基于AVR单片机的炉温监测监控系统设计样本.doc

基于AVR单片机炉温监测监控系统设计总阐明：温度是工业对象中重要被控参数之一，象冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用各种加热炉、热解决炉、反映炉等，对工件解决温度规定严格控制。随着电子技术和计算机技术迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速发展和广泛应用，温度控制手段也越来越优越，单片机因具备解决能力强、运营速度快、功耗低等长处，特别在温度测量与控制方面，控制简朴以便，测量范畴广，精度较高，得到了广泛应用。该系统设计了以AVR单片机为控制核心炉温监测监控系统。选取DS18B20作为温度传感器，实时监测低温电阻炉温度；基于交流触发器和晶闸管触发电路混合控制，达到迅速精确调节温度。设计了硬件原理图，并详细阐述了各个硬件构成某些工作原理，以及各某些所使用元器件。将其应用于电加热炉温度控制系统智能控制系统，满足了温度控制稳定性规定，减少了操作人员劳动量和带来人为误差，提高了产品热解决质量。本基于AVR单片机炉温监测监控系统设计总体方案涉及：一、温度监测系统硬件电路设计；二、系统软件设计；三、PID控制器设计。一方面是温度传感器选取。当前惯用测温传感器分模仿和数字两种方式：模仿方式如热敏元件或热电阻等；数字方式多采用智能芯片DS18B20。模仿方式有诸多小足。相比之下数字式比模仿式有更大优势。新代数字温度传感器DS18B20其长处是：电压合用范畴宽；单线接口数据传播方式；支持组网实现多点测温；测温范畴宽、精度高、体积小、外围电路简朴等。本系统选取温度传感器就是DS18B20，系统开始工作时，DS18B20采集温度信号并将信号送到单片机中，再将相应温度送显示并保存数据信息，同步单片机会依照初始化所设立温度进行比较，将其差值送PID控制器，解决后输出一定数值控制量，依照控制量，控制晶闸管主回路导通时间来调节输入功率，从而控制电阻丝发热量，达到控制温度目。另一方面，是外围硬件电路设计，外围硬件电路涉及温度检测、晶闸管触发电路、键盘及LCD显示电路、晶振电路，复位电路、报警电路等。本次设计选取AVR单片机型号为ATmega8 ，ATmega8是一款采用低功耗CMOS工艺生产基于AVR RISC构造8位单片机。依照单片机I/O口设计硬件电路，合理分派I/O接口，电路设计简洁、直观，成本低廉，温度测量精确。第三，系统软件设计。系统软件是依照系统功能规定来设计。软件按功能可分为两类，一类是执行软件，它能完毕各种实际性功能，如温度测量、计算、显示、输出控制等；另一类是监控软件，它是专门、用来协调各种执行模块和操作者关系，充当组织调度角色。第四，PID控制器设计。一种控制系统涉及控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器输出通过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统被控量，通过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。在工程实际中，应用最为广泛调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其构造简朴、稳定性好、工作可靠、调节以便而成为工业控制重要技术之一。PID控制是由P，I，D三个环节不同组合而成。其基本构成原理比较简朴，参数物理意义也比较明确。本次设计是以温度为被控制量闭环控制系统，检测模块作为闭环反馈实时检测温度，通过放大解决后将信号传送给单片机，通过解决后，一方面送与系统温度设定值相比较，通过PID算法控制温度达到所需值，以达到更精确温度控制。核心词：AVR单片机；DS18B20；PID控制；温度检测与控The Furnace Temperature Monitoring System of AVR SCMGeneral introduction:Temperature is one of the main controlled parameters in industrial objects. All kinds of heating furnace，heat treatment furnace and radiators are widely used in the industry likes metallurgy，machinery，food and chemical industry，etc. Its strictly controlled in the requirements of processing temperature. As the development of electronic technology and computer technology，computer measurement as well as the control technology obtains a rapid development and widespread application. Morever，the means of temperature control gets more and more superior. SCM gets a wide range of applications for the advantages of strong handling ability，fast running speed，low power consumption. Apart from this，the simple and convenient controlling，range measuring and high accuracy in temperature measurement