基于单片机恒温箱控制器设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计一、引言在现代科技的众多应用领域中，恒温控制技术扮演着至关重要的角色。
无论是在医疗、化工、科研还是在食品加工等行业，对环境温度的精确控制都有着严格的要求。
恒温箱作为实现恒温控制的重要设备，其性能的优劣直接影响到相关工作的质量和效率。
基于单片机的恒温箱控制系统凭借其精度高、稳定性好、成本低等优点，得到了广泛的应用。
二、系统总体设计（一）设计目标本恒温箱控制系统的设计目标是能够在设定的温度范围内，精确地控制箱内温度，使其保持恒定。
温度控制精度为±05℃，温度调节范围为 0℃ 100℃。
（二）系统组成该系统主要由温度传感器、单片机、驱动电路、加热制冷装置和显示模块等部分组成。
温度传感器用于实时采集恒温箱内的温度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机作为核心控制单元，对采集到的温度数据进行处理和分析，根据预设的控制算法生成控制信号，通过驱动电路控制加热制冷装置的工作状态，从而实现对箱内温度的调节。
显示模块用于实时显示箱内温度和系统的工作状态。
三、硬件设计（一）单片机选型选择合适的单片机是系统设计的关键。
考虑到系统的性能要求和成本因素，本设计选用了_____型号的单片机。
该单片机具有丰富的片上资源，如 ADC 转换模块、定时器/计数器、通用 I/O 口等，能够满足系统的控制需求。
（二）温度传感器选用_____型号的数字式温度传感器，其具有高精度、低功耗、响应速度快等优点。
传感器通过 I2C 总线与单片机进行通信，将采集到的温度数据传输给单片机。
（三）驱动电路驱动电路用于控制加热制冷装置的工作。
加热装置采用电阻丝加热，制冷装置采用半导体制冷片。
驱动电路采用_____芯片，通过单片机输出的控制信号来控制加热制冷装置的通断，从而实现温度的调节。
（四）显示模块显示模块选用_____型号的液晶显示屏，通过单片机的并行接口与单片机进行连接。
显示屏能够实时显示箱内温度、设定温度以及系统的工作状态等信息。
基于单片机的恒温箱温度控制系统设计
基于单片机的恒温箱温度控制系统设计发布时间：2023-01-11T02:05:08.962Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷16期作者：刘钒陈伟利[导读] 随着现代化的进程不断加快，科学技术水平显著提升，刘钒陈伟利（吉林建筑大学电气与计算机学院吉林长春 130118）摘要：随着现代化的进程不断加快，科学技术水平显著提升，恒温箱的发展和应用变的越加广泛起来，尤其是在日常生活和工业生产中，恒温箱的应用更加普遍。
如医学上的菌群培养；农业上的胚胎孵化等。
[1]该设计以STC89C52单片机最小系统为核心，结合按键模块、温度采集模块、电源模块、报警模块、显示模块以及2路继电器模块，组成了一个完整的温度控制系统。
通过仿真测试，证明了该系统运行稳定可靠，具有一定的实用价值。
关键词：恒温箱；STC89C52单片机；温度控制；继电器引言温度是工农业生产中一个重要的被控参数，温度的变化将直接影响许多物理变化和化学变化的过程，进而引起生产安全、产品质量或产量等一系列问题。
[2]因此在一些场所对温度进行适当的调控具有重要的意义。
传统的恒温箱温度控制系统精度低，温度波动大，能耗损耗大，难以满足现代化系统的要求。
本系统采用STC89C52单片机为核心，大大增加了系统运行的稳定性、安全性。
使得温度控制的精确度更加准确，极大提高了温度控制系统的技术指标。
1.系统总体设计方案该设计以STC89C52单片机最小系统为核心，搭配了DS18B20温度传感器模块、LCD1602显示模块等配套模块。
该设计总体结构如图1所示。
单片机读取按键状态，通过人为手动按键部分设置我们需要的温度区间后，此时单片机会对它进行内部处理后，处理完成后，将温度区间显示在LCD1602的显示屏上。
DS18B20温度传感器模块负责采集温度，并将采集的数值实时发送给STC89C52单片机。
STC89C52单片机将传感器发送的温度与人为设置的温度范围进行对比，并把采集到的温度数据发送给LCD1602显示模块进行显示。
基于单片机的恒温系统设计报告
ＤＳＰ综合设计报告基于单片机的恒温系统设计报告系别：物理与电子工程学院专业：1011电科姓名：一、课题背景及必要性随着电子技术的发展，现在的温度控制系统功能越来越强，可靠性和准确性的要求也越来越高。
以前温度控制系统大部分都是基于数字电路组成的，其功能较为单一，使用起来也不够方便，制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。
由于近年来单片机发展迅速，逐渐出现用单片机制作的温度显示及控制系统，制作过程简单，而且安装、维护简单。
目前，温度控制器产品从模拟、集成温度控制器发展到智能数码温度控制器。
智能温控器（数字温控器）是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结合，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种控制器，并且它是在硬件的基础上通过软件来实现控制功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平，现阶段正朝着高精度高质量的方向发展。
在这样的背景下，设计出一种用普遍用于工业和生活中的新型高精度恒温系统，且数字恒温系统能快速准确的显示读数，而且能够准确的控制温度，携带方便和不会造成环境污染等特点。
它在稳定性方面比传统的温度计有着显著的优势，精度要求也能和传统的温度计相媲美。
二、方案设计与论证总体方案设计本次设计采用STC89C52单片机为核心，通过一片STC89C52单片机控制外围电路，使得系统实现实时温度测量与显示功能。
根据系统要求，本设计可分为五个模块，分别为温度采集模块、STC89C52单片机控制模块、数码管显示模块、温度上下限报警模块、温度控制模块。
2.1温度检测模块的设计及论证方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。
而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计一．课程设计内容运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。
完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。
恒温箱控制器要求如下：1）目标稳定温度范围为100摄氏度――50摄氏度。
2）控制精度为±1度。
3）温度传感器输入量程：30摄氏度――120摄氏度，电流4――20mA。
加热器为交流220V，1000W电炉。
二．课程设计应完成的工作1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显示等；2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现；4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。
