单片机课程设计(温度控制器)
基于单片机的数字温度计的课程设计
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展，单片机技术受到了广泛的应用，并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础，设计和实现了一款基于单片机的数字温度计，旨在解决过热或者过冷的问题，通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度，并控制过热和过冷的情况。
（一）设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件，对硬件进行器件选型，完成系统模块的设计，以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计，最后采用ADUC7024作为控制器，与温度检测器、LED等模块进行硬件联通，完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型：本设计采用ADUC7024作为系统的控制器，采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片，显示采用的是LED系列的指示灯，系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块：本次设计以ADUC7024硬件为主框架，以温度检测器连接ADUC7024控制器，可以实现温度范围内数字检测，LED显示屏以温度为参数，可根据设定的温度范围指示异常温度；系统开关采用按键开关来控制，多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器，设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路，主要包括：外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路，电路图如下图1所示：1、主程序：本次设计采用C语言编写，主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制，采用按键输入调节温度，并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM，控制系统会及时获取当前温度，比较当前温度与上下限值，如果出现过热或者过冷，则会发出警报。
2、子程序：本次设计还编写了多个子程序，用于实现数据处理、按键检测等功能，并在主程序中进行调用，使程序更加规范。
基于单片机的水温控制器设计
基于单片机的水温控制器设计引言水温控制在很多领域中都具有重要的应用价值，例如温室、鱼缸、热水器等。
基于单片机的水温控制器能够自动调控水温，提高水温的稳定性和准确性。
本文将介绍如何设计一个基于单片机的水温控制器，以实现对水温的精确控制。
一、硬件设计1.单片机选择选择一个合适的单片机对于设计一个稳定可靠的水温控制器至关重要。
常用的单片机有STC89C52、AT89C52等。
在选择时应考虑单片机的性能、功耗、接口等因素。
2.温度传感器温度传感器用于检测水温，常用的有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
NTC热敏电阻价格便宜，但精度较低，DS18B20精度高，但价格相对较贵。
3.加热装置加热装置用于根据温度控制器的输出信号进行加热或制冷。
可以选择加热丝、加热管或半导体制冷片等。
4.驱动电路驱动电路用于将单片机的输出信号转换为合适的电流或电压，驱动加热装置。
可以选择晶体管或继电器等。
5.显示模块可以选择液晶显示屏或LED数码管等显示水温的数值。
二、软件设计1.初始化设置首先，对单片机进行初始化设置，包括引脚配置、定时器设置等。
然后，设置温度传感器和加热装置的引脚。
最后，设置温度范围，以便根据实际需求进行调整。
2.温度检测使用温度传感器检测水温，并将读取到的温度值转换为数字形式，以便进行比较和控制。
可以使用ADC（模拟-数字转换）模块转换模拟信号为数字信号。
3.控制算法本设计中可以采用PID控制算法进行水温控制。
PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法根据设定值和反馈值之间的差异来计算控制信号。
可以根据需求进行参数调整，以获得更好的控制效果。
4.显示和报警使用显示模块显示当前水温的数值，并在温度超出设定值时触发报警功能。
报警可以采用声音、灯光等形式。
5.控制输出根据PID算法计算出的控制信号，控制驱动电路，驱动加热装置或制冷装置，以实现水温的调节。
总结基于单片机的水温控制器能够实现对水温的精确控制。
单片机数字温度计课程设计总结
单片机数字温度计课程设计总结一、引言温度是物体分子热运动的表现，对于很多应用场合来说，准确地测量和监控温度是非常重要的。
