基于单片机的温度控制系统设计报告

智能仪器仪表综合实训

题目基于单片机的温度控制系统设计

学院

专业电子信息工程

班级 (仪器仪表) 学生姓名

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指导教师

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目录

一、系统设计---------------------------------------------------------第 1 页

（一）系统总体设计方案----------------------------------------------第1 页（二）温度信号采集电路选择和数据处理--------------------------------第3 页（三）软件设计------------------------------------------------------第3 页二、单元电路设计-----------------------------------------------------第 5 页

（一）温度信号采集电路----------------------------------------------第5 页（二）步进电机电路------------------------------------------------- 第5 页（三）液晶显示模块---------------------------------------------------------- 第6 页（四）晶振复位电路--------------------------------------------------第7 页三、总结体会--------------------------------------------------------------------------------------第7 页

四、参考文献-------------------------------------------第8 页附录：程序清单------------------------------------------第8 页

一、系统设计

(一) 系统总体设计方案

设计框图如下所示：

图1 系统总体设计框图

总电路图如下：

图2 系统总电路图

简单功能说明：

一个显示实时温度的小系统，可以自行设定高温报警和低温报警值，实现温度控制电机带动外围器件功能。本系统通过温度传感器DS18B20实现对温度数据的采集，数据处理后显示到液晶屏上，通过数据处理，温度值精确度为0.1。

简单操作方法：

系统上电后液晶显示实时温度，通过按键可以设定高低温限定值：

A.按下K1，显示系统的高低温限定值；

B.再按K1，进入设定状态，液晶屏光标闪动提示设定，此时设定高温限值还是低温限值可以在

K1键转换；

C.进入设定状态后，K2键用于值加1，K3键用于值减1；

D．设定完后，按键K4确认后退出，返回显示实时温度！

(二) 温度信号采集电路选择和数据处理

方案：采用温度传感器DS18B20

美国DALLAS公司的产品可编程单总线数字式温度传感器DS18B20可实现室内温度信号的采集，有很多优点：如直接输出数字信号，故省去了后继的信号放大及模数转换部分，外围电路简单，成本低;单总线接口，只有一根信号线作为单总线与MCU连接，且每一只都有自己唯一的64位系列号存储在其内部的ROM存储器中，故在一根信号线上可以挂接多个DS18820,便于多点测量且易于扩展.

DS18B20的测温范围较大，集成度较高，故选用此方案。

DS18B20内部1，2位寄存器存放实时温度值，本系统对以上两寄存器数据处理后精度为0.1；DS18B20第3，4位寄存器分别存放高温限值和低温限值，并且DS18B20内部还有EEPROM，因此通过第3，4寄存器与EEPROM的数据交换就能实现对设定后的值进行贮存。

(三) 软件设计

本实验中我选用Keil编程平台.

主程序流程图:

图3 主程序流程图

二、单元电路设计

(一) 温度信号采集电路

图4 温度信号采集电路(二) 步进电机电路

图5 步进电机电路

(三) 液晶显示模块

图6液晶显示模块

(四) 晶振复位电路

图7 晶振复位电路

三、总结体会

本次课程设计给我们提供了一个将自己所学的知识应用于实践的良机，通过了两个周的设计我学到了很多非常有价值的东西，懂得了如何将理论知识转化成实际程序的设计；掌握的单片机开发与设计的思路与方案确定；学会了更有效的查找自己所需的资料；同时也意识到了团队协作的重要性；掌握了硬件与程序设计的一般步骤和方法。这对我们以后的学习和工作的是非常有帮助的。

设计是我们将来必需的技能，这次课程设计刚好给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆和网上查找资料到对硬件与程序模块的设计对各模块的调试再到最后整体设计调试，都对我所学的知识进行了检验，增强了自信心。

通过本次课程设计，我进一步温习和巩固了课本的理论知识，对单片机各接口与外部电路之间的连接关系有了更加深刻的理解。同时掌握了Proteus和keil软件的基本应用。

同时，在课程设计过程中，将理论知识应用于实际应用，增强了理论联系实际的能力。虽然设计时有时一个问题需要我们花费很长的时间，很烦很累但当我们通过查找资料解决了之后心里很开心很有成就感。同时也使我明白了要将理论运用于实践还是一种非常重要的能力，要想牢固的掌握所学的知识我们必须将理论与实践结合起来，用理论来指导实践，用实践来验证理论，增强对理论的理解。不断地充实自己的理论，提高自己的动手能力。最终完成了整个设计之后，使我更加坚信只要我们努力和采用正确的方法，没有什么事是我们解决不了的。

最后，我在这里衷心地感谢所有教给我知识和在课程设计中给予我帮助的老师们和同学们，是他们给我们的知识才使我们得以顺利完成此次课程设计。

四、参考文献

《单片微型计算机原理与应用》，张毅坤、陈善久、裘雪红西安电子科技大学出版社《51单片机应用从零开始》杨欣、王玉凤、李湘黔清华大学出版社

《51单片机应用开发范例大全》宋戈、黄鹤松、员玉良人民邮电出版社郭天祥电子工业出版社

附录:程序清单

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; 简单功能说明：一个显示实时温度的小系统，可以自行设

; 定高温报警和低温报警值，实现温度控制电机带动外围器

; 件功能。

;

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DQ EQU P1.7 ;DS18B20控制口

RS EQU P2.4

RW EQU P2.5

E EQU P2.6

LCD EQU P0

FLAG EQU 30H

GEWEI EQU 29H

SHI EQU 28H

XIAOSHU EQU 27H

TEMP_TL EQU 20H ;低温限值