温度的单片机控制系统设计论文.doc

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毕业论文〔设计〕
题 目：温度的单片机控制系统设计
used single chip puter
ABSTRACT
The temperature is constantly in the dailyS18B20的测温原理:11
DS18B20的测温流程12
四、单片机接口设计13
设计原则14
引脚连接14
晶振电路14
串口引脚14
其它引脚14
五、系统整体设计15
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系统硬件电路设计15
主板电路设计16
各局部电路16
系统软件设计17
系统软件设计整体思路18
系统程序流图19
调试24
六、完毕语25
附录26
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一、引言
温度控制系统设计的背景、开展历史及意义
随着社会的开展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统开展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是科学技术中最根本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。比方，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反响的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进展；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进展分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有适宜的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。可见，温度的测量和控制是非常重要的。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。
温度控制系统的目的
本设计的内容是温度测试控制系统，控制对象是温度。温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比方温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制。而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。
温度控制系统完成的功能
本设计是对温度进展实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了根本的温度控制功能：当温度低于设定下限温度时，系统自动启动加热继电器加温，使温度上升，同时绿灯亮。当温度上升到下限温度以上时，停顿加温；当温度高于设定上限温度时，系统自动启动风扇降温，使温度下降，同时红灯亮。当温度下降到上限温度以下时，停顿降温。温度在上下限温度之间时，执行机构不执行。三个数码管即时显示温度，准确到小数点一位。
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二、总体设计方案
方案一
测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进展A/D转换后，就可以用单片机进展数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比拟麻烦。
方案二
考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进展转换，依次完成设计要求。
比拟以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比拟简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。
，它由三局部组成:①控制局部主芯片采用单片机AT89S51；②显示局部采用3位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示；③温度采集局部采用DS18B20温度传感器。
加热继电器
电风扇继电器
单 片 机
DS18B20
LED显示
指示灯
图2－1 温度计电路总体设计方案
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〔1〕控制局部
单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用，系统应用三节电池供电。
〔2〕显示局部
显示电路采用3位共阳LED数码管，从P0口送数，P2口扫描。
〔3〕温度采集局部
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改良型智能温度传感器，与传统的热敏电