说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注：设计说明书题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。
三．课程设计进程安排序号课程设计各阶段名称 1 总体设计，硬件设计 2日期、周次 2021年12月24日~25日，17周绘制软件程序流程图，编写软件 2021年12月26日~28日，17周 13 4 5 软、硬件仿真调试软、硬件仿真调试撰写设计说明书 2021年12月27日，18周 2021年1月2日~3日，18周 2021年1月4日，18周四、．设计资料及参考文献1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，19992．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社 2021.9 3．《智能仪器》程德福，林君主编机械工业出版社 2021年2月 4．《测控仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社 2001 5．Keil C51帮助文档五．成绩评定综合以下因素：(1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。
基于单片机的恒温恒湿控制系统设计文
基于单片机的恒温恒湿控制系统设计文
简介
本文将介绍基于单片机的恒温恒湿控制系统的设计及实现。
该系统实现了对温度和湿度的自动控制以保持恒定的最适条件，使室内环境更加宜人舒适。
设计方案
本系统使用SHT11数字温湿度传感器来检测室内环境并输出模拟信号，单片机采用STC12C5A60S2作为主控芯片，通过与传感器的通讯采集数据并进行控制输出。
控制器使用LED灯显示当前状态，并通过蜂鸣器发出警报，以便及时处理异常情况。
该系统采用PID控制理论进行控制算法，通过调整比例、积分和微分系数来控制输出信号，实现精确控制。
同时，为提高系统的可靠性和耐久性，采用了过温、过湿、短路保护等措施，防止系统出现故障。
实现效果
通过实际测试，本系统实现了对室内温度和湿度的稳定控制，控制精度高达±0.5℃，±3%RH。
同时，系统调节时间短，响应快，使用便捷灵活。
结论
本文基于单片机设计实现了一款恒温恒湿控制系统，可应用于各类室内环境的控制，具有简单、精准、可靠等特点。
随着科技的不断发展，本系统仍有进一步优化和改进的空间。
基于单片机的电加热恒温箱控制器设计
基于单片机的电加热恒温箱控制器设计摘要:恒温箱作为一种重要的工具广泛地应用于医疗、工业生产和食品加工等领域。
在常规的环境参数中，由于温度受其它因素影响较大，且难以校准，温度也是最难准确测量的一个参数。
因此，恒温箱的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能。
本设计采用单片机对恒温箱的温度进行PID控制，使其温度稳定在某一个设定值上。
并且具有键盘输入温度给定值、定时时间，LED数码管显示温度值/时间和定时报警的功能，实现了自动控制温度的目的。
基于P89V51RD2的恒温箱温度控制系统主要实现了温度采集、A/D转换、软件滤波、温度控制及定时等功能。
首先，介绍了恒温箱设计的课题背景及意义，并结合设计要求和实际情况选择了设计所涉及到的主要功能器件，同时重点介绍了P89V51RD2、ADC0809、Pt100的主要功能。
其次，阐述了系统的工作原理，完成了系统结构图的设计，把系统划分为5大模块并完成了各大模块的设计工作，同时附以系统硬件电路原理图。
最后，设计了系统的软件。
系统软件是用C语言进行软件设计的，C语言具有指令简单，数据量小等特点。
关键词：恒温箱；温度控制；单片机；PID控制The Design of Electricity Heating Incubator Control SystemBased on the MCUAbstract: Incubators as an important tool widely used in medical, industrial production and food processing in areas such as.Temperature is affected by other factors in the conventional environmental parameters, and also difficult to proofreading ; therefore, the temperature is one of the most difficult to measure accurately parameters .So, The performance of the incubator to a large extent depends on the temperature control performance.The design uses single chip microcomputer to control the oven temperature through the PID control，causing its temperature control into suppose in the definite value in some．And the system has the keyboard entry temperature and time given value , LED displays temperature/timing value and surmounting boundary of the time reports outside．It realizes temperature control automatically.Based on P89V51RD2, the oven temperature control system main realizes temperature collection, A/D conversion, software filtering, PID control and timing functions.First, the paper introduces the background of the subject. Combined with the design requirements and the actual situation of the design ,the main devices that related to subject are confirmed. At the same time the main functions of P89V51RD2, ADC0809, Pt100 is written down.Secondly, it describes the principle of the system, and achieves the concrete structure photo of the design. The system is divided into five modules and every major module of the design is completed .The