在本次课程设计中，我们使用单片机设计了一个数字温度计，能够实时测量环境温度并将其显示在数码管上。
本文将对该课程设计进行总结和归纳。
二、设计思路1. 硬件设计：我们使用了传感器、单片机和数码管等硬件元件。
传感器用于感知环境温度，单片机负责数据处理和控制，数码管用于显示温度数值。
2. 软件设计：我们使用C语言编写了相应的程序。
程序的主要逻辑是通过单片机与传感器进行通信，获取温度值并进行转换，然后将转换后的数值通过数码管进行显示。
三、硬件设计1. 传感器选择：在本次设计中，我们选择了NTC热敏电阻作为温度传感器。
它的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化即可得到环境温度。
2. 单片机选择：我们选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
它具有较高的性价比和丰富的资源。
3. 数码管选择：我们选择了常见的共阳极数码管，它能够直观地显示温度数值。
四、软件设计1. 数据采集：首先，我们需要通过AD转换将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
然后，我们将数字信号转换为温度值，根据传感器的特性曲线进行适当的校准。
2. 数据处理：接下来，我们需要对采集到的温度值进行处理，例如进行单位转换或滤波处理，以获得更加准确和稳定的结果。
3. 数据显示：最后，我们将处理后的温度值通过数码管进行显示。
为了方便观察，我们还可以添加一些提示信息，例如温度单位或警告标识。
五、调试和测试在设计完成后，我们需要进行调试和测试，以确保温度计能够正常工作。
首先，我们可以通过改变环境温度来验证温度计的测量准确性。
其次，我们还可以通过与其他温度计进行对比来验证其稳定性和精度。
六、设计优化和改进在实际使用过程中，我们可以根据需求进行进一步的优化和改进。
例如，我们可以添加温度报警功能，当温度超过设定阈值时，温度计能够及时发出警报。
单片机课程设计——温度监控系统设计
单片机课程设计报告设计题目：温度监测系统专业：班级：学生姓名： _____学号：指导教师：__目录一、引言 (2)二、设计目的与要求 (2)三、总体设计方案 (2)四、实验原理 (3)五、材料清单 (4)六、基本芯片及其原理 (5)6.1单片机6.2温度传感器及其原理6.3 DS18B20传感器的温度数据关系七、程序设计 (7)八、系统框图 (11)九、工作流程图 (12)十、硬件电路图 (14)十一、结束语 (15)十二、参考文献 (15)温度监测系统课程设计任务书一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。
本设计具有操作方便，控制灵活等优点。
本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。
单片机的温度计的课程设计方案
基于单片机的数字温度计的设计姓名：詹崇武班级：09应电2班学号：2009061601学院：机电工程学院2018-12-7目录1、课程设计目的32、工具/准备工作33、设计步骤及原理5步骤1：方案框图5步骤2：程序设计6步骤3：电路硬件设计及Proteus软件仿真84、设计结果及分析95、总结及心得体会96、对本设计过程及方法、手段的改进建议97、参考文献101、课程设计目的本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。
2、工具/准备工作原件清单基于STC89C52单片机的数字温度计元件清单如表1所示。
元件名称型号数量/个用途单片机STC89C52 1 控制核心集成块DS18B20 1 测温电路集成块74LS07 1 显示驱动集成块74LS245 1 显示驱动电容30pF 2 晶振电路晶振12MHz 1 晶振电路电解电容10uF/10v 1 复位电路电阻10kΩ 5 复位电路、上拉电阻电阻 4.7 kΩ 1 测温电路按键 1 复位电路数码管4位共阳 1 显示电路ISP接口线1*4 1 下载程序万用板 140脚IC锁紧座 1表1 基于AT89S52单片机的数字温度计元件清单原件介绍1. STC89C52的功能特性STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8K字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
基于AT89S52单片机的温度控制器设计
史 新 鹏
（ 军 大连 舰艇 学 院装 备 自动 化 系 ， 宁 大连 １ ６ １ 海 辽 １ ０ ８）
摘要 ： 文章 实现 了一种 基 于 Ａ ８ Ｓ２ 片机 的 室 内温度控 制 器 ，采 用数 字传 感器 Ｄ １Ｂ ０构成测 温单元 ，完 Ｔ ９５ 单 Ｓ８ ２ 成 对 温度 的采 集、转换 和 传输 任务 ，并 用 两个四位 数码 管 实时显 示 当前 室 内的 温度值 ，并 与事 先设 定的 温度 值 进 行 比较 ，最后将 比较 结果 通过 单 片机 以开 关量 的输 出方式控 制 固 态继电 器的通 断 ，Ｌ— Ｉ 度采
