基于51单片机的温度测量系统的设计摘 要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。 本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 一系统硬件设计 系统的硬件结构如图1所示。1数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度, 提供给AT89C2051的P2口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3V～5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端；1脚GND为电源地；3脚VDD为外接供电电源输入端。 AT89C2051（以下简称2051）是一枚8051兼容的单片机微控器，与Intel的MCS-51完全兼容，内藏2K的可程序化Flash存储体，内部有128B字节的数据存储器空间，可直接推动LED，与8051完全相同，有15个可程序化的I/O点，分别是P1端口与P3端口（少了P6）。2接口电路 图2 单片机2051与温度传感器DS18B20的连接图接口电路由ATMEL公司的2051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EEPROM24C16（保存系统参数）、MAX232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从P0～P7口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码，用2个共阴极LED静态显示温度的十位、个位。 串行EEPROM24C16是标准I2C规格且只要两根引脚就能读写。由于单片机2051的P1是一个双向的I/O端口，所以在我们在设计中将P1端口当成输出端口用。由图2可知，P7作为串性的时钟输出信号与24C16的第6脚相接，P6则作为串行数据输出接到24C16的第5脚。P 4和P5则作为两个数码管的位选信号控制，在P4=1时，选中第一个数码管（个位）；P5=1时，选中第二个数码管（十位）。P0～P3的输出信号接到译码器4511上作为数码管的显示。此外，由于单片机2051的P3端口有特殊的功能，P0（RXD）串行输入端口，P1（TXD）串行输出端口，P2（INTO）外部中断0，P3（INT1）外部中断1P4，（T0） 外部定时/计数输入点，P5（T1）外部定时/计数输入点。由图2可知，P0和P1作为与MAX232串行通信的接口；P2和P3作为中断信号接口；P4和P5作为外部定时/记数输入点。P7作为一个脉冲输出，控制发光二极管的亮灭。 由于在电路中采用的共阴极的LED数码管，所以在设计电路时加了一个达林顿电路ULN2003对信号进行放大，产生足够大的电流驱动数码管显示。由于4511只能进行BCD十进制译码，只能译到0至9，所以在这里我们利用4511译码输出我们所需要的温度。 3报警电路简介 图3 温度在七段数码管上显示连接图本文中所设计的报警电路较为简单，由一个自我震荡型的蜂鸣器（只要在蜂鸣器两端加上超过3V的电压，蜂鸣器就会叫个不停）和一个发光二极管组成（如图3所示）。在这次设计中蜂鸣器是通过ULN2003电流放大IC来控制。在我们所要求的温度达到一定的上界或者下界时（在文中我们设置的上界温度是45℃，下界温度是5℃），报警电路开始工作，主要程序设计如下： main()//主函数 {unsigned char i=0;
unsigned int m,n;
while(1)
{i=ReadTemperature();//读温度} if(i>0 && i<=10) //如果温度在0到10度之间直接给七段数码管赋值 {P1=designP1[i];} else//如果温度大于10度 {m=i%10;//先给第一个七段数码管赋值
D1=1;
D2=0;
P1=designP1[m];
n=i/10;//再给第二个七段数码管赋值
D1=0;
D2=1;
P1=designP1[n];
if(n>=4&&m>=5)%%(m<=5)//判断温度的取值范围，如果大于45或小于5度，则蜂鸣器叫，发光二极管闪烁
{ int a,b;
Q1=1;//蜂鸣器叫
for(a=0;a<1000;a++)//发光二极管闪烁
for(b=0;b<1000;b++)
Q2=1;
for(a=0;a<1000;a++)
for(b=0;b<1000;b++)