and control makes it more and more popular.Using AVR SCM as the core，the article designs a furnace temperature monitoring system. It chooses DS18B20 as the temperature sensor to monitor the low temperature resistance furnace temperature. Based on the mix control of communication trigger and grain brake canal trigger circuit，it achieves the purpose of fast and accurate temperature adjustment. The article designs a hardware principle diagram to illustrate the working principle of all parts of the hardware and each branch of the components. Applying into the intelligent electric heating temperature control system，it meets the requirements of the temperature control stability，reduces the amounts of operators and human error，improves the product quality of heat treatment，eic.The overall design of AVR SCM Furnace temperature monitoring system includes the following three parts：the hardware circuit design of the temperature monitoring system，the design of the system software as well as the design of PID controller.First,the choice of temperature sensor. In nowadays，the common temperature sensor has two ways，one is analog and the other is digital. For example，the emperature sensing elements and heat resistance belong to the analog way，and the digital one is mainly using intelligent chip DS18B20. Compared to the analog way，digital way has much more advantages，likes the Wide application scope of voltage，One interface data transmission，Multi-point，wide rage，high precision，small volume and simple peripheral circuit temperature measurement，etc. The temperature sensor chosen by the system is DS18B20. After the operating of the system，DSI8B20 collectes the temperature signal and sends it to the chip，after that，it displays the corresponding temperature and stores the data. At the same time，SCM will compare the real temperature with the initial set one and send the difference to the PID controller to get a output of a certain amount of control volume. And according to the control volume，it controls the thyristor circuit conduction time to adjust the input power and controls the calorific value of the resistance wire，aims to control the temperature.Second，the design of peripheral hardware circuit. Peripheral hardware circuit includes Temperature detection，Thyristor trigger circuit，Keyboard and LCD display circuit，Crystals circuit，Reset circuit，Alarm circuit，etc. The type of AVR SCM we choose is ATmega8. ATmega8 is an-eight-SCM based on AVR RISC structure， produced by a low power