ｒ—
Ｌ — 温 制 ｆ 度控
ｒ—
高 电平 ，保证 数据传 输 方 向是 由Ａ 口向Ｂ 口传 输 。数
码 管共 阳极 引脚通过 ８ ５ 三 极 管与单 片机 的Ｐ 口相 ５０ ２
图 １ 系统 总 体 结 构 图
２ ｏ 中圈； ４ 新拔扣 ２ ２０ 咄 ０｛ ４
气 不理 想 的话 ，居 室 内温度 会很 低 ，这 将在 很大 程
度 上 影响 到住户 的正 常生活 与 身体健 康 。这时 ，住 户往 往会使 用 一些诸 如 电暖器 等用 电设备 来 为家庭 取暖 。然 而 ， 目前市 场 上的 电暖器 往往 只能完 成加 热这 个 简单 的功 能，特 别是 电暖器 如果 在使 用者 夜 间休 息时使用 的话 ，很 可 能一整 夜都在 加热 工作 ， 这样 不仅不 安全 ，而 且还造 成 了 电能 的浪 费 。如 果
系统输 入端 包含 电源模 块和 温度 采集模 块 ，系统 输 出端包含温 度显示模 块和温 度控制模块 。
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基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机的数字温度计课程设计是一个非常有趣和实用的项目。
首先，我们需要选择合适的单片机，比如常用的Arduino或者STM32等。
然后，我们需要选择合适的温度传感器，比如LM35或者DS18B20等。
接下来，我们可以按照以下步骤进行课程设计：
1. 硬件设计，首先，我们需要将单片机和温度传感器连接起来，这涉及到电路设计和焊接。
我们需要确保电路连接正确，传感器能
够准确地读取温度，并且单片机能够正确地接收并处理传感器的数据。
2. 软件设计，接下来，我们需要编写单片机的程序，以便能够
读取传感器的数据，并将其转换为数字温度值。
我们可以使用C语
言或者Arduino的编程语言来实现这一步骤。
在程序设计中，需要
考虑到温度的单位转换、数据的精度等问题。
3. 显示设计，我们可以选择合适的显示设备来展示温度数值，
比如数码管、液晶显示屏或者OLED屏幕等。
在设计中，我们需要考
虑到显示的清晰度、易读性以及节能等因素。
4. 功能扩展，除了基本的温度显示功能，我们还可以考虑对数
字温度计进行功能扩展，比如添加报警功能、数据存储功能或者远
程监控功能等，这些功能的添加可以提升数字温度计的实用性和趣
味性。
5. 测试与优化，最后，我们需要对设计的数字温度计进行测试，并不断优化，确保其稳定可靠、准确无误地显示温度。
总的来说，基于单片机的数字温度计课程设计涉及到硬件设计、软件设计、显示设计、功能扩展、测试与优化等多个方面，学生可
以通过这样的课程设计项目，全面提升自己的电子设计和编程能力，同时也能够实现一个实用的数字温度计产品。
温度控制系统课程设计
温度控制系统课程设计一、引言温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，广泛应用于工业生产、农业生产、医疗保健等领域。
本课程设计旨在通过设计一个基于单片机的温度控制系统，让学生了解自动化控制系统的基本原理和实现方法。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一个基于单片机的温度控制系统，具体包括以下方面：1. 实现温度测量功能：通过传感器获取环境温度，并将数据转换为数字信号，供单片机处理。
2. 实现温度调节功能：根据设定温度和当前环境温度，通过单片机输出PWM信号调节加热器功率，从而实现对环境温度的调节。
3. 实现显示功能：将当前环境温度和设定温度以数字形式显示在LCD 屏幕上。
4. 实现报警功能：当环境温度超过设定范围时，通过蜂鸣器发出警报提示操作者。
三、硬件系统设计1. 硬件平台选择本课程设计采用STM32F103C8T6单片机作为控制核心，具有较高的性价比和丰富的外设资源，适合用于中小规模的自动化控制系统。
2. 温度传感器选择本课程设计采用DS18B20数字温度传感器，具有精度高、响应速度快、可靠性强等优点，适合用于工业自动化控制系统。
3. LCD显示屏选择本课程设计采用1602A型液晶显示屏，具有低功耗、易于控制等优点，适合用于小型自动化控制系统。
4. 其他外设选择本课程设计还需要使用继电器、蜂鸣器、电阻等外设实现各项功能。
四、软件系统设计1. 系统架构设计本课程设计采用分层结构设计，将整个软件系统分为数据采集层、控制层和用户界面层三个部分。
其中数据采集层负责获取环境温度数据；控制层根据设定温度和当前环境温度输出PWM信号调节加热器功率；用户界面层负责显示当前环境温度和设定温度，并实现报警功能。
2. 数据采集层设计数据采集层主要负责获取环境温度数据，并将其转换为数字信号供单片机处理。
本课程设计采用DS18B20数字温度传感器实现温度测量功能，具体实现步骤如下：（1）初始化DS18B20传感器。
（2）发送读取温度命令。
单片机课程设计(数字温度计)
