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1、基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计12020 年 4 月 19 日课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20 数字温度传感器，无需数模拟数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID 控制技术，能够使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110 。2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温
2、度控制误差小于2。3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID 控制算法显示精确到0.1 。4、温度超出预置温度5 时发出声音报警。5、对升、降温过程没有线性要求。6、温度检测部分采用DS18B20 数字温度传感器，无需数模拟数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。文档仅供参考一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051 单片机为中央处理器，经过温度传感器DS18B20 对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加
3、热或制冷。2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。总体方案经过重复推敲，确定了以美国Atmel 公司推出的51 系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：12020 年 4 月 19 日文档仅供参考恒输入部温度传感器温箱AT89C显示部2051驱动控制加热上位 PC制冷图 1 系统总体框图二、硬件各单元设计1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel 公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全能够满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。单片机的选择在
4、整个系统设计中至关重要，该单片机与MCS-51 系列单片机高度兼容、低功耗、能够在接近零频率下工作等诸多优点，而广泛应用于各类计算机系统、工业控制、消费类产品中。AT89C2051 是 AT89 系列单片机中的一种精简产品。它是将AT89C51 的 P0 口、 P2 口、 EA/Vpp、 ALE/PROG、PSEN 口线省去后，形成的一种仅 20 引脚的单片机，相当于早期 Intel8031 的最小 应 用 系 统。 这 对 于 一 些不 太 复 杂 的控 制 场 合 ， 仅有 一 片AT89C2051就足够了，是真正意义上的“单片机”。AT89C2051为很多规模不太大的嵌入式控制系统提供了
5、一种极佳的选择方案，使传统的51 系列单片机的体积、功耗大、可选模式少等诸多弱点不复存在。该型号单片机包括:22020 年 4 月 19 日文档仅供参考（ 1）一个 8 位的微处理器 (CPU)。（ 2）片内有 2K 字节的程序存储器 (ROM)和 128/256 字节 RAM。（ 3）15 条可编程双向 I/O 口线。（ 4）两个 16 位定时器 / 计数器都能够设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可设置成定时方式，并能够根据计数或定时的结果实现计算机控制。（ 5）五个中断源的中断控制系统。（ 6）一个全双工 UATR(通用异步接收发送器 )的串行 I/0 口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信。（ 7）片内含模拟比较器。（ 8）低功耗的闲置和掉电模式。+5V+5V*1RSTVcc2010uF2(RXD)P3.0P1.71933pFR12318(TXD)P3.1P1.61KY14XTAL2P1.51712MHzRST15XTAL1P1.41633pF6(INT0)P3.2P1.315R27(INT1)P3.3P1.21410K8(T0)P3.4P1.1(AIN1)139(T1)P3.5P1.0(AIN0)1210GNDP3.711AT89C2051图 2 最小系统电路32020 年 4 月 19 日