hardware circuit schematics of the system is attached at last.Finally, the software of the system is designed. The system software is written by C language, it is because the programme runs faster, and saves storage space.Key Words: incubator ；temperature control；single-chip microcontroller ；PID control目录1 概述 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究意义 (2)1.3 课题研究内容 (2)2 总体设计方案 (3)2.1 课题要求 (3)2.2 系统总体设计 (3)2.3系统功能模块方案设计 (4)2.3.1单片机的选择 (4)2.3.2显示电路的选择 (5)2.3.3键盘电路的选择 (6)2.3.4温度采集电路的选择 (6)2.3.5温度控制电路的选择 (9)2.4 控制方法的选择 (10)2.5开发环境及编程语言的选择 (10)2.5.1硬件开发环境选择 (10)2.5.2软件开发环境选择 (12)2.5.3编程语言的选择 (13)3系统的硬件设计 (14)3.1 系统硬件功能分析 (14)3.2系统硬件电路设计 (14)3.2.1单片机最小系统的设计 (14)3.2.2温度检测电路的设计 (15)3.2.3四分频电路的设计 (17)3.2.4显示接口电路的设计 (18)3.2.5 键盘电路的设计 (19)3.2.6 温度控制电路的设计 (19)3.2.7 报警电路的设计 (20)3.2.8抗干扰措施的设计 (21)3.2.9 PCB图的绘制 (21)4数字PID及其算法 (22)4.1 PID算法的数字化 (22)4.2 PID算法的程序设计 (23)4.2.1 位置型PID算法程序的设计 (23)4.2.2 增量型PID算法的程序设计 (24)5 系统的软件设计 (26)5.1 系统软件功能分析 (26)5.2 主程序的设计 (26)5.3 子程序的设计 (27)5.3.1 系统初始化模块的设计 (27)5.3.2 显示模块的设计 (28)5.3.3温度采集模块的设计 (29)5.3.4键扫描模块的设计 (31)5.3.5 温度控制模块的设计 (32)5.3.6报警模块的设计 (33)5.4 软件设计小结 (34)6结束语 (35)参考文献 (36)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。
基于单片机的恒温箱智能控制系统的设计
清华大学本科毕业论文基于单片机的恒温箱智能控制系统的设计所在学院专业名称自动化申请学士学位所属学科工学年级 2008级学生姓名、学号指导教师姓名、职称完成日期摘要摘要温度的测量与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。
随着微电子技术的发展，各种高性能的半导体集成温度传感器，在温度测控领域得到了极为广泛的应用。
恒温箱的智能控制系统是用半导体温度传感器做测温器，用单片机控制温度平衡，最终达到恒温的目的。
本文对系统所能实现的功能做了简单介绍，并简单介绍了系统使用的单片机的性能和发展情况；对系统使用的模/数转换芯片TLC2543做了性能方面的简单说明；同时对测量温度在-55℃～+150℃之间的集成型恒流测温元件AD590做了介绍。
本文重点介绍了系统硬件的分析与设计，对硬件各部分的电路一一进行了介绍。
绘制了电路原理图，并进行了电路的焊接，完成了系统的硬件调试。
根据硬件的设计和系统所要实现的功能，本设计对软件也进行了设计，并经过反复的模拟运行、调试，完成了系统的软件设计，最后形成了一套完整的智能温度控制系统。
关键词：温度传感器；A/D转换；单片机IABSTRACTMeasurement and control of temperature has broad application in industry such as industry, agriculture, national defense. Go with the development of the microelectronics technology, the integrated various high-performance semiconductor temperature sensor has got extremely broad application in the field of temperature measurement and control. In the intelligent control system of constant temperature box, semiconductor temperature sensor is used to measure its temperature; microcontroller unit is applied to control temperature balance to achieve the end of constant temperature.This article introduces the function of the system and the performance and developing condition of microcontroller unit used by the system specifically; the Mold/Number transformation chip TLC2543 which the system used gives the performance aspect simple introduction; Meanwhile introduces integration constant flow temperature element AD590 which surveys temperature from -55℃ to +150℃.This article mainly introduces the analyses and design of the system hardware electric circuit. It carries on the introduction to each part of electric circuits. Draw up the electric circuit schematic diagram and weld the part of the system, complete the hardware debugging. According to the hardware design and the function which the system will realize, this design carries on designs to the software. And after the repeatedly simulation run, debugging and