《单片机课程设计汇本(温度控制系统).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课程设计汇本(温度控制系统).doc（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、温度控制系统设计基于51单片机的温度控制系统设计电气工稈与自动化学院电气工程及其自动化指导教师:2015 年 5 月 31 日摘要： 3一、系统设计 31.1 项目概要 31.2 设计任务和要求： 3二、硬件设计 42.1 硬件设计概要 42.2 信息处理模块 42.3 温度采集模块 52.3.1 传感器 DS18b20 简介 52.3.2 实验模拟电路图 62.3.3 程序流程图 62.4 控制调节模块 92.4.1 升温调节系统 92.4.2 温度上下限调节系统 82.43 报警电路系统 92.5 显示模块 1.1.三、两周实习总结 1.3.四、参考文献 1.3五、附录 1.41.4.5.
2、1 原理图摘要：在现代工业生产中， 温度是常用的测量被控因素。 本设计是基于 51 单片机 控制，将 DS18B20 温度传感器实时温度转化，并通过 1602 液晶对温度实行实 时显示，并通过加热片( PWM 波，改变其占空比)加热与步进电机降温逐次逼 近的方式， 将温度保持在设定温度， 通过按键调节温度报警区域， 实现对温度在 0C-99 C控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达O.C以。 关键字： AT89C51 单片机；温控； DS18b20一、系统设计1.1 项目概要温度控制系统无论是工业生产过程， 还是日常生活都起着非常重要的作用， 过低或过高的温度环境不仅是一种资源
3、的浪费， 同时也会对机器和工作人员的寿 命产生严重影响， 极有可能造成严重的经济财产损失， 给生活生产带来许多利的 因素，基于 AT89C51 的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方 便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。1.2 设计任务和基本要求：(1) 采用 DS18B20 作为温度传感器进行温度检测。(2) 对采集温度用LCD1602进行显示(显示温度分辨率0.1C)；采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定。(3) 设计相应的温度控制电路，根据测得的温度情况对加热器进行控制，将温 度保持在设定温度。(4) 通过按键设置温度上下限，超限通过蜂鸣器报
4、警。(5) 采用 DS1302 时钟芯片显示当前时间，并可以对时间进行设置。二、 硬件设计2.1 硬件设计概要根据需求，我们将系统分为五个模块，信息处理模块，温度采集模块、时间 模块、控制调节模块、报警电路模块，显示模块。2.2 信息处理模块AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器( FPEROM Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。 AT89C2051 是一种带 2K 字 节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复 擦除 10
5、0 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造， 与工业标 准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器 组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。单片机模块如图(1)所示1918厂92930313456P1.6 782XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9
6、P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD9182365437界3 3333333212260123 4567RWRSENAT89C51图(1)单片机模块2.3温度采集模块2.3.1传感器DS18b20简介DALLAS最新单线数字温度传感器 DS18b20简介新的“一线器件”，体 积更小、适用电压更宽、更经济。Dallas半导体公司的数字
7、化温度传感器DS18b20是世界上第一片支持“一线总线”接口温度传感器。一线总线独特而 且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新的 概念。DS18b20、DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同 DS1820 一样， DS18b20也支持“一线总线”接口，测量温度围为-55 C +125 C,在-10 C +85 C围，精度为0.5 C。DS18b20的精度较差为2C。现场温度直接以 线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场 温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测量类消费电子产品等。与前一代 产品不同，新的产品支持3V 5V的电
8、压围，使系统设计更灵活、方便。而且新 一代产品更便宜，体积更小。DS18b20部结构主要由四部分组成：64位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH和TL、配置寄存器。DS18b20 的实验板原理接线图如图（2）：图（2）DS18b20的实验板接线图其中：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电 源输入端（在寄生电源接线方式时接地）2.3.2实验模拟电路图温度检测控制模拟电路图 Ds18b20原件及其连线如图（3）,此温度传感器 上显示的温度同步显示到 LCD1602上，并有加温，减温按钮。4.7K32R2U2VCCDQGNDDS18B20图（3）温度检测控制模拟电路图2.3.3程序流程图图（4）主程序流程图