基于单片机的温控器
基于单片机的电冰箱温控器设计
基于单片机的电冰箱温控器设计电冰箱温控器是电冰箱的重要组成部分，它用来测量和控制冰箱内部的温度，在一定的范围内保持冰箱内部的温度稳定。
本文将介绍一个基于单片机的电冰箱温控器的设计方案。
一、硬件设计1.温度传感器：选择一款精准度高、响应速度快的温度传感器。
常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
本设计选择DS18B20作为温度传感器，它具有数字输出、精度高、抗干扰性强等优点。
2.单片机：选择适用于此应用的单片机，本设计选择51系列单片机。
3.显示屏：选择适合于温控器显示的LCD液晶显示屏，可以显示当前温度和设定温度。
4.继电器：选择一个合适的电压和电流的继电器，用于控制冰箱的压缩机开关。
5.按钮：选择适用于温控器操作的按钮，包括开关机/调节温度等功能。
二、软件设计1.初始化：在单片机启动时，对温度传感器、显示屏、继电器等外部设备进行初始化设置。
2.温度测量：通过温度传感器测量冰箱内部的温度，并将测量结果保存在指定的内存位置。
3.显示温度：通过LCD显示屏显示当前温度和设定温度。
可以通过按键操作，实现温度调节功能。
4.温度控制：通过单片机控制继电器的开关状态，从而控制冰箱的压缩机工作。
当温度高于设定温度时，继电器闭合，启动压缩机；当温度达到设定温度时，继电器断开，停止压缩机工作。
5.安全保护：当温度传感器发生故障或温度超出范围时，应提供相应的保护措施，如自动断电、显示故障信息等。
6.节能模式：可以设置一个节能模式，在不使用冰箱时，自动调整温度设置为较高的值，以节省能源。
三、工作流程1.开机初始化：单片机启动后进行外部设备的初始化设置。
2.温度测量：通过温度传感器测量冰箱内部的温度，并将测量结果保存。
3.显示温度：将测量的当前温度和设定温度显示在LCD显示屏上。
4.温度控制：根据设定温度和当前温度的比较结果，控制继电器的开关状态，从而控制冰箱的压缩机工作。
5.温度调节：通过按键操作，可以调节设定温度。
基于单片机控制的温控器
河南机电高等专科学校毕业设计论文摘要随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化。
如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么传感器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了生活中其它方面。
论文研究基于单片机的温度控制系统，设计采用单片机及传感器AD590对温度进行控制。
输入输出P0口、P1口、P3口与ADC0804进行数据处理并转换为数字信号进行显示。
论文首先介绍系统设计要求和方案，其次介绍有关单片机的基础知识为后面设计做准备，然后详细介绍温度控制系统的硬件和软件设计思想，最后对此次设计做出了总结并提出改进意见，基本实现了温度的有效控制。
目前，单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域都发挥着重要的作用，例如电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等，尤其是用单片机控制器改造落后的设备，而且它具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。
关键词：温度控制单片机AD590AbstractWith the development of electronic technology, especially with the emergence of large-scale integrated circuits, to people's lives brought about fundamental change. If we say that the emergence of micro-computer, then the emergence of sensor is the monitor. The field of modern industry has brought a new revolution. In modern society, not only the application of temperature control in the factory production, its role is also reflected by other aspects of life.Research thesis based on single-chip temperature control system and sensor design uses a single-chip temperature control AD590 P0,P1，P3 and deal with ADC0804 data and converted to digital signals for display. Thesis first introduce the system design requirements and programs, followed by the introduction of the basic knowledge of single-chip design for the back ready to do, and then details of the temperature control system hardware and software design thought, and finally to make a summary of the design and enhance the views of, the basic implementation of effective control of temperature.At present, single-chip controller to the instrument from the life in all areas of industrial applications have played an important role, such as elevators, industrial production at the scene, and it has a cost-effective, improve equipment service life, improve the degree of automation equipment characteristics.Keywords: temperature control，single-chip，AD590目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................... I