revision, completes the design of system software, finally forms a set of intelligent temperature control system.Key words: Temperature sensor；Mold/Number；Microcontroller unit目录1 引言------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42 系统设计分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 2.1 系统功能分析----------------------------------------------------------------------------------------------- 42.2 系统结构方案确定 ---------------------------------------------------------------------------------------- 53 系统硬件的分析与设计------------------------------------------------------------------------------------------ 7 3.1 直流稳压电源的设计 ------------------------------------------------------------------------------------- 7 3.2 温度采集电路的设计 ------------------------------------------------------------------------------------- 9 3.3 AD的选择及接口电路 ---------------------------------------------------------------------------------- 11 3.4 AT89C52最小系统设计 -------------------------------------------------------------------------------- 123.5 强电控制及过零检测电路 ---------------------------------------------------------------------------- 164 软件的仿真与调试 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19 4.1 软件控制方案--------------------------------------------------------------------------------------------- 19 4.2 系统的干扰及软件处理措施 ------------------------------------------------------------------------- 19 4.3 软件控制方案--------------------------------------------------------------------------------------------- 204.4 控制框图 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 215 整体系统调试 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 27 5.1 硬件电路的调试 ------------------------------------------------------------------------------------------ 27 5.2 软件程序调试--------------------------------------------------------------------------------------------- 28结论-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 301 引言近年来为了保证产品的质量，各个行业行为规范就越来越高，众多机械类、医药类、化工类、建筑类等工业和企业都离不开恒温箱的使用；为了确保恒温箱许多主要技术的指标可以达到国家技术所要求的规定，必须对其进行检测，保证产品的质量[1]。
基于单片机的智能恒温箱设计
钟周期为1/12μs。
2.3 复位电路设计
•单片机的第9脚RST为硬件 复位电路，只要在该端加上 持续4个机器周期的高电平 即可实现复位，复位后单片 机的各个状态都恢复到初始 化状态，其电路图如右图所 示。 •手动复位时，按一下图中 的按钮即可，当按键按下的 时候，单片机的9脚RST管脚 处于高电平，此时单片机处 于复位状态。
• 温度采集和计算：单片机通过与温度传感器进行 通信，获取实时温度信息，并将所获取的温度信 息数据转化为摄氏温度的形式存储起来。
• 温度比较和温度调节：将存储的实时摄氏温度与 设定的预期温度经行比较。
• 实时温度显示：将实时温度显示在LED数码管上。
• 设定温度显示：按下“温度显示切换”按键，然后 LED显示器就会显示设定预期的温度，显示时间为 数秒。
2.4 七段LED数码管的原理
LED数码管显示器由8 个发光二极管中的7个 长条发光二极管按a、 b、c、d、e、f、g顺 序组成“8”字形，另一 个点形的发光二极管 放在右下方，用来显 示小数点。
2.5 显示电路设计
图中RP1为电阻盒，相 当于8个独立的电阻的 一端接在一起并接电 源，另外一端分别接 出引线，在显示电路 中作为上拉电阻。图 中有2个七段LED数码 管，它们的公共端1、 2分别接到单片机的 P2.0、P2.1口，单片机 的这2个I/O口输出位选 信号用于动态扫描。
2.8 温度采集电路
DS18B20内部的低温度系 数振荡器是一个振荡频 率随温度变化很小的振 荡器，为计数器1提供一 个频率稳定的计数脉冲。 高温度系数振荡器是一 个振荡频率对温度很敏 感的振荡器，为计数器2 提供一个频率随温度变 化的计数脉冲。
基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计
基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。
设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，能够使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。
技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。
2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。
3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。
4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。