单片机课程设计说明书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也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
2 总体设计方案2.1 方案论证根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用4位共阳LED 数码管以动态扫描法实现。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图AT89C51 主 控 制 器显示电路温度传感器 DS18B20扫描驱动2.2 系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。
图2 数字温度计设计电路原理图2.2.1 主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
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，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。
基于单片机的温度控制系统课设报告
基于单片机的温度控制系统摘要：该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了水温自动控制系统的设计，该系统的温度给定值可由人工通过键盘进行设定，测量温度经过A/D转换由数码管显示，通过PID控制算法对温度进行调节，使温度输出值在给定值上下波动，控制该系统的静态误差为1℃，用LED灯模拟加热强度，并用串口将输出的水温随时间的变化数值发到PC机上。
关键字：飞思卡尔单片机水温控制MC9S12DG1281、设计题目与设计任务σ≤；3.温度误要求：1温度连续可调范围是30-150摄氏度；2 超调量20%<±；4尝试使用能预估大滞后的方法，如史密斯预估，或大林算法；也可差0.5用PID及改进算法。
内容：1．根据题目的技术要求，画出系统组成的原理框图；2. 给出系统硬件电路图；3．确定温度控制方案；4. 给出控制方法及控制程序；5．整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书。
2、前言：随着电子技术和计算机的迅速发展，计算机测量控制技术拥有操作简单、控制灵活、使用便捷以及性价比较高的优点，从而得到了广泛的应用。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制，因此，单片机广泛应用于现代工业控制中。
利用单片机对温度测量控制会大大提高系统的可靠性和准确性。
该设计实验是在实验室完成，实验任务是设计制作一个水温自动控制系统，控制对象为1L净水，容器为搪瓷器皿。
水温由人工通过4*4的键盘设定，并能在环境温度改变时实现对水温的自动控制，采用PWM技术控制电阻丝的加热，加热强度由8个LED小灯模拟，以保持设定的温度基本不变，测量温度经过A/D 转换在4位数码管上显示（保留一位小数），并将温度每秒钟向计算机发送一次。
一、系统设计的功能该系统的闭环控制系统框图如图所示。
图水温控制系统结构框图单片机对温度的测量控制是基于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。
单片机课程设计方案—数字温度计
1 课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 课题目的随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。
本文采用单片机STC89S52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89S52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在数码管上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。
所有温度数据均通过4位数码管LED显示出来。
系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
1.2 功能要求说明设计一个具有特定功能的数字温度计。
该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。
测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。
1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明1.3.1设计课题总体方案(1>根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。