I 绪论. (1)第1章设计要求及方案 (2)1.1设计任务及要求 (2)1.2 控温方案 (2)第2章单片机技术概论 (4)2.1 概述 (4)2.1.1单片机的产生与发展 (4)2.1.2单片机的应用 (5)2.2 MCS-51系列单片机基本结构 (6)2.2.1 MCS-51单片机系列 (6)2.2.2 MCS-51系列单片机内部结构及功能部件 (7)2.2.3单片机外部引脚说明 (8)第3章温度控制概论 (11)3.1 温度及温度控制 (11)3.1.1 温度 (11)3.1.2温度控制 (11)3.2传感器 (12)3.2.1传感器的应用 (12)3.2.2传感器的选择 (12)3.3 PID算法 (14)3.4 我国在温控领域的八大进展 (16)第4章系统硬件设计 (18)4.1 系统电路结构 (18)4.2 温度检测 (18)4.3 温度设定 (20)4.4 报警电路 (20)4.5 电炉控制电路 (21)4.6 温度显示电路 (21)第5章系统调试 (23)5.1 电路板实物图 (23)5.2 系统调试 (24)5.2.1烧写程序 (24)5.2.2电路调试 (24)第6章总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附件程序代码 (26)绪论温度控制在自动化控制中应用很多，在生活中也很常见，它涉及了多种控制方式，而且温度控制系统比较直观，便于理解。
基于单片机的温度控制器设计与实现
基于单片机的温度控制器设计与实现随着科技的不断发展，电器产品已经成为了我们生活中必不可少的重要组成部分。
然而，在电器产品的使用过程中，由于温度不断上升，很容易导致设备出现故障，甚至出现火灾的危险。
因此，研发一种基于单片机的温度控制器就变得十分必要。
一、控制器的设计方案本文提出的基于单片机的温度控制器采用的是DS18B20数字温度传感器来检测当前环境温度。
然后，通过单片机内部的AD转换器将传感器所检测到的模拟量信号转化成数字信号，再经过一系列复杂运算得到目标控制温度。
此时，单片机将模拟输出信号转化成数字信号，通过PWM控制技术产生相应的电压直接驱动加热/冷却设备，完成温度的控制。
二、温度控制器的实现过程温度控制器的具体实现过程如下：1. 初始化单片机GPIO口（上电时预设参数）；2. 配置定时器/计数器的工作模式，设置输出控制电平和周期；3. 程序开始执行后，进入循环体中，程序持续读取DS18B20温度传感器所测得的模拟量信号并将其转化成数字量；4. 根据从传感器中读到的模拟信号计算出当前环境的温度并与目标控制温度进行比较。
当当前温度小于目标控制温度时，程序启动加热设备，当当前温度大于目标控制温度时，程序便启动冷却设备。
三、单片机温度控制器的主要特点1. 精度高：该控制器所采用的数字温度传感器DS18B20采用的是DS18B20数字温度传感器，能够实现精度在±0.5℃的测量；2. 控制精准：由于数字技术的应用，温度控制精度非常高，并且与人的手动操作不同，单片机的控制器具备更高的精准控制能力；3. 低成本：由于单片机和传感器都可以大量生产，因此造价非常低廉，成本大大降低。
四、结论基于单片机的温度控制器的研发和应用已经在各种电器产品中得到广泛应用。
本文通过分析设计方案、实现过程和主要特点，揭示了它与其它控制器相比的优点。
综上所述，该温度控制器精度高、控制精确，且成本低廉，可望成为电器产品中的重要构成部分。
基于单片机的温控系统设计与实现
基于单片机的温控系统设计与实现温控系统是一种可以根据环境温度自动调节设备工作状态的系统。
基于单片机的温控系统是一种利用单片机计算能力、输入输出功能及控制能力，通过传感器获取环境温度信息并实现温度控制的系统。
下面将对基于单片机的温控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计和功能需求：基于单片机的温控系统主要由以下组成部分构成：1.温度传感器：用于获取当前环境温度值。
2.控制器：使用单片机作为中央控制单元，负责接收温度传感器的数据并进行温度控制算法的计算。
3.执行器：负责根据控制器的指令控制设备工作状态，如电风扇、加热器等。
4.显示器：用于显示当前环境温度和控制状态等信息。
系统的功能需求主要包括：1.温度监测：通过温度传感器实时获取环境温度数据。
2.温度控制算法：根据温度数据进行算法计算，判断是否需要调节设备工作状态。
3.设备控制：根据控制算法的结果控制设备的工作状态，如打开或关闭电风扇、加热器等。
4.信息显示：将当前环境温度及控制状态等信息显示在显示器上。
二、系统实现的具体步骤：1.硬件设计：（1）选择适合的单片机：根据系统功能需求选择合适的单片机，通常选择具有较多输入输出引脚、计算能力较强的单片机。
（2）温度传感器的选择：选择合适的温度传感器，常见的有热敏电阻、热电偶、数字温度传感器等。
（3）执行器的选择：根据实际需求选择合适的执行器，如电风扇、加热器等。
（4）显示器的选择：选择适合的显示器以显示当前温度和控制状态等信息，如液晶显示屏等。
2.软件设计：（1）编写驱动程序：编写单片机与传感器、执行器、显示器等硬件的驱动程序，完成数据的读取和输出功能。
（2）设计温度控制算法：根据监测到的温度数据编写温度控制算法，根据不同的温度范围判断是否需要调节设备工作状态。
（3）控制设备的逻辑设计：根据温度控制算法的结果设计控制设备的逻辑，确定何时打开或关闭设备。
（4）设计用户界面：设计用户界面以显示当前温度和控制状态等信息，提示用户工作状态。
基于单片机的空调温度控制器设计
接口技术课程设计报告基于单片机的空调温度控制器设计摘要设计了基于AT89C52的高精度家用空调温度控制系统，系统硬件主要由电源电路、温度采集电路（DS18B20）、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成；软件采用8051C语言编程；该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。
关键词：单片机；DS18B20；温度检测；显示目录1 设计目的及要求 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 功能模块电路设计 (3)2.2.1 单片机的选型 (3)2.2.2 振荡电路设计 (5)2.2.3 复位电路设计 (5)2.2.4 键盘接口电路设计 (6)2.2.5 温度测量电路设计 (6)2.2.6 系统显示电路设计 (7)2.2.7 输出控制电路设计 (8)2.3 总电路设计 (8)2.4 系统所用元器件 (9)3 软件系统设计 (10)3.1 软件系统总体方案设计 (10)3.2 软件流程图设计 (10)4 系统调试 (11)5 总结 (13)5.1 本系统存在的问题及改进措施 (13)参考文献 (14)附录1：系统的源程序清单 (15)附录2：系统的PCB图 (39)1设计目的及要求1.1 设计目的和意义21世纪的人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。
