基于单片机的温度控制系统.docx

目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 1 引言 3 1.1 目的和意义 3 1.2 研究概况及发展趋势 3 1.3 本系统主要研究内容 4 2. 总体方案论证与设计 5 2.1主控模块的选型和论证 5 2.2显示模块的选型和论证 5 2.3温度检测模块的选型和论证 5 2.4系统整体设计概述 6 3. 总体方案论证与设计 7 3.1主控模块 7 3.1.1 STC89C52单片机主要特性 7 3.1.2 STC89C52单片机的中断系统 10 3.1.3 单片机最小系统设计 10 3.2 LCD液晶显示器简介 10 3.2.1 液晶原理介绍 10 3.2.2液晶模块简介 11 3.2.3液晶显示部分与STC89C52的接口 12 3.3键盘模块设计 12 3.4蜂鸣器模块设计 13 3.5温度检测模块设计 13 3.5.1DS18B20简介 13 3.5.2温度传感器工作原理 14 3.5.3 DS18B20相关介绍 15 3.5.4 DS18B20使用中的注意事项 16 3.6加热和冷却模块设计 16 4.系统软件设计 17 4.1主程序 17 4.2读出温度子程序 17 4.3温度转换命令子程序 18 4.4 计算温度子程序 19 4.5 显示数据刷新子程序 19 4.6 1602的液晶显示 20 4.7程序设计原理 20 5.系统调试 21 5.1硬件调试 21 5.2软件调试 21 5.3调试结果 21 6.结论 22 附录 24 系统整体原理图 24 系统PCB图 24 元件清单 25 系统源程序 25 基于单片机的温度控制系统 摘要：本文介绍了基于STC89C52单片机温度控制系统。系统硬件部分由单片机电路、温度采集电路、键盘电路、液晶显示电路、继电器控制电路等组成。软件从设计思路、软件系统框图出发，逐一分析各模块程序算法的实现，通过C语言编写出满足任务需求的程序。本系统采用数字式温度传感器DS18B20作为温度传感器，简易实用，方便拓展。单片机以此对温度进行有效检测与报警，并以此进行温度的控制。 关键词：STC89C52，独立键盘，LCD显示管，蜂鸣器。 1 引言 1.1 设计意义和目的 温度控制无论是在工业生产中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，过低的温度或过高的温度都会使资源失去应有的作用，从而造成资源的巨大浪费。为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对温度进监测、显示、控制，使之达到工艺标准，满足需要。由于电子行业的迅猛发展，计算机技术和传感器技术的不断改进，而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来实现温度控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是容易实现的。其发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机具有体积小、功耗低、编程灵活，控制简单、扩展功能强、微型化和使用方便等优点，结合不同类型的传感器，可实现诸多功能。用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。通过单片机使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。目前国内外各大电气公司，大的半导体厂商正在不断的开发、使用单片机，使其无论在控制能力，减小体积，降低成本，还是开发环境的改善等方面，都得到空前迅速的发展。 本设计以STC89C52单片机系统进行温度采集与控制。温度信号由模拟温度传感器DS18B20采集输入STC89C52，利用温度传感器采集到当前的温度，通过STC89C52单片机进行控制，最后通过液晶显示屏以串行口传送数据实现温度显示。 1.2 本技术发展趋势 国内现状： 我国对于温度控制技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度控制技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。温度控制设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度控制控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，如软硬件资源不能共享和可靠性比较差。 国外现状： 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式