5、对升、降温过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。
一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051单片机为中央处理器，经过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。
2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。
总体方案经过重复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：图1系统总体框图二、硬件各单元设计1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全能够满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持物品恒定温度的设备，广泛应用于实验室、医院、工厂等场所。
为了更好地控制恒温箱的温度，我们可以设计一种基于单片机的恒温箱控制系统。
首先，我们需要选择适合的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR 系列、STM32系列等。
在选择单片机时，需要考虑其性能、功耗、价格等因素。
在本设计中，我们选择STM32系列的单片机，因为它具有较高的性能和较低的功耗，同时价格也比较合理。
接下来，我们需要设计恒温箱的硬件电路。
恒温箱的硬件电路主要包括温度传感器、加热器、风扇等。
温度传感器可以选择DS18B20等数字温度传感器，它具有高精度、数字输出等优点。
加热器可以选择PTC加热器或电热丝等，它们可以根据需要进行控制。
风扇可以用于调节恒温箱内部的空气流动，以达到更好的温度均匀性。
然后，我们需要编写单片机的程序。
程序的主要功能是读取温度传感器的数据，根据设定的温度范围控制加热器和风扇的工作。
程序可以采用C语言编写，使用Keil或IAR等集成开发环境进行开发。
在编写程序时，需要注意程序的稳定性和可靠性，避免出现死循环、死机等问题。
最后，我们需要进行系统测试和调试。
测试时可以使用温度计等工具对恒温箱的温度进行实时监测，以验证系统的稳定性和准确性。
调试时需要根据测试结果对程序进行优化和调整，以达到更好的控制效果。
综上所述，基于单片机的恒温箱控制系统设计需要选择适合的单片机、设计恒温箱的硬件电路、编写单片机的程序以及进行系统测试和调试。
这种控制系统可以实现对恒温箱温度的精确控制，提高恒温箱的使用效率和稳定性。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持特定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等领域。
为了实现对恒温箱的精确控制，我们可以利用单片机来设计一个智能的恒温箱控制系统。
我们需要选择合适的单片机作为控制核心。
常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等，我们可以根据实际需求选择合适的型号。
接下来，我们可以通过编程来实现对恒温箱的控制。
在编程之前，我们需要设计一个合适的硬件电路。
一个基本的恒温箱控制系统包括温度传感器、加热器、风扇、显示屏等组件。
温度传感器用于实时监测箱内温度，加热器和风扇用于调节箱内温度，显示屏用于显示当前温度和设定温度。
在编程方面，我们可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来实现对各个组件的控制。
首先，我们需要通过温度传感器获取到当前的温度值。
然后，我们可以根据设定的温度范围来判断是否需要调节加热器或风扇。
如果当前温度低于设定温度，则启动加热器；如果当前温度高于设定温度，则启动风扇。
通过不断监测和调节，我们可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
除了基本的温度控制功能，我们还可以加入一些其他的功能，以提升系统的智能化程度。
例如，我们可以设置定时开关机功能，实现按照设定的时间自动启动和关闭恒温箱。
我们还可以设计一个温度曲线显示功能，实时显示恒温箱内温度的变化趋势。
此外，我们还可以通过串口通信将实时温度数据传输到计算机上，方便用户进行数据分析和记录。
在系统设计过程中，我们需要考虑到安全性和稳定性。
首先，我们需要加入过温保护功能，当温度超过设定的安全范围时，系统会自动关闭加热器并发出警报。
其次，我们需要合理设计硬件电路，确保电路的稳定性和可靠性。
此外，我们还需要进行充分的测试和调试，确保系统工作正常并能够稳定运行。
基于单片机的恒温箱控制系统设计可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
通过合理的硬件设计和编程，我们可以实现恒温箱的智能化控制，提升系统的功能和性能。
这不仅可以满足实验室、医疗、食品加工等领域对恒温箱的需求，还可以为科研人员提供一个稳定、可靠的实验环境。
基于单片机的恒温箱控制系统设计方案
设计一个基于单片机的恒温箱控制系统涉及到硬件设计和软件编程两个方面。
下面是一个简要的设计方案：硬件设计：1. 传感器选择：选择合适的温度传感器，如DS18B20数字温度传感器，用于实时监测箱内温度。
2. 执行器：选择合适的加热器或制冷器作为执行器，用于调节箱内温度。
3. 单片机：选择适合的单片机，如Arduino Uno或STM32等，作为控制核心。
4. 显示器：可以添加LCD显示屏，用于显示当前温度和设定温度。
5. 输入设备：可以添加旋钮或按钮，用于设定目标温度。
软件设计：1. 温度读取：编写程序从温度传感器读取实时温度数据。
2. 控制算法：设计恒温控制算法，比如PID控制算法，根据实际温度和设定温度调节加热器或制冷器。
3. 用户界面：编写程序实现与用户的交互，包括设定目标温度和显示当前温度。
4. 安全保护：添加温度过高或过低的报警功能，保护箱内物品和系统安全。
5. 实时监控：实现实时监控功能，定时记录温度数据并可通过串口或WiFi上传至PC进行分析。
实施步骤：1. 进行硬件连接，将温度传感器、执行器和单片机连接好。
2. 编写单片机程序，包括温度读取、控制算法等功能。
3. 测试程序功能，确保可以准确地读取温度并控制箱内温度。
4. 调试控制算法，优化控制效果，确保恒温箱可以稳定工作。
5. 添加用户界面和安全保护功能，完善系统设计。
通过以上硬件设计和软件编程，可以实现一个基于单片机的恒温箱控制系统，能够稳定地控制恒温箱内的温度，满足不同实验或存储需求。
在实际应用中，还可以根据具体需求对系统功能和性能进行进一步优化和扩展。
基于单片机的恒温箱设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着科学技术的进步和人民生活水平的提高水平，恒温箱的发展要求提高。
生产方面需要结构简单，生活方面要满足要求和操作简单。
现在，在实验室的环境温度要求提高精度，医用疫苗的恒温，和奶瓶恒温也需要通过温度控制。
这里用控制恒温箱举例，提供它的设计思路和计划，也可以进行仿真模拟。
通过硬件的运行，得出本设计的实验效果很好。