我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。
对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。
一般都要维持在21~26°C。
目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。
温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。
基于单片机的温度控制器附程序代码
生产实习报告书报告名称基于单片机的温度控制系统设计姓名学号8、0、1院、系、部计算机与通信工程学院专业信息工程10-01指导教师2013年9 月1日目录1.引言 (1)2.设计要求 (1)3.设计思路 (2)4.方案论证 (2)4.1方案一 (2)4.2方案二 (2)5.工作原理 (3)6.硬件设计 (3)6.1单片机模块 (3)6.2 数字温度传感器模块 (6)6.2.1 DS18B20性能 (6)6.2.2 DS18B20外形及引脚说明 (7)6.2.3 DS18B20接线原理图 (8)6.3按键模块 (8)6.4声光报警模块 (9)6.5数码管显示模块 (10)7.程序设计 (11)7.1主程序模块 (11)7.2 读温度值模块 (12)7.2.1读温度值模块流程图： (13)7.2.2 DS18B20写字节和读字节子程序流程图： (14)7.3 中断模块 (14)7.4 温度设定、报警模块 (14)8.实物效果图 (16)9.实习总结 (18)附录 (19)基于单片机的温度控制系统设计1.引言随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便是不可否定的，各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。
数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。
其中数字温控器就是一个典型的例子。
数字温控器具有读数方便、测温围广、测温精确、功能多样话等优点。
其主要用于对测温要求准确度比较高的场所，或科研实验室使用，该设计使用STC12C5A60S2单片机作控制器，数字温度传感器DS18B20测量温度，单片机接受传感器输出，经处理用LED数码管实现温度值显示，并能任意设定报警温度的温度围，实现声光报警。
在我们的实习过程中，我们首先要根据原理图焊接一个STC12C5A60S2单片机的开发板，经测试准确无误后，编写程序实现上面所说的数字温度控制器。
2.设计要求1.控制温箱温度2.加热：电炉丝，这里改成发光二极管3.冷却：自然or风冷4.温度目标区间：-50-100℃5.运行环境：常温6.供电：+5v7.控制精度：±2 ℃8.温度可设定，如果下限超过上限，显示错误。
单片机课程设计(温度控制器)
基于单片机的温度控制器设计内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。
该系统能实时采集周围的温度信息，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
该系统实现了对温度的自动监测和自动调温功能。
关键词：AT89C51 ADC0808 温度检测报警自动调温Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature. The instrument can achieve the automatic thermostat function.Keywords：AT89C51 ADC0808 Temperature detecting alarm automatic thermostat引言：本课题是基于单片机的温度控制器设计，经过对对相关书籍资料的查阅确定应用单片机为主控模块通过外围设备来实现对温度的控制。
实现高低温报警、指示和低温自加热功能（加热功能未在仿真中体现）。
1．设计方案及原理1.1 设计任务基于单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。
单片机温度控制器设计
单片机温度控制器设计一、引言温度控制器是一种广泛应用于工业控制领域的设备，它可以根据设定的温度范围来自动控制物体的温度。
本文将介绍一种基于单片机的温度控制器设计方案。
二、设计原理1. 温度传感器：选用精确可靠的温度传感器，如LM35，通过检测环境温度并将其转换为电压信号。
2. 单片机：选用适当的单片机，如STM32系列，负责温度信号的采集、处理和控制输出。
3. 控制输出：通过继电器或三极管等元件，控制加热装置或制冷装置的工作状态，以实现温度的控制。
4. 显示模块：为了方便用户了解当前温度信息，可以选用LCD显示模块，将温度数据进行实时显示。
5. 供电电源：通过稳压电源模块，为温度控制器提供稳定可靠的电源。
三、硬件设计1. 电路连接：按照传感器、单片机、控制输出、显示模块和供电电源的顺序进行连接，并注意信号线与电源线之间的分隔，以减少干扰。
2. 电气连接：将电路连接至电源，确保供电电源工作稳定。
3. 外壳设计：为了保护电路免受外界环境的干扰，可以设计一个合适的外壳来固定和封装电路。
四、软件设计1. 初始化设置：在程序开始时，进行各模块的初始化设置，包括ADC模块的初始化、定时器的初始化、控制输出口的初始化等。
2. 温度采集：通过ADC模块读取温度传感器的模拟信号，并进行一定的处理，得到代表温度的数字数据。
3. 控制策略：根据温度数据与设定温度的比较结果，确定控制输出的状态，以实现加热或制冷操作。
4. 显示功能：将温度数据通过串口或I2C总线发送至LCD显示模块，以供用户实时了解当前温度信息。
五、测试与调试1. 硬件测试：检查电路连接是否正确，通过示波器或万用表等工具，测量各信号线的电压或电流是否符合设计要求。
2. 软件调试：通过单片机的调试工具，逐步调试程序代码，确保各功能模块正常运行，并能正确响应设定的温度阈值。
3. 性能验证：将温度控制器放置在不同温度环境下，观察并记录控制输出的状态与温度变化的关系，验证温度控制器的稳定性和精度。
基于单片机的温度控制器
自动温度控制系统TEMPERATURE AUTOCONTROL SYSTEM测控0601 王建淼 200602540117摘要：本实验以LAB2000P仿真和伟福6000编程软件为实验开发平台，使用LAB2000P上集成的一些功能模块，80C51芯片以及外围电路来实现温度的自动控制功能。
通过实际应用，加深对微机知识和原理的理解。