consumption CMOS. According to the I/O mouth SCM，we design the hardware circuit and distribute I/O interface resonably. The design is simple，intuitive，low cost and accuracy temperature measurement.Third，the design of System software. The designs of system software meets the requirements of system function. The software can be divided into two categories based on the system function. One is Implement software which can perform a variety of practical function，such as temperature measurement，calculation，display，output control，etc. The other one is Monitoring software which is dedicated to coordinate the various executive module and the operator，playing a role as a coordinater.Four，the design of PID controller. A control system includes the controller，sensors，transmitter，actuators and input/output interface.The output of the controller goes through the output interface and actuators and added to the controlled system. The quantity accused of the control system goes by the sensor，transmitter and sent to the controller through the input interface.In the engineering practice，the most widely used regulator control laws are Scale，Integral and Differential control，PID control for short. With the history of nearly seventy years，PID controller becomes one of the main technologs in industrial control for the simple structure，good stability，convenient adjustment and reliable working. PID control is a combination of P，I，D.The basic principle of PID control is rather simple and its parameters of the physical meaning is rather clear. This design is a closed loop control system to detect the feedback real-time temperature of the module. After the amplification processing，it sends the signal to SCM. Comparing with the initial set temperature and caculating the necessary values of by PID algorithm to reach the aim of a better accuracy temprature control.Key words：AVR Single-chip Microcomputer;DS18B20;PID Control ;Temperature Detection and Control目录设计总阐明IGeneral introductionIII1. 绪论11.1 国内外温度控制系统发展概况11.1.1国外温度控制系统发展状况11.1.2 国内温度控制系统发展概况21.2 温度控制研究意义21.3 本论文内容和重要工作32. 系统总体设计42.1 电阻炉数学模型及炉温控制曲线42.2 系统控制工艺规定42.3 系统构成和基本原理52.3.1 系统构成52.3.2 系统基本原理53. 硬件设计73.1 主机电路73.1.1 ATmega8简朴概述73.1.2 ATmega8重要特性83.1.3 ATmega8管脚阐明103.1.4 ATmega8单片机接口分派113.2 温度检测电路123.2.1 传感器DS18B20简介123.2.2 DS18B20供电方式143.2.3 DS18B20读写时序153.2.4 DS18B20测温原理173.2.5 DS18B20与单片机接线183.3 电源电路193.4 显示电路设计203.4.1 SMC1602A总线方式驱动接口及读/写时序213.4.2 SMC1602A操作指令223.4.3 SMC1602A和单片机接口电路243.5 键盘设立电路253.6 控制执行电路253.6.1 交流接触器工作原理263.6.2 可控硅触发电路调功控温273.7 时钟电路293.8 复位电路303.9 过限报警电路314.