(2>温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。
与单片机的接口为P3.6引脚。
(3>键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键<SET）,加一建<+1），确认键<RET）。
(4>SET键<上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设置功能。
通过P0.1引脚接入。
(5>+1键<加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调整位加一。
通过P0.2引脚接入。
(6>RET键<确认键）:当该键按下时，指向下一个要调整的位。
通过P0.3引脚接入。
1.3.2 工作原理说明本课题以是80S52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统，利用温度传感器DS18B20可以直接读取被测温度值，进行转换的特性，模拟温度值经过DS18B20处理后转换为数字值，然后送到单片机中进行数据处理，并与设置的温度报警限比较，超过限度后通过扬声器报警。
单片机数字温度计课程设计报告
单片机数字温度计课程设计报告1.引言2.课程目标3.教学内容4.教学方法5.教学评价6.结论7.参考文献引言：数字温度计是现代生活中常用的一种温度测量工具。
对于学生来说，了解数字温度计的使用原理和正确使用方法是非常必要的。
因此，本课程设计旨在帮助学生掌握数字温度计的基本知识和技能，提高其实际应用能力。
课程目标：1.了解数字温度计的基本原理和结构。
2.掌握数字温度计的使用方法。
3.能够正确进行数字温度计的校准和维护。
4.能够应用数字温度计进行实际温度测量。
教学内容：1.数字温度计的基本原理和结构。
2.数字温度计的使用方法。
3.数字温度计的校准和维护。
4.数字温度计的实际应用。
教学方法：本课程采用讲授、实验和讨论相结合的教学方法。
通过讲解数字温度计的基本原理和结构，让学生了解数字温度计的工作原理；通过实验操作，让学生掌握数字温度计的使用方法和校准方法；通过讨论，让学生了解数字温度计的实际应用场景。
教学评价：本课程的教学评价主要采用考试和实验报告相结合的方式。
考试主要考查学生对数字温度计的理论知识掌握情况；实验报告主要考查学生对数字温度计的实际应用能力和实验操作能力。
结论：通过本课程的研究，学生能够掌握数字温度计的基本知识和技能，提高其实际应用能力，为其未来的研究和工作打下坚实的基础。
参考文献：1.《数字温度计使用手册》2.《数字温度计原理与应用》3.《温度测量技术与应用》1.设计任务1.1 设计目的本设计旨在实现一个温度监测系统，能够实时监测环境温度，并在温度超出预设范围时发出报警信号，同时在液晶显示屏上显示当前温度。
1.2 设计指标本设计的主要指标包括：温度监测精度、报警准确性、系统响应速度、硬件成本、软件复杂度等。
1.3 设计要求本设计要求系统稳定可靠，操作简便，能够满足实际应用需求。
2.设计思路与总体框图本系统采用单片机作为主控芯片，通过温度传感器采集环境温度，并将数据传输到单片机进行处理。
同时，液晶显示屏用于显示当前温度，按键用于对系统进行设置和调整。
51单片机温度课程设计
51单片机温度课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的结构与原理，掌握温度传感器与单片机的连接方法；2. 学会编写程序，实现温度的采集、处理和显示；3. 了解温度控制系统的基本原理及其在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、编程器等工具，进行单片机与温度传感器的连接；2. 掌握C语言编程，实现温度数据的采集、处理和显示；3. 能够分析温度控制系统的性能，提出优化方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发创新精神，增强解决实际问题的自信心；2. 培养团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生对我国电子产业的了解，提高国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：教师需采用讲解、示范、指导相结合的教学方法，引导学生主动参与实践，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，达到学以致用的目的。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机基础知识：介绍51单片机的结构、工作原理及特点；- 温度传感器原理：讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方法；- C语言编程：复习C语言基础知识，重点讲解与51单片机相关的编程技巧。