关键词：温度自动控制 LAB2000P 80C51 8255A１.系统的功能要求及总体设计1.1 功能要求自动温度控制系统应能达到以下功能要求：(1)可以人为方便地设定所需控制的温度值，温控仪器能自动将其加热至此设定值并能保持，直至重新设定为另一温度值；(2)能够单独实现测量对象温度的作用；(3)整套仪器可靠性好，设计不易出故障；(4)尽量采用典型、通用的器件，一旦损坏，易于在市场上买到同样零部件进行替换。
1.2总体设计半导体温度控制仪的硬件电路主要由单片机系统、温度采样电路、温度设定电路、比例积分电路、驱动电路、键盘显示电路以及接口电路组成。
温度采样电路包括温度传感器、信号放大电路以及A/D转换电路。
温度传感器采集来的信号经信号放大电路放大后，经过A/D转换后送单片机作处理。
经过单片机分析后，进行相应的处理，发出控制信号通过驱动电路控制TEC加热或制冷。
键盘显示是用户与温控仪交互的界面。
用户通过键盘对温控仪进行操作，通过显示得到温控仪的状态以及温控结果。
整个系统是在单片机的控制下运行的。
同时单片机也可以通过接口电路与上位机通讯。
系统的原理框图如图所示。
键盘模块摘要：提出了一种基于单片机的键盘字符输入及LCD显示系统设计方案。
阐述了系统硬件设计模块接口电路和工作原理，介绍了键盘接口的软件设计，给出相应的程序设计流程图。
键盘采用软件查询和外部中断相结合的方法来设计，低电平有效。
程序可分为三个模块：1键输入模块：扫描键盘，读取一次键盘并将键值存入键值缓冲单元2显示模块：将显示单元的内容在显示器上动态显示3主程序：调用键输入模块和显示模块最常见的键盘布局如图1所示。
基于单片机的空调温度控制器的设计
基于单片机的空调温度控制器设计The design of air conditioning temperature controller based on MCU学院：信息科学与工程专业班级：测控技术与仪器1003班学号：100401316学生姓名：刘和平指导教师：颜华（教授）2014 年6 月摘要随着经济的发展和人们生活水平的提高，空调机受到了广泛的应用。
空调机的温度控制器主要是由温度传感器感受室内温度变化，将采集到的温度信号处理后与设定的温度值进行比较，控制继电器的通断，使温度被控制在设定值左右，使空调器的工作状态随着人们要求和环境状态而自动变化，迅速准确的达到人们的要求，并使空调器的工作状态保持在最合理的状态下。
在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域中，温度测控系统占有很重要的地位，得到了广泛的应用。
因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本文主要从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计。
该系统以STC12C5608AD单片机为核心，主要由温度检测电路、按键与显示电路、继电器控制电路等构成。
在本系统中，主要是同过DS18B20采集被测温度并转换成数字信号送单片机，以单片机为核心数据处理系统，通过两位数码管，显示设定温度，通过继电器来控制压缩机、四通阀从而控制空调制冷或制热。
本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性，分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础，对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
关键词：DS18B20；单片机；温度控制；空调AbstractWith the development of economy and the improvement of people's living standard, the air conditioner has been widely applied. Temperature controller of air conditioner is mainly composed of sensors to monitor indoor temperature, the temperature signal processing the collected with the set temperature value, to control the on-off relay, the temperature is controlled in the set value, the air conditioner working condition with people demand and the state of the environment changes rapidly and automatically, accurate to the requirements of the people, and make the air conditioner working state is maintained in a reasonable state. In the industrial and agricultural production, scientific research and in people's lives, temperature measurement and control system plays a very important role, has been widely applied. Therefore, the number of temperature sensor applications of various sensors of the first home. At present, the temperature sensor from analog to digital integrated development.This paper mainly describes the hardware and software aspects of the design of single-chip temperature control system. The system STC12C5608AD microcontroller core, mainly by the temperature detection circuit, buttons and display circuit, relay control circuit, etc.. In this system, mainly through the DS18B20 collection with the measured temperature and converted into a digital signal sent to the microcontroller, microcontroller as the core data processing system, through two digital