Q2=0;}}}
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论会计信息管理的价值 一、欧美管理会计发展沿革 （一）与财务会计相比，管理会计更应关注企业内部 近代大工业的发展，出现了一些多为等级制的组织形式，在这些组织中产生了对会计信息的新需求，从而产生近代的管理会计。管理会计信息系统不仅可以提供有关成本管理的及时、真实的信息，还逐步发展成为一种双向沟通系统，在企业内部的规划、控制、交流、激励、评价等方面发挥作用。 然而到了20世纪的二三十年代，当几乎所有与管理会计有关的技术方法都出现以后，管理会计的发展却似乎停步了。分析其原因，很重要的一条是因为采用管理会计信息系统的大型企业获得成功，使得小型企业以其为范例，不再追求创新和改进。另一重要原因是管理会计信息相关性丧失。30年代以后，外部市场尤其是证券市场强化了对企业信息披露的要求，企业的股权也越来越多地分散到众多的小股东手中，企业对外财务报告受到的压力不断加大。企业面对压力，自然会将会计工作的重心更多地“外向”。企业的会计人员不得不忙于编制各期的财务报告，不再愿意花时间来设计企业的管理会计系统。企业管理者也受到了迷信数字的投资者的影响，不得不时时关注外部人员对自己的评价，琢磨如何在短期提高自己的声誉，而不是关心企业的长期生存。因此管理会计赖以发展的企业精神和基本要求完全丧失了，管理会计也就不能再为企业的管理者提供高度相关的信息了。 这种情况持续到20世纪80年代。在80年代初期的情形是，管理会计信息完全依附于企业的财务会计信息系统对管理者而言，这些信息既缺乏时效，又过于笼统对规划和控制而言更是被扭曲了。当此种情形被研究者揭示出来之后，立即在欧美的管理会计界引发了极大震动，无论是实务界还是学术界都开始对传统的管理会计系统进行反思，并按现有的技术条件和环境因素，结合企业的实际情况进行了革新，从而促成了管理会计教育和理论研究的新发展。 （二）理论界的发展 从20世纪80年代初期起作为管理会计理论发展的最大推动力，是经济学的委托代理理论。代理人和委托人之间的责任关系和内容，是双方在事前的雇佣合同中约定的。最初的代理模型只是关注风险规避和惰性条件下的代理人与委托人之间均衡的薪酬计划，也就是委托人在激励机制与风险选择之间的制约均衡。很明显这只是企业行为的一个方面，后来这一理论逐步扩展到研究管理会计过程和方法在公司内部发挥作用的必要性以及如何发挥上。从这一意义上说，委托代理理论为我们提供了认识整个企业管理会计的基本理论框架。后来的实证研究也证明，该理论与企业的部分实际行为（如：企业长期投资选择，短期行为倾向，签定薪酬合同等）保持一致。 但是由于模型本身的假设过于严格，而分析又过于简化，使得理论在实际中的直接应用的效果不明显，理论的实证检验也十分有限。针对理论模型的缺陷，90年代以后，委托代理理论又形成了几大分支（1）分析式代理理论：注重分析方法的规范化，坚信严格方法下必定会得到正确答案。（2）交易成本理论：强调模型参与人的有限理性，交易成本以及合同的不完美性，可以很好地解释在发生突发事件的条件下模型内部的稳定性，以交易成本的最小化解决代理基本模型与实践的脱节。本理论非常强调实证研究，强调问题的发现而不是答案。（3）Rochester模型强调企业内部均衡之外的劳动力市场与资本市场的作用，以及交易成本、机会主义行为的存在。本理论的模型分析过程非常明确，尤其注重利用数据对所提出假设的实证性验证结果，可以很好地解释管理者对财务政策的选择倾向和公司模式的选择行为。 以上几个模型大大拓展了传统代理模型在实践中的应用，尤其是在以下几个方面的研究中取得突破（1）内部监督的价值：主要涉及企业代理人、委托人双方的信息状态，以及监督系统本身的成本效益分析；（2）盈余行为主要考察企业内部披露原则的适用性，以及作在代理人私有信息情况下的信息披露的帕累托最优水平；（3）成本分摊选择：主要讨论零积博弈条件下，委托人的最优成本分摊政策选择；（4）业绩评价与回报评价：从敏感性角度设立模型，考察不同业绩和回报评价组合的最优化。 这些方面作为传统委托代理理论模型的有益补充，构成了未来管理会计理论研究的基本框架。 但是，即使有了构造严谨的模型作为补充，委托代理理论仍存在很大的改进空间，尤其是对后两个模型而言，模型发展并不像前者那样完美，尤其是对待诸如交易成本、均衡等基本概念的定义过于模糊，内容也不够全面，相关的批判性和改进性的又章是近几年的焦点。另一方面，实证检验方法也受到批评。