基于单片机的温度控制
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株洲师范高等专科学校物理与电子工程系毕业论文
基于单片机的温度控制
姓 名：
Fra Baidu bibliotek
李恒立
指导老师：
肖利君
专 业： 应用电子技术
班 级： 07 级应电班
学 号：
04207107
时 间： 2010-5-5 至 2010-5-28
摘要
本文主要通过温度传感(DS18B20)采集温度信号，首先是对 DS18B20 的深入了解 并根据 DS18B20 的内部结构来设计硬件电路和软件电路的，因思考到温度 TH 和 TL， 所以本次设计采用了 4 个按键来控制，通过按键之间的协调来温度设定值，由于温度的 不同，我们采用不同的信息来作为信号处理，所以硬件电路中用蜂鸣器来报警提醒。本 系统包括温度传感器，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路其中温度传感 器为数字温度传感器 DS18B20，包括了单总线数据输出电路部分。文中对每个部分功能、 实现过程作了详细介绍。 关键词：单片机 STC89C52RC 温度传感(DS18B20) 按键设定控制
4.3.1 按键设定部分 C 程序流程图…………………………………………………………………………16 第五章 总结...................................................................................................................................18 参考文献 ......................................................................................................................................... 19 致 谢.............................................................................................................................................20 附录 ………………………………………………………………………………………………………………………………… 21 附录 1 电路图…………………………………………………………………………………………………………………… 21 附录 2 程序 ………………………………………………………………………………………………………………………22
III
绪论
第一章 绪论
温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于 冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有 些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度 控制系统是非常有价值的。
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，在冶金工业、化工生产、电力工程、 造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、 反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性 能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控 制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多 不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不 稳定、失控现象。采用数字温度传感器 DS18B20，因其内部集成了 A/D 转换器，使得电 路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数 字温度传感器 DS18B20 只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦， 使得单片机更加具有扩展性。由于 DS18B20 芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就 可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器 DS18B20 做成探头，探入到狭小的地方， 增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器 DS18B20 进行范围的温度检测。采用单片 机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控 温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。
II
目录
摘 要............................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 目 录.............................................................................................................................................III 第一章 绪论.....................................................................................................................................1 第二章 各元器件介绍.....................................................................................................................3
I
Abstract
This paper DS18B20 done mainly through sensors to measure temperature and throught it to set the temperature.DS18B20 is the frist in_depth understanding of and in accordance with the internal strucrure of DS18B20 to design hardware and software.by taking into account the temperature settings TH and TL so this design uses four buttons to control,through the coordinating role between information to different as signal,processing.hardware Circu it used as a warning to reind the buzzer This system include temperature sensor and data transmission, the module displays module and thermoregulation driven circuit from the sensors into figures of the temperature sensors ds18b20, including a list of the data output circuit. the text of every part of the functions and procedure at present. Keyword：TDP stc89c52rc the controller DS18B20 schematics and procedures
3.3.1 复位电路的工作原理 .........................................................................................13 3.4 温度设定电路..................................................................................................................11 第四章 软件程序功能及分析 .......................................................................................................13 4.1 软件设计总流程………………………………………………………………………………………………………133
3.1.2 lm7805 应用电路 .................................................................................................10 3.2 数码管显示电路设计......................................................................................................11 3.3 复位电路.........................................................................................................................13
4.2.1 数据采集及算法转化 ............................................................................................16 4.3 按键设定部分……………………………………………………………………………………………………………18
2.1 8051 系列芯片中 STC89 52RC 简介 ................................................................................3 2.2 74HC245N 介绍…………………………………………………………………………………………………………4 2.3 74HC573 介绍……………………………………………………………………………………………………………5 2.4 DS18B20 介绍……………………………………………………………………………………………………………5 第三章 各模块电路设计及分析 .....................................................................................................8 3.1 电源电路.............................................................................................................................9
4.1.1 软件设计总流程图 ..............................................................................................143 4.2 DS18B20 数据采集及转化算法 ....................................................................................164