tube display set temperature, the compressor is controlled by relays, Stone valve to control the air conditioning, refrigeration or heating. This paper outlines the development and the basic principles of the thermostat, introduced the principle and characteristics of the temperature sensor. Analysis of the merits of the DS18B20 temperature sensor. Based on this description of the theoretical basis for the development of the system, some of the key parameters of the measurement system were discussed. While the introduction of a temperature control system functions is proposed based on the overall structure of the system. Temperature measurement system for collecting, receiving, processing, display part of the overall design has been demonstrated, further describes the SCM applications in the system, and analyzes the various parts of the system hardware and software.Keywords: DS18B20; single chip microcomputer; temperature control; air conditioningII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 课题研究意义 (1)第2章系统总体方案设计 (3)2.1 温度传感器产品分类与选择 (3)2.1.1 常用的测温方法 (3)2.1.2 温度传感器产品分类 (3)2.1.3 温度传感器的选择 (5)2.2 总体方案的确定 (6)2.3 系统实现框图 (7)第3章系统单元电路设计 (8)3.1 系统相关硬件及模块介绍 (8)3.1.1 温度采集电路 (8)3.1.2 STC12C5608AD介绍 (9)3.1.3 时钟电路 (11)3.1.4 复位电路 (11)3.1.5 温度显示电路 (12)3.1.6 按键功能设置电路 (13)3.1.7 继电器驱动电路 (14)3.1.8 继电器控制电路 (14)3.1.9 压缩机、四通阀 (15)3.1.10 电动机电路 (15)第4章系统软件设计 (17)4.1 DS18B20数据通信概述 (17)4.2 控制接口时序说明 (19)4.3 软件程序设计 (20)4.3.1 主程序模块流程图 (21)4.3.2 DS18B20测温程序及流程图 (22)4.3.3 按键扫描程序及流程图 (25)4.4程序调试 (26)4.4.1 Keil uVision2软件 (26)4.4.2程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (27)第5章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 系统硬件电路图 (32)附录2 系统软件程序................................................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的电冰箱温控器设计
基于单片机的电冰箱温控器设计摘要：本文介绍了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案。
该设计方案通过传感器实时监测冰箱内部温度，并通过单片机进行控制和调节。
通过分析实际应用需求，设计合适的温度控制算法，并实现温度的精确控制。
同时，本方案还考虑了电池供电和多种报警机制，以确保系统的可靠性和安全性。
1.引言电冰箱是家庭中必不可少的电器设备之一，它可以帮助我们保鲜食物、制作冰块等。
而温控器则是电冰箱的重要组成部分，它可以通过控制温度来满足不同的使用需求。
传统的电冰箱温控器常常使用机械式的温度控制装置，无法实现精确的温度控制，也不具备智能化的功能。
因此，本文提出了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案，通过数字化的设计和控制，实现了温度的精确控制和监测。
2.系统的硬件设计本系统的硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块和驱动模块。
2.1传感器模块传感器模块主要用于实时监测电冰箱内部的温度。
常用的温度传感器有热敏电阻式温度传感器和数字温度传感器。
本设计选择了DS18B20数字温度传感器，它具有体积小、精度高和通信简单等优点。
2.2单片机模块单片机模块是整个系统的核心控制部分，负责接收传感器模块的数据并进行处理。
本设计选择了Atmega16单片机作为核心芯片，并使用C语言进行编程。
通过单片机的A/D转换功能，可以将模拟的温度信号转换为数字信号，方便后续的处理。
2.3驱动模块驱动模块主要用于控制电冰箱的制冷和加热装置。
通过控制电压源的开关，可以实现制冷或加热的功能。
为了确保系统的安全性，可以在驱动模块中增加过流保护和过温保护等功能。
3.系统的软件设计系统的软件设计主要包括温度控制算法、用户界面和报警机制。
3.1温度控制算法通过分析实际的应用需求，设计合适的温度控制算法是整个系统设计的重点。
本设计选择了PID控制算法。
PID控制算法可以根据实际的温度和设定的目标温度，即时调节控制信号，使温度保持在设定范围内。
3.2用户界面为了方便用户使用和操作，本设计还提供了一个简单的用户界面。
基于单片机的温度控制器设计与研究_
第四章温度控制器的软件与算法实现一个完整的系统，除了必需的硬件条件以外，还需要相应的软件配合才能完成其功能。
因此，本章将在硬件结构的基础上讨论系统软件的设计，主要包括温度控制器的各个芯片和外围设备程序编写。
为了使温度控制器达到最好的控制效果，本控制器选用Fuzzy-PID控制方法。
该控制方法既具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度高，又具有Fuzzy控制器动态响应好的特点，满足了MOCVD温度控制系统上升时间快，超调小的要求，取得了较好的控制效果。