软件设计324.1主程序设计324.1.1 按键程序流程图334.2 PID控制算法344.2.1 PID控制原理344.2.2 PID控制及其算法364.2.3 PID参数整定374.2.4 PID软件设计流程图405. 结论41参照文献42道谢43附录A：程序清单44附录B：DS18B20驱动53附录C：SMC1602A驱动561. 绪论在钢铁、机械、石油化工、电力、工业炉窑等工业生产中，电阻炉被广泛应用于其中。而电阻炉是一种模型随炉温变化而变化对象，这导致了温度成为这些行业极为普遍又极为重要热工参数之一。从工业炉温、环境气温到人体温度；从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测温和控温。因而，测温、控温技术是发展最快、范畴最广技术之一。温度控制系统具备非线性、时滞以及不拟定性。单纯依托老式控制方式或当代控制方式都很难达到高质量控制效果。采用单片机进行温度控制不但具备控制以便、简朴和灵活性大等长处，并且可以大幅度提高被控温度技术指标。1.1 国内外温度控制系统发展概况1.1.1国外温度控制系统发展状况由于工业过程控制需要，特别是在微电子技术和计算机技术迅猛发展以及自动控制理论和设计办法发展推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面获得成果，在这方面，以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都生产出了一批商品化、性能优秀温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们重要具备如下特点：（1）适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统控制。（2）可以适应于受控系统数学模型难以建立温度控制系统控制。（3）可以适应于受控系统过程复杂、参数时变温度控制系统控制。（4）这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进算法，适应范畴广泛。（5）普遍温控器具备参数自整定功能。借助计算机软件技术，温控器具备对控制对象控制参数及特性进行自动整定功能。有还具备自学习功能，它可以依照历史经验及控制对象变化状况，自动调节有关控制参数，以保证控制效果最优化。（6）温度控制系统具备控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好特点。当前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面迅速发展。1.1.2 国内温度控制系统发展概况温度控制系统在国内各行各业应用虽然已经十分广泛，但从国内生产温度控制器来讲，总体发展水平依然不高，同国外日本、美国、德国等先进国家相比，依然有着较大差距。当前，国内在这方面总体技术水平处在 20 世纪 80年代中后期水平，成熟产品重要以“点位”控制及常规 PID 控制器为主，它只能适应普通温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十提成熟，形成商品化并广泛应用控制仪表较少。当前，国内在温度等控制仪表业与国外差距重要体当前如下几种方面：（1）行业内公司规模小，且较为分散，导致技术力量不集中，导致研发能力不强，制约技术发展。（2） 商品化产品以 PID 控制器为主，智能化仪表少，这方面同国外差距较大。当前，国内公司复杂及精度规定高温度控制系统大多采用进口温度控制仪表。（3） 仪表控制用核心技术、有关算法及控制软件方面研究较国外滞后。例如：在仪表控制参数自整定方面，国外已有较多成熟产品，但由于国外技术保密及国内开发工作滞后，还没有开发出性能可靠自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试来拟定。1.2 温度控制研究意义在人类生活环境中，温度扮演着极其重要角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对与否能掌握温度有着绝对联系。在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热解决炉、反映炉和锅炉中温度进行检测和控制，可以说几乎80%工业部门都不得不考虑着温度因素。温度对于工业如此重要，由此设计一种具备高可靠性，灵活姓以便性和有高测量精度和辨别率，测量范畴大；抗干扰能力强，稳定性好；信号易于解决、传送和自动控制；便于动态及多路测量，读数直观；安装以便，维护简朴温控是很有必要。因此采用AVR单片机和DS1820传感器构成测温系统来对温度进行控制，不但具备控制以便、组态简朴和灵活性大等以上长处，并且可以大幅度提高被控温度技术指标，从而可以大大提高产品质量和数量。因而，单片机对温度控制问题是一种工业生产中经常会遇到问题。针对当前市场现状，本课题提出了一种可满足规定、可扩展并且性价比高单片机测温系统。1.3 本论文内容和重要工作设计内容：结合电力电子技术，达到高效率控制电阻炉，减少调节温差，缩短调节时间，提高产品质量，减少燃耗,节约能源。参数设定便利、直观，温度测量精确，控制温度范畴3080，过限报警，并最后由大屏幕液晶显示参数系统设计重要工作：（1）开发一种能进行数据解决，能完毕控制功能智能控制系统。该系统包括由AVR单片机及其复位电路，晶振电路，温度传感器与系数接口，显示电路，存储器及接口电路构成控制器，以温度为被控制量闭环控制系统。（2）依照系统功能规定对系统软件进行设计。（3）使用PID控制算法对温度进行控制。2. 系统总体设计 2.1 电阻炉数学模型及炉温控制曲线被控对象是一种电阻炉，它传递函数可以表达为： =其中， 表达对象惯性时间，K表达对象放大系数。