它有很多的优点，操作简单，小型化便于携带，设计的成本低等等。
设计中的温度传感器采用的是DS18B20。
它结构简单，模数转换是在内部集成，使测温方面简单高效。
设计中采用的51单片机功能多，控制简单并且易于负载，所以将80C51单片机的硬件电路设计为温度控制的核心部分。
此外，其中的温度控制部分分为加热和降温2个部分，利用程序设计控制单片机使温度在一定范围内变化。
本设计的成果可以运用于小型的控制系统中，成本低，而且能够实现控制的自动，实现自我调节。
关键字：温度传感器80C51单片机恒温箱AbstractWith the advancement of science and technology and people's living standards improve the level required to improve development incubator. Production requires a simple structure, aspects of life to meet the requirements and simple operation. Now, in the laboratory ambient temperature for greater precision, thermostatic medical vaccines and bottles also need constant temperature control. Here with control thermostat, for example, offers its design ideas and programs can also be simulated.Run by hardware, the design of the experimental results obtained very good. It has many advantages, simple operation, small size and portability, low cost, design and so on. Design temperature sensor uses DS18B20. It is simple, analog to digital conversion is integrated, so that temperature aspects of simple and efficient. 51 single-chip design used in multi-functional, simple control and easy to load, so the 80C51 microcontroller hardware circuit design as the core part of the temperature control. In addition, where the temperature control part is divided into two parts of heating and cooling, the use of single-chip programming control the temperature within a certain range. The outcome of this design can be applied to small-scale control systems, low cost, and can realize automatic control, to achieve self-regulation.Key words：The Temperature Sensor 80C51 Incubator目录摘要 (I)Abstract (II)1概论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本文主要工作 (2)2恒温硬件控制设计 (3)2.1主控制系统 (3)2.2温度传感器选择 (4)2.2.1温测元件介绍及比较选择 (4)2.2.2DS18B20数字式温度传感器 (5)2.3键盘设置电路 (7)2.4数码管显示 (7)2.5蜂鸣器和LED灯 (8)2.6硬件部分总结 (9)3控制系统 (11)3.1系统的主程序设计 (11)3.2功能实现模块设计 (12)3.2.1温度传感器DS18B20设计 (12)3.2.2中断控制设计 (14)3.2.3键盘控制设计 (15)3.2.4PID控制程序设计 (16)3.2.5总的程序流程图及设计 (17)3.3 运算控制模块设计 (18)3.3.1 PID控制算法 (18)3.4软件部分总结 (19)4 软硬件调试 (20)4.1常见的硬件故障 (20)4.2联机调试 (20)4.3脱机调试 (22)4.4软件调试 (23)4.5误差分析 (24)5总结与展望 (25)5.1总结 (25)5.2展望 (25)致谢 (26)[参考文献] (27)附录： (28)附录1：原理图 (28)附录2：实物图 (29)附录3：部分源程序 (31)1概论1.1课题研究背景及意义因为科学技术水平和人民生活水准的提高，以及恒温箱在各种领域的应用改进，恒温箱的设计理念也提高一个档次。
基于单片机的恒温控制系统设计
摘要：近年来随着计算机技术在社会领域渗透, 单片机应用也在不断地快速发展，同时推动传统控制检测日新月益更新。
在自动控制与实时检测单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部分，仅单片机方面技术是不够，还应根据具体硬件结构及应用对象特点软件结合，以作完善。
本论文从主要研究水温恒温自动控制过程，主要应用AT89C51、DS18B20、LED数码管、MOC3041、可控硅。
通过DS18B20数字温度传感器采集温度，以单片机为中央控制器进行数据处理与控制分析，并通过四位LED数码管显示实时温度与各种状态值，然后单片机调制出PWM脉冲，通过PWM驱动可控硅通断，实现温度实时控制。
关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度ABSTRACT: With the computer technology in recent years, the penetration in the social sphere, SCM applications are constantly rapid development, while promoting traditional control detects the rapidly growing updated. In automatic control and real-time detection of microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core part only of SCM technology is not enough, but also according to the specific characteristics of the hardware structure and application software objects combine to make