4.1 温度控制器系统软件的设计4.1.1温度控制器的主程序设计温度控制器的硬件由图3.1所示各部件组成，它以STC89C516RD+单片机为核心，包括A/D模块、D/A模块、通信模块、外扩键盘输入和LED显示温度。
反应室内的实际温度由热电偶测量并转换成毫伏级的电压信号，通过热电偶冷端温度补偿线路实现零点迁移和冷端补偿，经运算放大器放大到 0-5V，再经过分压后，由A/D模块ICL7135转换成数字量。
此数字量经转换后，一方面通过 LED 将反应室内的温度显示出来；另一方面，将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小，采用FUZZY- PID控制，通过调节感应加热器上的电压，就可以控制加热功率大小，从而控制反应室内的温度及升温速度其逐渐趋于给定值且达到平衡。
为了便于程序的调试与维护，系统全部程序采用模块化结构。
由一个主程序和若干子程序组成。
子程序主要包括A/D转换子程序、D/A转换子程序、LED显示子程序、FUZZY-PID控制子程序、键盘控制子程序等，各子程序均能很快返回主程序，不会发生子程序时间过长等问题，子程序对相关事件的处理依靠标志位和判断标志位来完成。
主程序通过调用各个子程序来完成所有的温度控制器功能。
主程序的流程图如图4.1所示。
图4.1 主程序流程图4.1.2 A/D转换模块本设计选用ICL7135的串行工作方式，利用ICL7135的“busy”端，用I/O和STC89C516RD+内部的一个定时器就可以把ICL7135的数据送入单片机。
基于单片机的温度控制器设计(20200831225712)
技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89S51实现对温度物理量的控制，以实现对温度控制的目的；2、为达到电源输出5V电压目标，完成电源电路的设计；3、为达到数码管显示目标，完成显示电路的设计；4、为达到键盘控制的目标，完成键盘电路的设计；5、为达到检测温度的目标，完成检测电路的设计；6、完成报警设计；7、进行软件设计［分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块；编写数字调节器软件模块；编写A/D转换器处理程序模块；编写输出控制程序模块；其它程序模块（数字滤波、显示与键盘等处理程）等等。
一、本课程设计系统概述1、系统原理温度传感器DS18B20从设备环境的不同位置采集温度，单片机AT89S51获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。
当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备（压缩制冷器），当采集的温度经处理后低于设定温度的下时，单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备（加热器）。
当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。
系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。
2、系统结构图本设计以AT89S51单片机为主控核心设计的一个温度控制系统，低温时可控制加热设备，高温时控制风扇，超出设定最高温度值时蜂鸣器发出声响报警。
图1总体硬件方框图3、文字说明控制方案（1）温度测量部分方案DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统, 可直接将温度转化成串行数字信号（按9 位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围—55〜+ 125C，可编程为9〜12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625 C,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，业可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个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。
基于单片机的智能温度控制器设计课程设计
单片机类课程设计题目：智能温度控制器目录论文总页数23 页一、.............................................. 弓丨言.2二、.............................................. 关键字.3三、.............................................. 设计的题目.3四、.................................... 课程设计的基本要求4五、.............................................. 方案设计...4六、.............................................. 系统设计方案及框图........................................... ••…5 6.1 智能温度控制器总体方案6.2设计原理框图 ................................... .6七、数字信号采集和处理............................ (6)7.1、DS18B20产品的特点........................ ..7 7.2、DS18B20的引脚介绍 (7)7.3、DS18B20的使用方法 (8)八、系统硬件电路 (11)8.1控制器内部结构 ..................................... .128.2控制器具体电路 ..................................... .13九、系统扩展电路 (13)9. 1数字温度感应模块接口电路 (13)9. 2液晶显示电路 (14)9. 3系统输入电路 (15)十、系统总电路 (15)10.1Altium Designer电路设计软件绘制的总电路原理图 (16)10. 2电路仿真软件PROTEUS下系统实时仿真 (16)10. 3 系统总电路PCB 图的设计 (17)十一、系统软件 ……………………………………………… ...18 十二、总结与体会 十三、参考文献、引言随着科技的不断发展，二十一世纪已经进入电子信息时代的轨 道。
基于单片机的温控器
天津理工大学课程设计报告题目：基于单片机的温控器设计学生XX 李天辉学号20101009 届2013 班级电气4班指导教师专业电气工程及其自动化说明1. 课程设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三局部，其中任务书、指导书由教师完成。