一种电炉炉温控制规定按下图2-1所示曲线规律变化。从加温开始到a点（相应温度为Ta）为自由升温段，当温度达到Ta后收入模糊PID控制，使炉温在超调满足给定指标条件下进入保温段bc，cd段为自然降温段，无需控制。t/mindcba0T/图2-1 炉温控制曲线2.2 系统控制工艺规定在工业生产中，温度是极为普遍又极为重要热工参数之一，为了保证生产过程正常安全运营，提高产品质量，减轻工人劳动强度，同步节约能源,须规定加热用各种电炉在一定条件下保持恒温，不能随电压波动而变化.或者有电炉依照工艺规定按照某个指定升温或保温律而变化，且超调量小或者无超调量，稳定性好，不振荡。依照工艺规定不同，大体上可以归纳为如下几种过程：（1）自由升温段，这一工艺过程规定执行元件向电阻炉输送最大能量，使加热炉全速升温到某一值，升温时间和速度没有详细规定，这时单片机不需要进行控制工作，只需检测炉温。（2）恒温段，这一工艺过程是温度控制重要工艺过程，它规定控制系统保证炉温在各种干扰下能稳定在容许范畴内。（3）自由降温段，这一工艺过程中执行元件不再向炉子输送能量，让其自然冷却到某一温度，此时单片机只需监测炉温即可，有时甚至不必做任何工作。2.3 系统构成和基本原理2.3.1 系统构成系统由单片机、接口电路、外部设备等构成，如图2-2所示。控制对象被测参数经传感器、变换器，转换成统一原则信号，再经多路开关送到送入单片机。除此之外，有些被测参数为数字量、开关量或脉冲量，它们可过接口直接加至单片机。单片机对数据进行解决和计算，然后经模仿量或开关量输出通道输出，对被测参数进行控制。控制对象传感器多路开关 单片 机串口通信口键盘显示屏执行机构开关量输出开关量输入图2-2 系统基本构成框图2.3.2 系统基本原理温度控制系统硬件电路由温度检测，单片机PID运算，输出控制和过限报警四个模块构成。如图2-3所示，检测模块作为闭环反馈实时检测温度，通过放大解决后将信号传送给单片机，通过解决后，一方面送往液晶显示屏，另一方面，与系统温度设定值相比较，通过PID算法控制温度达到所需值。其中输出控制模块某些由两块构成：由晶闸管触发电路和交流接触器协调控制通断。由于初始全功率加热电流大，晶闸管容许通过电流小，故采用交流接触器进行控制；在后期温度调节时期，需要来回通断以调节温度达到预期值，对交流接触器触点寿命有很大影响，故采用晶闸管触发电路。电阻炉传感器Mega8显示屏/键盘设温晶闸管交流接触器过限报警隔离功放交流电晶闸管图2-3系统工作原理图3. 硬件设计硬件电路重要有：主机电路、温度检测电路、电源某些电路、键盘设立电路、显示电路、控制执行电路、系统时钟复位电路、过限报警电路。下面将详细简介各某些电路。3.1 主机电路依照设计规定，本系统选取是AVR系列ATmega8单片机。3.1.1 ATmega8简朴概述ATmega8是基于增强AVR RISC构造低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega8数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和解决速度之间矛盾。ATmega8内核具备丰富指令集和 32 个通用工作寄存器。所有寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一种时钟周期内同步访问两个独立寄存器。这种构造大大提高了代码效率，并且具备比普通CISC微控制器最高至10倍数据吞吐率。 ATmega8 有如下特点 :8K 字节系统内可编程 Flash( 具备同步读写能力，即 RWW)，512 字节EEPROM，1K字节 SRAM，32 个通用 I/O 口线，32 个通用工作寄存器，三个具备比较模式灵活定期器/计数器 (T/C)，片内/外中断，可编程串行USART，面向字节两线串行接口，10 位6路 (8路为TQFP与MLF封装 )ADC，具备片内振荡器可编程看门狗定期器，一种SPI串行端口，以及五种可以通过软件进行选取省电模式。工作于空闲模式时CPU停止工作，而SRAM、T/C、SPI端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定期器继续运营，容许顾客保持一种时间基准，而别的功能模块处在休眠状态；ADC噪声抑制模式时终结CPU和除了异步定期器与 ADC以外所有I/O模块工作，以减少 ADC 转换时开关噪声；Standby模式下只有晶体或谐振振荡器运营，别的功能模块处在休眠状态，使得器件只消耗很少电流，同步具备迅速启动能力。 本芯片是以Atmel高密度非易失性存储器技术生产。片内 ISP Flash容许程序存储器通过ISP串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运营于AVR内核之中引导程序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)程序继续运营，实现了RWW操作。 通过将8位RISC CPU与系统内可编程 Flash集成在一种芯片内，ATmega8成为一种功能强大单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本解决方案。ATmega8 具备一整套编程与系统开发工具，涉及：C 语言编译器、宏汇编、程序调试器/软件仿真器、仿真器及评估板。详细引脚图如图3-1所示。图3-1 ATmega8引脚图3.1.2 ATmega8重要特性l 高性能、低功耗8位AVR微解决器，先进RISC构造l 130条功能强大指令-大多数指令执行时间为单个时钟周期32个8位通用工作寄存器全静态工作工作于16MHz 时性能高达16MIPS片内集成硬件乘法器（执行速度为2个时钟周期）片内集成了较大容量非易失性程序和数据存储器以及工作存储器8K字节Flash程序存储器，擦写次数：10000次支持可在线编程（ISP）、可在应用自编程（IAP）带有独立加密位可选BOOT区，可通过BOOT区内引导程序区（顾客自己写入）来实现IAP编程。