perfect.The major research paper from the automatic thermostat temperature control process, the main application AT89C51, DS18B20, LED digital tube, MOC3041, triac. By collecting temperature DS18B20 digital temperature sensor, a microcontroller as the central controller for data processing and control analysis, and through the four LED digital display real-time temperature and various status values, then a single-chip PWM pulse modulated by PWM drive can be silicon-off control, to achieve real-time temperature control.KEY WORDS: MCU system; sensor; data acquisition; analog-to-digital converter; temperature第一章前言1.1课题背景及其意义21世纪是科学技术高速发展信息时代，电子技术、单片机技术应用已经是非常广泛，伴随着科学技术与生产不断发展，在生产生活中需要对各种参数进行温度测量。
基于单片机的智能恒温箱设计
基于单片机的智能恒温箱设计摘要：恒温箱广泛应用于实验室等领域，为了使其更加高效、智能，本文设计了一种基于单片机的智能恒温箱。
该恒温箱采用STM32F103为核心控制器，实现了温度控制、温度显示、报警等功能。
通过PID算法，使得恒温箱温度控制更加精准和稳定。
设计还考虑到了安全和便捷性等因素，使得该智能恒温箱可在实验室等多个场景中得到广泛应用。
关键词：单片机；智能恒温箱；STM32F103；PID算法1.引言恒温箱是实验室等领域中广泛应用的设备之一，具有恒温、恒湿、恒流等特点，是进行实验、储存物品等必备的设备。
在日常的研究工作中，常常需要不同温度下对物品进行储存、干燥等处理，而温度的稳定性是影响实验结果的重要因素之一。
因此，设计一种智能的、精准稳定的恒温箱对于提高实验效率和准确性具有重要意义。
2.硬件设计本设计采用STM32F103作为核心控制器，其具有良好的扩展性和稳定性。
STM32F103通过外围电路获取传感器的温度数据，实现对温度的控制。
具体硬件设计如下：（1）外围电路温度传感器采用DS18B20，该传感器具有较高的测量精度和稳定性。
传感器输出信号通过单总线接口与STM32F103通信，便于数据传输和电路设计。
（2）输入输出接口本设计需要实现恒温箱的温度控制、温度显示、报警等功能。
控制接口包括PWM输出、IO输出等，显示接口采用数码管显示等方式，报警接口则采用蜂鸣器等方式。
3.软件设计本设计采用Keil C51开发环境和STM32F103作为硬件平台进行软件设计。
软件设计主要包括以下几个方面：（1）时钟设置在STM32F103中，内部时钟源可以选择使用内部RC振荡器或外部时钟源。
为了保证精度和稳定性，本设计采用了外部晶振作为时钟源，并对时钟频率进行设置，以满足系统要求。
（2）温度采集与控制软件通过DS18B20获取温度数据，并通过PID算法进行控制。
PID算法可以有效地提高恒温箱的控制精度和稳定性，从而保证实验结果的准确性。
基于51单片机恒温箱设计
学院课程设计报告课题名称：恒温箱设计姓名***学号***专业年级***指导教师***目录摘要第一章绪论1.1背景1.2课程目的1.3课程意义第二章硬件设计及工作原理2.1.AT89C512.2 温度传感器2.3光耦合2.4 MAX2322.5 显示部分2.6输入部分2.7 执行部分2.8系统电路以及工作过程第三章系统的应用软件设计3.1键盘管理模块3.2 显示模块3.3 检测模块第四章结束语参考文献摘要介绍了基于AT89S51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。
编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，并实现了温度在±1℃误差的自动调节，进行数码管显示。
本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89S51作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
关键词：单片机AT89C51 恒温控制ABSTRACTIntroduces the AT89S51 based on the constant temperature box control system, hardware and software system is divided into two parts, the hardware include: temperature sensor, display, control and alarm design; The software includes: the keyboard management program design, display program design, control program design and temperature alarm program design. Write a program combined with hardware debugging, will be able to realize the set and adjust the initial temperature, and realize the temperature in ± 1 ℃ error automatic adjustment, digital tube display. This design from practical application were selected based on small volume, relatively high precision of the digital temperature sensor DS18B20 as a temperature acquisition unit, SCM AT89S51 as a master control chip, digital tube display as output, realize the real-time measurement of temperature and constant control.key word ：SCM AT89C51 Thermostatic control第一章绪论1.1背景温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，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，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。