2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生使用万用表等工具，完成温度传感器与51单片机的连接；- 软件编程：编写程序实现温度数据采集、处理和显示，通过实践操作熟悉编程过程；- 系统调试：分析温度控制系统的性能，引导学生提出优化方案并进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：51单片机基础知识学习，了解温度传感器原理；- 第二周：C语言编程复习，学习与51单片机相关的编程技巧；- 第三周：进行硬件连接，学习温度传感器与单片机的连接方法；- 第四周：编写程序，实现温度数据采集、处理和显示；- 第五周：系统调试，分析性能并提出优化方案。
基于单片机的温度控制器设计
３ 温度数 据 的处理 方法
温度 的数据需要一定 的处理 ，一般来说 ，在读 出的两字节的二进制 值温度 ， 需要转换成为十进制 的数值 ， 才能输出显示 出来。相对起来 ， １位的分辨率温度都是以０ ６ ５ ２ ． ２ 步进的 ， 由于两个字节 的温度采用补 ０ 而 码来表示 ，所以必须要先进行判断才能读出温度 的最高位数 ，也就是说 才能判 断得出是正还是负，然后才能求补码转化成正温。如果读出来 的 温度数值是负的，在进行显示处理的时候 ， 在温度数的前面人为显示 负 号就可 以了。需要注意 的是 ， 在小数部分 的温度需要将４ 位乘 以０ ６ ５ ．２， ０
８ ２
应用科学
科 第期 ２年 １ ０ ９ １ 霸 Ｏ
基于单片机 的温度控制器设 计
张 佳 贤
（ 江阴华姿职业学 校 ，江苏江阴 ２ ４ ０ １４ ０）
摘 要 在我们 的 日常生活 中，尤其 是在科研生产 以及教学实验 的过 程中 ，时常需要 检测 温度 以及控制 温度 ，在这个 过程中 ，利用单 片机
应 的处 理 。
然后对乘积取其小觌 后的一位数。
４ 湿度控 翩器 的软 件设计
温度控制器的软件设计是在单片机上并 由它来进行控制工作 。主控 的程序包括 ：初始化 ；键盘显示管理 ； 各子程序调用。铂 电阻的电阻值 与其所受 的温度并不完全是线性的 ，正是 因为这样 ， 才设计了非等距分 段线险插值线哇化程序来对铂 电阻进行非线性进行补偿。
能够有效 的提高测量效果 。在此进行简单 的分析探讨 。 关 键词 单片机 ；温度 ；控制 ；设计
中 豳分 类号 Ｔ ３ 文 献标 识码 Ａ 文 章 编号 １７—６ １（ １） １０ ８— １ Ｐ ６３ ９７一２ ０１ — ０２０ ０ ０
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、引言 (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 (5)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 (12)8.2 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 (20)十三、参考文献 (21)一、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。
为了能够更好的适应社会的发展和需要，学好电子方面的知识对于我们这些二十一世纪的大学生是尤为重要的，单片机更是如此。
与此同时，设计一些新的电子产品对我们在学校所学知识的一种掌握和巩固。
许多情况下需要测量温度参数。
通常测温系统的主要器件是热敏电阻，由于它体积小、重复性好、测量方法简单，所以在测温系统中广泛应用。
但采用热敏电阻的测温系统需要A／D转换，而且测量精度不高。
本设计中采用Dallas公司生产的一种新型温度传感器DS18B20，它集温度测量、A／D转换于一体，其测量范围宽(-55℃～+125℃)，精度高(0.0625℃)，DS18B20是一款具有单总线结构的器件。
另外再搭配Dallas 公司生产的另一种实时时钟芯片DS1302用以产生精确的时、分、秒信号来实现实时温度测量，显示电路采用1602液晶。
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。
单片机原理及应用课程设计
单片机原理及应用课程设计一、引言单片机（Microcontroller，MCU）是一种高度集成的微处理器系统，具有处理器核、存储器、输入输出接口和定时计数器等基本功能模块，并且这些模块都集成在一个芯片上。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等优点，广泛应用于家用电器、汽车电子、工业自动化等领域。
本文将介绍单片机的原理及应用，并设计一个基于单片机的智能温控系统。
二、单片机原理1. 单片机结构单片机由CPU（Central Processing Unit）、存储器和外设组成。
其中CPU包括运算器（ALU）、控制器（CU）和寄存器组；存储器包括ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）和EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）；外设包括输入输出接口、定时计数器和串行通信接口等。