512个字节E2PROM，擦写次数：100000次1K字节片内SRAM可以对锁定位进行编程以实现顾客程序加密l 外设特点2个具备比较模式带预分频器（Separate Prescale）8位定期/计数器，其中之一有比较功能一种具备预分频器（SeParat Prescale）、比较功能和捕获功能16 位定期器/计数器1个具备独立振荡器异步实时时钟（RTC）3个PWM通道，可实现任意16位、相位和频率可调PWM脉宽调制输出8通道 A/D转换（TQFP、MLF封装），6路10位A/D+2路8位A/D6通道 A/D转换（PDIP封装），4路10位A/D+2路8位A/D1个I2C串行接口，支持主/从、收/发四种工作方式，支持自动总线仲裁1个可编程串行USART接口，支持同步、异步以及多机通信自动地址辨认个支持主/从（Master/Slave）、收/发SPI同步串行接口带片内RC振荡器可编程看门狗定期器片内模仿比较器特殊解决器特点上电复位以及可编程掉电检测片内通过标定RC振荡器片内/片外中断源l 五种睡眠模式空闲模式（Idle）、ADC噪声抑制模式（ADC Noise Reduction）。省电模式（Powersave）、掉电模式（Powerdown）、待命模式（Standby）l I/O 和封装最多23个可编程I/O口，可任意定义I/O输入/输出方向；输出时为推挽输出，驱动能力强，可直接驱动LED等大电流负载：输入口可定义为三态输入，可以设定带内部上拉电阻，省去外接上拉电阻28脚PDIP封装，32脚TQFP封装和 32脚MLF封装l 工作电压2.7 - 5.5V (ATmega8L)4.5 - 5.5V (ATmega8)l 速度级别0 - 8 MHz (ATmega8L)0 - 16 MHz (ATmega8)l 4 Mhz 时功耗，3V，25C正常模式（Active）：3.6mA空闲模式（Idle Mode）：1.0mA掉电模式（Power-down Mode）：0.5uA 3.1.3 ATmega8管脚阐明VCC ：数字电路电源。GND ：地。端口B(PB7-PB0)：端口B是一种8位双向I/O口，每一种引脚都带有独立可编程内部上拉电阻。其输出缓冲器具备对称驱动特性，可以输出和吸取大电流。当端口B作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，虽然系统时钟尚未起振，端口B仍处在高阻状态。通过时钟选取熔丝位设立，PB6可作为反向振荡放大器或时钟操作电路输入端，PB7可作为反向振荡放大器输出端。若通过系统时钟选取熔丝位设立，则使用片内标定RC振荡器时钟，通过置位ASSR寄存器AS2位，可将PB6、PB7作为异步实时时钟/计数器2输入口TOSC1、TOSC2使用。端口C(PC5-PC0)：端口C为7位双向I/O口，每一种引脚都带有独立可编程内部上拉电阻。其输出缓冲器具备对称驱动特性，可以输出和吸取大电流。当端口C作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，虽然系统时钟尚未起振，端口C仍处在高阻状态。PC6/RESET：若RSTDISBL熔丝位编程， PC6作为I/O引脚使用。注意PC6电气特性与端口C其她引脚不同。若RSTDISBL熔丝位未编程，PC6作为复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间低电平将引起系统复位。端口D(PD7-PD0)：为8位双向I/O口，每一种引脚都带有独立可编程内部上拉电阻。其输出缓冲器具备对称驱动特性，可以输出和吸取大电流。当端口D作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，则端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，虽然系统时钟尚未起振，端口D处在高阻状态。RESET：复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间低电平将引起系统复位。AVCC：是A/D转换器、端口C(3-0)及ADC(7-6)电源。不使用ADC时，该引脚应直接与VCC连接。使用ADC时应通过一种低通滤波器与VCC连接。AREF：A/D模仿基准输入引脚。ADC7-6(TQFP与MLF封装)：作为A/D转换器模仿输入。为模仿电源；作为10位ADC通道。3.1.4 ATmega8单片机接口分派图3-1 单片机接口分派ATmega8单片机接口如上图所示，其中14脚接温度传感器DS18B20，13,15脚分别为两个控制端，12脚为过限报警端，1脚接复位电路，9、10脚接晶振电路，2-5脚为键盘输入端。23-28脚接LCD液晶显示屏。3.2 温度检测电路3.2.1 传感器DS18B20简介本次设计选用是新代数字温度传感器DS18B20，DS18B20具备精度高，测量范畴大，不需要辅助电源等特点，且通过一种单线接口发送或接受信息，因而在中央微解决器和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。并且顾客可以自定义非易失性温度报警设立，因此DS18B20在温度控制，工业系统，消费品等许多热感测系统中有广泛应用。工作过程及操作指令依照DS18B20通讯合同.完毕温度转换必要通过三个环节:（1）每次读写之前都要对DS18B20进行复位操作;（2）复位成功后发送条ROn指令;（3）址后发送RAn指令。这样才干对DS18B20进行预定操作。CPU对DS18B20器件操作惯用指令表如表1所示。表 1 DS18B20重要命令及其功能阐明命令码