基于AT89C51单片机、LCD显示、3点DS18B20温度控制器设计学士学位论文

密级：公开

科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OF

SCIENCE AND TECHNOLOGY

学士学位论文

THESIS OF BACHELOR

题目基于AT89C51设计温度控制器

南昌大学科学技术学院

学士学位论文原创性申明

本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

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目录

摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 第一章绪论. (1)

1.1 选题的依据及意义 (1)

1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)

1.3 本课题研究内容 (1)

第二章主要硬件介绍 (2)

2.1 单片机AT89C51 (2)

2.2 DS18B20温度传感器 (3)

2.3 液晶显示器LCD1602 (4)

第三章构架设计 (6)

3.1 硬件构架 (6)

3.2各模块仿真图 (7)

3.3 程序构架 (9)

第四章软件仿真 (10)

4.1 稳压直流电源仿真原理图 (10)

4.2 温度控制系统模块仿真图 (10)

第五章硬件制作和结论 (12)

5.1 实物结果图片 (12)

5.2 硬件的测试与检修 (14)

5.3 总结描述 (14)

参考文献（References） (15)

致谢 (16)

附录 (17)

基于AT89C51设计温度控制器

专业：09级通信工程学号：7023809013 姓名：朱宇指导老师：张福阳

摘要：随着现代化科技的进步，在很多工业控制场合需要非常精确的控制温度的变化。这就需要高精度的温度控制器来实现此目的。本次设计的作品是基于单片机AT89C51、温度采集器DS18B20、液晶显示器LCD1602为一体的多点温度控制器，包含整流稳压电源功能、键盘设置温度上下限功能、控制报警功能等。以实现设计出测量准确、快速显示、精度高、可调温控范围等优点的温度控制系统。

关键词：温度控制器，A T89C51，DS18B20，LCD1602

Design a Temperature Controller Base on AT89C51

Abstract: With the modernization of science and technology progress, in many industrial control occasions requiring very precise control of temperature change. This requires high precision temperature controller to achieve this goal. The design of the works is based on AT89C51, temperature acquisition DS18B20, LCD1602 as one of the multi point temperature controller, and with the rectification and regulated power supply function, keyboard set upper and lower temperature function, control and alarm functions. In order to achieve accurate measurement, fast display, high precision, adjustable temperature range and other advantages of the temperature control system.

Keywords: temperature control, AT89C51, DS18B20, LCD1602

第一章绪论

1.1 选题的依据及意义

随着现代化科技的进步，在很多工业控制场合需要非常精确的控制温度的变化，例如：发酵罐的温度控制，孵卵器的温度控制等，都需要对上限、下限温度进行严密控制。而在日常生活中，温度的控制应用也非常广泛，例如：热得快，电饭锅，冰箱，电脑等家用电器都应用到温度的控制器。因而在各种环境下，温度温控制系统越来越凸显其重要性。

1.2 国内外研究现状及发展趋势

在现今的国内外温度控制器的研究中主要有两种控制目标，即动态温度跟踪与恒值温度控制。动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一数值上，且要求其波动幅度（即稳态误差）不能超过某一给定值。

我国对于温度测控技术的研究较晚，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测控技术的基础上，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。我国温度测控设施计算机应用，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。

国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。

未来的温度控制器的研究将向着智能化和高性能化发展。智能可定义为:能有效的获取、传递、处理、再生和利用信息，从而在任意给定的环境下成功的达到目的的能力。人工智能是应用除了数学式子以外的方法把人们的思维过程模型化，并利用计算机来模仿人的智能的学科。它的应用范围远比控制理论广泛，如包括判断、理解、推理、预测、识别、规划、决策、学习和问题求解等，是高度脑力行为和体力行为的综合。而高性能则体现在固件本身的工艺上，在极高温、极低温、强酸碱等各种极端的环境中仍然能正常工作。

1.3 本课题研究内容

用单片机AT89C51、开发工具Keil C51及C语言设计一个温度控制器。用Proteus进行模拟仿真，要求检测、显示三个地点的温度，硬件作品能够通过按键设置上、下限温度。在检测到温度高于上限，或者低于下限温度后，自动控制继电器或开关电路，并用声光等形式报警。同时要求作品中包含直流稳压电源功能。