2. 单片机工作原理当单片机上电后，CPU从ROM中读取程序指令，并将其存放在RAM 中执行。
程序指令由操作码和操作数两部分组成，操作码表示指令类型，操作数表示指令参数。
CPU根据程序指令逐条执行相应的操作，完成各种任务。
3. 单片机编程单片机编程是指将程序代码翻译成单片机能够识别的指令，然后通过编程器将指令下载到单片机中。
常用的单片机编程语言有汇编语言、C 语言和BASIC语言等。
三、智能温控系统设计1. 系统功能本系统旨在实现对室内温度的监测和控制。
当室内温度超过设定值时，系统会自动启动降温设备，直到温度降至设定值以下。
当室内温度低于设定值时，系统会自动启动加热设备，直到温度升至设定值以上。
2. 系统硬件设计本系统采用AT89S52单片机作为控制核心，DS18B20数字温度传感器作为温度检测模块，LCD1602液晶显示屏作为人机交互界面，继电器模块作为输出控制模块。
3. 系统软件设计(1) 初始化：设置IO口方向、液晶显示初始化、定时器初始化等。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
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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。
1.2 设计要求
(1)实时温度检测。
(2)具有温度报警功能。
(3)可以设报警置温度上下限。
(4)低于下限时启动加热装置。
1.3 总体设计方案及论证
方案一：基于STC89C51单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据。
当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。
此方案由于DS18b20测量温度范围为－55℃～+125℃，在工业生产中此范围较小。
而且由于编程时采用I2C通信，因此读取数据是时序要求较高，程序编写复杂。
此方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。
方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃，将此温度值与先前设定的限值比较，达到上下限报警及低温自动调温的目的。
此方案设计简单，编程容易，并且增宽了测量温度范围。
本设计采用第二种方案。
为了能够使系统具备检测温度的大小，利用51系列单片机为主控制器，通过AD0808检测由电位器分压输出的的电压值，从而输出模拟温度值0-255℃送入单片机，控制外围设备达到控温目的。
2.硬件设计
本系统由主控模块、信号显示模块、温度检测模块、报警模块、设定报警温度和自动调温6个模块组成，系统硬件组成框图如图1所示。
图1 系统硬件组成框图
主控模块：AT89C51单片机
信号显示：LED-RED（高温），LED-GREEN（低温、继电器）
自动调温：继电器
图2 AT89C51和ADC0808的引脚图
主程序流程：设置定时器t1工作方式1下工作，t2在工作方式2下工作，为ADC0808提供工作时序。
一个高电平信号使ADC0808开始接受电压信号并开始转换，当p2.1接受到电平时说明ADC0808已经转换完成。
OE置1，将转换好的数字信号传输给单片机。
在单片机中将刚刚所得的数据与之前软件设定的上下限比较。
当超出上下限时报警指示灯接受低电平（p3.0、p3.1），且p3.7置位高电平驱动蜂鸣器发声。
在低于下限时p0.0置高电平进过集成运放的放大驱动继电器闭合。
（若继电器连接升温装置，使在低温时加热）使温度一直保持在一定范围内。
总结
误差分析，产生误差的因素主要有一下几点：（1）在参数选择的时候没有完
全匹配；（2）基准电压设定不适中；（3）AD转换时的误差。
学习了对比论证的方法，结合自身能力选用了较为简单的方案二，对以前学习过的单片机，模拟电子技术又再一次巩固。
选用了自己较为熟悉的汇编语言编程，更深入理解了汇编语言直接操作硬件的模型。
因为仿真的条件，本此设计只是温度控制器的核心部分，若在ADC0809模拟量输入端加一个热电偶则可直接将现场温度测出并由ADC0809转换送至单片机。
再在继电器开关处加一个实体的升温装置就可成为一个真正的温度控制器。
参考文献
[1] 王思明、张鑫、苟军年、张金敏、杨乔礼.单片机原理及应用系统设计[M].科学出版社
[2]封志宏.模拟电子技术[M].兰州大学出版社
[3] 周润景、袁伟亭、景晓松.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例[M].电子工业出版社.2006
[4] 阎石. 数字电子技术基础（第四版）[M].高等教育出版社.2004
[7] 赵亮.单片机C语音编程与实例[M].北京：人民邮出版社，2004.