基于单片机的温度控制
姓 名：
Fra Baidu bibliotek
李恒立
指导老师：
肖利君
专 业： 应用电子技术
班 级： 07 级应电班
学 号：
04207107
时 间： 2010-5-5 至 2010-5-28
摘要
本文主要通过温度传感(DS18B20)采集温度信号，首先是对 DS18B20 的深入了解 并根据 DS18B20 的内部结构来设计硬件电路和软件电路的，因思考到温度 TH 和 TL， 所以本次设计采用了 4 个按键来控制，通过按键之间的协调来温度设定值，由于温度的 不同，我们采用不同的信息来作为信号处理，所以硬件电路中用蜂鸣器来报警提醒。本 系统包括温度传感器，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路其中温度传感 器为数字温度传感器 DS18B20，包括了单总线数据输出电路部分。文中对每个部分功能、 实现过程作了详细介绍。 关键词：单片机 STC89C52RC 温度传感(DS18B20) 按键设定控制
4.3.1 按键设定部分 C 程序流程图…………………………………………………………………………16 第五章 总结...................................................................................................................................18 参考文献 ......................................................................................................................................... 19 致 谢.............................................................................................................................................20 附录 ………………………………………………………………………………………………………………………………… 21 附录 1 电路图…………………………………………………………………………………………………………………… 21 附录 2 程序 ………………………………………………………………………………………………………………………22
III
绪论
第一章 绪论
温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于 冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有 些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度 控制系统是非常有价值的。
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，在冶金工业、化工生产、电力工程、 造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、 反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性 能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控 制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多 不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不 稳定、失控现象。采用数字温度传感器 DS18B20，因其内部集成了 A/D 转换器，使得电 路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数 字温度传感器 DS18B20 只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦， 使得单片机更加具有扩展性。由于 DS18B20 芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就 可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器 DS18B20 做成探头，探入到狭小的地方， 增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器 DS18B20 进行范围的温度检测。采用单片 机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控 温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。
II
目录
摘 要............................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 目 录.............................................................................................................................................III 第一章 绪论.....................................................................................................................................1 第二章 各元器件介绍.....................................................................................................................3
I
Abstract
This paper DS18B20 done mainly through sensors to measure temperature and throught it to set the temperature.DS18B20 is the frist in_depth understanding of and in accordance with the internal strucrure of DS18B20 to design hardware and software.by taking into account the temperature settings TH and TL so this design uses four buttons to control,through the coordinating role between information to different as signal,processing.hardware Circu it used as a warning to reind the buzzer This system include temperature sensor and data transmission, the module displays module and thermoregulation driven circuit from the sensors into figures of the temperature sensors ds18b20, including a list of the data output circuit. the text of every part of the functions and procedure at present. Keyword：TDP stc89c52rc the controller DS18B20 schematics and procedures
3.3.1 复位电路的工作原理 .........................................................................................13 3.4 温度设定电路..................................................................................................................11 第四章 软件程序功能及分析 .......................................................................................................13 4.1 软件设计总流程………………………………………………………………………………………………………133
3.1.2 lm7805 应用电路 .................................................................................................10 3.2 数码管显示电路设计......................................................................................................11 3.3 复位电路.........................................................................................................................13
4.2.1 数据采集及算法转化 ............................................................................................16 4.3 按键设定部分……………………………………………………………………………………………………………18
2.1 8051 系列芯片中 STC89 52RC 简介 ................................................................................3 2.2 74HC245N 介绍…………………………………………………………………………………………………………4 2.3 74HC573 介绍……………………………………………………………………………………………………………5 2.4 DS18B20 介绍……………………………………………………………………………………………………………5 第三章 各模块电路设计及分析 .....................................................................................................8 3.1 电源电路.............................................................................................................................9
4.1.1 软件设计总流程图 ..............................................................................................143 4.2 DS18B20 数据采集及转化算法 ....................................................................................164