按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。
2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成课程设计工作。
3. 设计报告内容建议主要包括：概述、系统工作原理、系统组成、设计内容、小结和参考资料。
4. 设计报告字数应在3000-4000字，采用电子绘图、采用小四号宋体、1.25倍行距。
5.课程设计成绩由平时表现〔30%〕、设计报告〔30%〕和提问成绩〔40%〕组成。
课程设计任务书、指导书课程设计题目：Ⅰ.课程设计任务书Ⅱ.课程设计指导书三、课程设计进度安排起迄日期工作内容系统需求分析器件选型，硬件原理图设计PID或模糊PID算法设计软件编制调试撰写课程设计报告目录一、引言------------------------5二、概述------------------------5三、系统工作原理----------------5四、系统组成-------------------6五、系统硬件介绍----------------16六、系统软件设计----------------13七、总结------------------------18八、课程设计参考资料------------19引言在科技飞速开展的今天，计算机技术得到迅猛推广,而单片机由于具有集成度高，体积小，功耗低，处理能力强，可靠性高，系统构造简单，价格低廉，易于推广使用的优点，因此被广泛应用于工业生产和家庭生活中。
温度控制系统那么是单片机在家庭生活中的一个典型的应用。
温度控制器是一种温度控制装置，它根据用户所需温度与设定温度之差值来驱动执行机构，从而到达用户所需温度的目的。
各种温控家用电器随着生产技术的开展和生活水平的提高越来越普及，只有一个简单、稳定的温度控制系统才能更好的适应市场需求，更好的满足人民的意愿一、概述该温度控制系统是以8051单片机为核心的控制系统。
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天津理工大学课程设计报告题目：基于单片机的温控器设计学生姓名李天辉学号******** 届2013 班级电气4班指导教师专业电气工程及其自动化说明1. 课程设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三部分，其中任务书、指导书由教师完成。
按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。
2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成课程设计工作。
3. 设计报告内容建议主要包括：概述、系统工作原理、系统组成、设计内容、小结和参考资料。
4. 设计报告字数应在3000-4000字，采用电子绘图、采用小四号宋体、1.25倍行距。
5.课程设计成绩由平时表现（30%）、设计报告（30%）和提问成绩（40%）组成。
课程设计任务书、指导书课程设计题目：Ⅰ.课程设计任务书Ⅱ.课程设计指导书二、主要技术关键的分析、解决思路1、温度控制电路设计，可以采用无触点交流开关BT136结合光藕MOC3062设计温度控制电路，实现强弱电隔离。
2、与上位机通讯采用RS485，需要加入点评转换芯片如MAX485。
3、为了确保输入信号不损毁芯片，信号调理电路需加嵌位电路。
4、可以选用单片机开发板来进行设计，但要满足任务书要求。
三、课程设计进度安排起迄日期工作内容系统需求分析器件选型，硬件原理图设计PID或模糊PID算法设计软件编制调试撰写课程设计报告目录一、引言------------------------5二、概述------------------------5三、系统工作原理----------------5四、系统组成 -------------------6五、系统硬件介绍----------------16六、系统软件设计----------------13七、总结------------------------18八、课程设计参考资料------------19引言在科技飞速发展的今天，计算机技术得到迅猛推广,而单片机由于具有集成度高，体积小，功耗低，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉，易于推广使用的优点，因此被广泛应用于工业生产和家庭生活中。
温度控制系统则是单片机在家庭生活中的一个典型的应用。
温度控制器是一种温度控制装置，它根据用户所需温度与设定温度之差值来驱动执行机构，从而达到用户所需温度的目的。
各种温控家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及，只有一个简单、稳定的温度控制系统才能更好的适应市场需求，更好的满足人民的意愿一、概述该温度控制系统是以8051单片机为核心的控制系统。
在硬件电路方面，主要分成了几个模块，即温度数据采集、温度检测电路模块，ADC0809电信号的处理模块，加热控制电路模块，数据处理模块，电压输入模块，LED显示模块，键盘输入模块和温度控制输出模块，并在protel 99SE上进行电原理图绘制及双层印制电路板设计。
温度采集采用集成温度传感器、集成运算放大器构成的信号调理电路、AD 转换器组成。
温控部分采用交流开关BT136通过改变导通角进行调压限流达到控制加热丝温度的目的。
温度控制算法采用PID控制，采用普通PID或模糊PID。
对控制PID参数进行整定，运用MATLAB进行仿真，说明控制效果。
进行程序编制。
设计通讯协议，并能够通过RS485总线将数据传回上位机。
二、系统工作原理温度控制系统如下图所示，温度由热电偶检测，经变送器变换成标准电压信号送入A/D转换器，使之变成数字量，送入单片机，经数字滤波后作为本次采样值；控制程序按照设定好的算法，将设定值和采样值进行比较运算，再将运算结果送到触发电路控制交流开关BT136通过改变导通角进行调压限流达到控制加热丝温度的目的，实现温度恒定控制。
另外，本系统还支持温度的设定和显示，当控制系统的温度过高或者过低时，可以触发声光报警信号，提醒工作人员注意。
三、系统组成温度控制器主要由单片机，时序电路，温度采样电路，A/D转换电路，温度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成. 流程图如下：图1 温度控制系统框图四、系统硬件介绍4.1、8051单片机介绍8051单片机由具有数据处理能力的微处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断控制和系统时钟电路等几大单元以及数据总线、地址总线和控制总线三大总线组成。