由于管理会计本身是一项涉及企业方方面面实践活动的工程，管理会计理论研究倾向于理论本身是经过企业的实践检验的，而对实证研究方法而言，希望得出的结论应当是涉及委托代理理论的一般性原则，所以不可能直接用来解释企业中出现的特定问题，这是由企业实践的复杂性和实证研究的局限性所决定的。所以单从方法论的角度而言，即使委托代理理论对管理会计理论的发展具有基础性支撑作用，管理会计本身仍然需要有自己特定的拓展。 （三）实务界的发展 应当说，前述管理会计在理论上的飞跃，首先是基于管理会计实务在科技进步企业已经出现的变革（尽管还不够普遍）。 企业管理会计实务上的变革和发展，很大程度上是由企业的组织形式所驱动，而决定企业组织形式的主要因素是企业所处的经公环境。进入20世纪80年代以后，对公司企业而言，欧美市场的最大变化体现在： （1）竞争加剧：企业面对日益扩大的全球化市场，必须不断改进技术和换代产品，更要集中精力关注市场上客户的需求。与之相应的企业组织结构也会发牛很久的变化，要求自一定的弹性来处理全球化中的义化冲突，以及住销扩展和客户需求满足中的及时反馈。各类企业都在变革中突出自己的个性化形象。作为市场的管理者，政府也不失时机地推出限制性措施，使得企业面临的竞争环境受到更多的制约，从而使竞争日趋激烈。 （2）经营技术的变革在一些行业的先导企业中，为了解决机制陈旧问题，激励员工的工作积极性，出现了即时制（JIT），全面质量管理（TQM），弹性了作系统（FWS）等创新机制。这些机制的运用使得企业内部管理者得以更深刻地了解企业在经营运作中产生的各种信息。 （3）信息技术的飞跃：计算机的广泛应用，不仅使得会计信息处理的手工化行为得以“电算化”，更重要的是，导致整个企业的内部管理信息流程发生了质的变化。对经营管理信息的量化、收集、处理、报告，分析系统完全可以按固定的程式进行，并进一步灵活组合。所“生产”的信息不仅数量多，而且及时、准确，可以保证贴近第一时间的反映。 （4）组织设计战略：今天的组织不再是单纯的责任分配，而更多要从企业所处的环境和企业战略来考虑。无论是水平、弹性的结构，还是对外的兼并、收购行为，都是为了配合整个企业的战略发展。正是由于以上变化，在企业管理会计实务中出现了作业制成本核算（ABC）、作业制管理（ABM）、作业制预算（ABB）、标杆制（Benchmark）以及业绩评价中的综合平衡记分卡（BalancedScorecard）等创新方法。其中，ABC，ABM和ABB强调的是突破原有的成本机制，从企业生产经营活动的作业动因出发，按作业的基础分摊成本，获取管理信息，制定管理决策，改进作业质量标杆制和经营业绩平衡表则突破了企业财务会计信息系统的限制，吸收财务指标之外的非财务指标信息，共同作为业绩评价的组成部分。同时其他涉及企业战略行为的新方法如战略成本等观念也已成型。 （四）教育界的转变 20世纪80年代初期管理会计界的反省和重新发展，是从会计界学者和实务工作者对管理会计教育的知识体系（尤其是对教科书的内容）提出批评开始的。在传统的教育体制下，管理会计与财务会计长期相互困扰，尤其是管理会计在会计教育体系中的比重相对较轻。 从著名管理会计学家、美国哈佛大学教授RobertKaPlan等所著《相关性的丧失一管理会计的兴衰》一书开始，管理会计的变革波及了教育界。而且，卡普兰教授本人也参与到推动管理会计理论与实践在教育界的结合中来。他所著《高级管理会计》一书，分别有过1982年、1989年和1998年二个版本。三个版本在内容和指导思想上的明显不同，可以说在相当大的程度上体现了近20年来管理会计的重心演变。这些变化的要点可以概括为（1）建立在动因作业确认基础上的成本分摊，既力求成本核算的精确，为内部管理决策提供更精细的信息，也符合财务会计的成本处理原则，具有可行性；（2）由ABC推展到ABM并精辟论述了ABC与ABM的理论与实务，使之成为本书新的重心；（3）通过生命周期成本（LCC）、目标成本（MC）、改善成本（KC）等，将战略管理观念融入管理会计系统，突出战略成本管理的意义（4）以综合平衡记分卡取代传统的以财务指标体系为主的经营业绩评价方法；（5）适宜于实务的特点，减少了数学方法应用的内容。 由此可见欧美教育界对管理会计教育的变革之一斑。另一方面，管理会计理论与组织行为学、信息经济学等相关学科相结合，也使得管理会计的内容空前丰富。 综上所述，20世纪80年代的欧美管理会计最具突破性的变革，与市场环境变化密切联系。可以说，是市场环境的改变，推动了管理会计的发展。而对管理会计而言，所有的创新都来自管理会计体制的创新。归根结底，没有信息系统的创新就没有管理会计的发展。
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