附录
仿真结果：
1.正常情况
温度在77—153范围内，报警灯都不亮，蜂鸣器不发出声音，继电器不闭合。
结果如图5.
温度低于77，P3.1为低电平，故在这路上的LED(D2)灯亮，蜂鸣器发出声音，继电器闭合，LED(D3)亮。
结果如图6。
3.高于温度上限
温度高于153，P3.0为低电平，故在这路上的LED(D1)亮，蜂鸣器发出声音，继电器不闭合，结果如图7。
ADC EQU35H
TCNTA EQU36H
TCNTB EQU37H
H_TEMP EQU38H;温度上限
L_TEMP EQU39H;温度下限
FLAG BIT00H
H_ALM BIT P3.0
L_ALM BIT P3.1
SOUND BIT P3.7
CLOCK BIT P2.4
ST BIT P2.5
EOC BIT P2.6
OE BIT P2.7
JD BIT P0.0
ORG 00H
SJMP START
ORG0BH
LJMP INT_T0
ORG1BH
LJMP INT_T1
START:MOV H_TEMP,#153
MOV L_TEMP,#77
MOV TMOD,#12H
MOV TH0,#245
MOV TL0,#0
MOV TH1,#(65536-1000)/256
MOV TL1,#(65536-1000)MOD 256
MOV IE,#8aH
CLR C
SETB TR0;为ADC0808提供时钟
WAIT:SETB H_ALM
SETB L_ALM
CLR JD
CLR ST
SETB ST
CLR ST;启动转换
JNB EOC,$
SETB OE
MOV ADC,P1;读取AD转换结果
CLR OE
MOV A,ADC
SUBB A,L_TEMP;判断是否低于下限JC LALM
MOV A,H_TEMP
MOV R0,ADC
SUBB A,R0;判断是否高于上限
JC HALM
CLR TR1
LJMP PROC
LALM:;低温报警CLR L_ALM
SETB JD
SETB TR1
CLR FLAG
LJMP PROC
HALM:;高温报警
CLR H_ALM
SETB TR1
SETB FLAG
LJMP PROC
PROC: LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
SJMP WAIT
INT_T0:CPL CLOCK;提供ADC0808时钟RETI
INT_T1:MOV TH1,#(65536-1000)/256
MOV TL1,#(65536-1000)MOD 256
CPL SOUND
INC TCNTA
MOV A,TCNTA
JB FLAG,I1;判断是高温警报还是低温警报CJNE A,#30,RETUNE;低温警报声
SJMP I2
I1:CJNE A,#20,RETUNE;高温警报声
I2:MOV TCNTA,#0
INC TCNTB
MOV A,TCNTB
CJNE A,#25,RETUNE
MOV TCNTA,#0
MOV TCNTB,#0
LCALL DELAY2
RETUNE:RETI
DELAY:MOV R6,#10
D1:MOV R7,#250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET
DELAY2:MOV R5,#20
D2:MOV R6,#20
D3:MOV R7,#250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D3
DJNZ R5,D2 RET
END。