8051属于8位单片机，片内4KB的ROM，128B的片内RAM。
可寻址外部的64KB的数据存储器和程序存储器，16位的地址总线，5个中断源，2个优先级，32根I/O线，1个全双工异步串行口，2个16位定时/计数器。
8051的复位方式有上电复位、手动开关复位和自动复位3种，其中上电复位电路是利用电容充放电来实现的。
其时钟产生方式分为内部振荡方式和外部时钟方式。
内部振荡方式是利用单片机内部的反向放大器构成振荡电路。
8051单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
1、电源:（1）VCC - 芯片电源，接+5V；（2）VSS - 接地端；2、时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
3、控制线:控制线共有4根：（1）ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。
ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。
PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
（2）PSEN:片外程序存储器选通信号。
（3）RST/VPD:复位/备用电源。
RST功能：复位信号输入端。
VPD功能：在Vcc 掉电情况下，接备用电源。
（4）EA/Vpp:片外ROM选择/片内EPROM编程电源。
EA功能：内外ROM选择端。
Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
4、I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号。
8051单片机由具有数据处理能力的微处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断控制和系统时钟电路等几大单元以及数据总线、地址总线和控制总线三大总线组成。
8051属于8位单片机，片内4KB的ROM，128B的片内RAM。
可寻址外部的64KB的数据存储器和程序存储器，16位的地址总线，5个中断源，2个优先级，32根I/O线，1个全双工异步串行口，2个16位定时/计数器4.2 A/D转换电路4.2.1 ADC0801介绍ADC0801是8位全MOS中速A/D 转换器、它是逐次逼近式A/D 转换器，片内有三态数据输出锁存器，可以和单片机直接口接。
其主要引脚功能如下：（1）RD，WR：读选通信号和选通信号（低电平有效）。
（2）CLK：时钟脉冲输入端，上升有效。
（3）DB0—DB7是输入信号。
（4）CLKR：内部时钟发生器外接电阻端，与CLKIN端配合可由芯片自身产生时钟脉冲，其频率为1/1.1RC。
（5）CS：片选信号输入端，低电平有效，一旦CS有效，表明A/D转换器被选中，可启动。
（6）WR：写信号输入，接受微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端，低电平有效，CS、WR同时为低电平时，启动转换。
(7)INTR：转换结束输出信号，低电平有效，输出低电平表示本次转换已完成。
该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。
（8）CLK:为外部时钟输入端，时钟频率高，A/D转换速度快。
允许范围为10-1280KHZ，典型值为640KHZ，此时，A/D转换时间为10us。
通常由MCS—51单片机ALE端直接或分频后与其相连。
当MCS单片机与读写外，RAM操作时，ALE信号固定为CPU时钟频率的1/6，若单片外接的晶振为6MHZ，则1/6为1MHZ，A/D转换时间为64us。
4.2.2 A/D转换电路工作原理A/D 转换电路如图2.1所示。
ADC0801的A/D转换结果输出端DB0—DB7与8051的P0.0-P0.7相连，INTR与P2.0口相连，INTR端用于给出A/D转换完成信号，所以通过查询P2.0便可以获知A/D转换是否完成。
RD与8051 RD相连，WR也是跟8051 WR相连。
CS、VIN+接地。
（低电平有效）ADC0801的两模拟信号输入端，用以接受单极性、双极性和差摸输入信号，与WR同时为低电平A/D转换器被启动切在WR上升沿后100 模数完成转换，转换结果存入数据锁存器，同时，INTR自动变为低电平，表示本次转换已结束。
如CS、RD同时来低电平，则数据锁存器三态门打开，数字信号送出，而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态。
图4.1 A/D转换电路图4.3 温度采样电路4.3.1 AD590型温度传感器AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。
在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，AD590温度感测器是一种已经IC 化的温度感测器,它会将温度转换为电流,由于此信号为模拟信号，因此，要进行进一步的控制及数码显示，还需将此信号转换成数字信号。
它的主要特性如下：(1)流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数；即：式中：Ir T (1)/1Ir—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T—热力学温度，单位为K。
(2)AD590的测温范围为-55℃～+150℃； (3) AD590的电源电压范围为4V ～30V ；4.3.2 温度采样工作原理因为AD590是将温度转换为电流，而单片机对电压信号更好测量，所以要将电流转化为电压，同时对电压信号进行放大后输入A/D 转换ADC0801的VI-端口。
电流转化为电压表达式如下：0r f U I R =- (2)由反相比例运算放大电路，根据“虚断”，“虚短”，集成运放净输入电压为零，净输入电流为零，净输入电流为零等推算出表达式为： 0(1/)I f V R R U =+ (3) 最后由(1),(2),(3)得到：(1/)I f f V R R TR =+ （4）图4.2 温度采样电路4.4温度控制电路8051的RXD的引脚与7404的引脚相连接，从RXD发出的控制信号经7404和ULN2003到达交流开关BT136通过改变导通角进行调压限流达到控制加热丝温度的目的。
温度控制范围0~99.9度。
ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。
其中ULN2003是由7个NPN具有用共阴二极管夹紧来转换电感负载的高压输出特征的达林顿晶体管组成。
当前一对单精度型的额定电流为500mA，有比较高的电流容量，它的应用软件包括继电器驱动器、显示驱动器，线驱动器和逻辑缓冲器等。