性高，性价比高，选用40脚的单片机确保了I/O能够满足系统需要；具有看门狗保护功能，当系统发生故障，电路中看门狗将通过RESET 信号向CPU 做出反应，保密性能佳；只需使用MAX232芯片进行电平转化，通过串口将单片机与PC机连接，通过下载助手可以容易的将程序载进单片机内部。
图为STC89C51外部框图。
主要特性[4]：·与MCS-51 兼容·8K字节可编程闪烁存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·512内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路3.2.2温度采集器件的设计方案温度采集器件使用温度传感器，温度传感器包括热电偶、热敏电阻、RTD和IC温度传感器等几种，本设计中采用DS18B20温度传感器，该温度传感器应用时不需要任何外部器件即可实现测温电路，只通过一条数据线即可实现通信，精度可达到0.0625℃，测量温度可从-55℃~+125℃，且内部设有温度上、下限告警功能[5]。
设计如图所示：温度采集设计图3.2.3显示方案的设计显示方式可选择LED数码管，也可选择字符型LCD显示。
本设计采用LCD1602液晶显示，LCD1602不仅质量轻，体积、功耗小，而且显示的内容丰富，可以显示英文和数字。
设计如图5所示：显示设计图3.2.4加热或制冷方案设计本设计采用半导体制冷片实现系统的加热和制冷。
MCU通过继电器控制电流的正负极来控制制冷片的工作，通过电流方向控制从而使半导体制冷片实现切换于制冷与加热的状态。
由于半导体制冷片没有任何滑动部件，所以它的静音效果特别好，降温时不使用任何化学添加剂，也不产生氟利昂[6]。
该方案选择半导体制冷片不仅环保，而且温控范围广。
设计图如图6所示：3.3各部分设计模块介绍3.3.1温度传感器DS18B20温度传感器DS18B20是数字式温度传感器，是一种改进型的只能温度传感器，“一线总线”接口，相对于传统温度传感器精度高、稳定性好、电路简单、控制方便。
能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式[5]。
DS18B20的性能特点[5]：①．可通过数据线供电，电压范围：3.0~5.5V；②．测温范围：-55~+125℃；③．无须外部器件，独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；④．多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；⑤．零待机功耗；⑥．用户可定义的非易失性温度报警设置；⑦．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；⑧．可编程的分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃；⑨．负压特性：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。
DS18B20的引脚图和内部结构分别如图所示：DS18B20的引脚图DS18B20的内部结构DS18B02内部结构由64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警器TH和TL、配置器四个部分组成。
温度的测量是：当温度转换命令执行后，经转换而获得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。
单片机通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以0.0625℃/LSB形式表示。
对应的温度计算：当符号位S=0时，表示测得的温度值为正值，可直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变为原码，再计算十进制值。
DS18B20完成温度转换后，将测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容进行比较。
如果T>TH，或者T<TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。
在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。
主机根据ROM的前56位来计算CRC值，并存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。
3.3.2显示电路LCD1602本设计中显示部分采用的是LCD1602液晶显示模块，具有体积小，功耗低，显示内容丰富，超薄轻巧[7]等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的运用。
字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。
LCD1602液晶显示屏不仅可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，而且外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。
LCD1602外观如图所示：RS R/W E DB0~~DB7 V0 Vss Vdd LEDA LEDK4 5 6 7~~~~14 3 1 2 15 16图9 LCD1602外观图液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示的区域进行控制，有电通过的地方就会显示，而没电通过的地方则就不会显示，这样即可显示出相应的图形。
LCD1602液晶模块内部的存储器存储了160个不同的点阵字符图形，而这些字符每一个都有一个固定的代码，只要将字符的代码即地址发送我们便可看到相应的点阵字符[7]。
3.3.3 继电器控制电流正负极原理继电器一共有五个引脚，其中一边有三只脚，中间是输出出点的公共端子，另外两个引脚是线圈引脚，即接驱动端，还有两个脚分别是常开和常闭点。
将公共端子和常开或常闭引脚连接，即可控制继电器的开关[8]。
通过控制与两个继电器连接的两个单片机引脚的高低电平即可实现电流正负极的改变。
3.3.4半导体制冷片的介绍半导体制冷片也叫热电制冷片，是一种热泵，他的工作原理是用直流电源，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定该半导体制冷片两面哪面加热哪面制冷，而这个结果的产生采用的就是通过热电的原理。