基于单片机的恒温箱控制器的设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计[摘要]恒温控制在工业生产过程中举足轻重，温度的控制直接影响着工业生产的产量和质量。
本设计是基于AT89C51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。
编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，进行数码管显示，当加热到设定值后立刻报警。
另外，本系统通过软件实现对按键误差、加热过冲的调整，以提高系统的安全性、可靠性和稳定性。
本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C51作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
[关键词]单片机；温度传感器；恒温；控制；报警The Design of Refrigerator Door Shell Shaping Control SystemBased on Siemens WINCCAbstract:The system makes use of the single chip AT89C51 as the temperature controlling center, uses numeral thermometer DS18B20 which transmits as 1-wire way as the temperature sensor, through the pressed key, the numerical code demonstrated composite of the man-machine interactive connection ,to realize set and adjust the initial temperature value. After the system works, the digital tube will demonstrate the temperature value, when temperature arriving to the setting value, the buzzer will be work immediately. In addition, the system through the software adjusting to the pressed key error, and the excessively hutting. All of these are in order to enhance the system’s security, reliability and stability.Keywords:DS18B20;MCU;Constant temperature control; 1-wire transmission目录1 引言 (1)2 系统概述 (1)2.1 简述 (1)3 设计思路分析 (2)4 方案论证 (2)4.1 温度传感器 (2)4.2 显示部分 (2)4.3 输出控制 (3)5 硬件设计及工作原理 (3)5.1 系统功能及工作流程介绍 (3)5.2 功能模块 (5)5.3 系统硬件设计 (5)5.3.1 DS18B20测温电路 (5)5.3.2 DS18B20的特点介绍 (6)5.3.3 单线（1-wire）技术 (6)5.3.4 DS18B20的引脚及功能介绍 (7)5.3.6 输出控制电路 (9)5.3.7 温度越线报警电路 (10)6 系统的应用软件设计 (10)6.1 软件描述 (10)6.1.1 键盘管理模块 (10)6.1.2 显示模块 (11)6.1.3 控制模块 (11)6.1.4 温度报警模块 (12)6.1.5 主程序和中断服务程序流程 (12)7 系统调试与仿真 (14)7.1 硬件调试 (14)7.1.1 脱机检查 (14)7.1.2 仿真调试 (14)7.1.3 检查CPU的时钟电路 (14)7.1.4 对扩展的RAM、ROM进行检查调试 (15)7.2 软件调试 (15)7.2.1 交叉汇编 (15)7.2.2 用汇编语言 (15)7.2.3 手工汇编 (15)7.3 系统仿真 (15)8 抗干扰技术 (18)8.1 硬件抗干扰技术 (18)8.2 软件抗干扰技术 (18)9 系统制作与测试 (19)结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 引言温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，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，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。
单片机控制自动恒温箱毕业设计论文
摘要近年来单片机发展十分迅速，单片机的应用已经渗透到各个行业。
而温度的测量及控制变得越来越重要，温度的控制在各个领域都有积极的意义。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
所以采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。
本设计是基于AT89C51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。
编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，进行显示屏显示，当加热到设定值后立刻报警。
本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C51作为主控芯片，LCD1602作为显示输出，并且其中包含了PID算法，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
关键词：单片机；恒温；控制；报警；PIDAbstractIn recent years, microcontroller is developed very rapid,microcontroller applications have penetrated into various industries.And the measurement and control of temperature becomes more and more important, the temperature control has a positive significance in various fields.The traditional method of temperature acquisition is not only time-consuming and laborious, but poor accuracy,the emergence of microcontroller makes the problem of data acquisition and processing temperature can get very good settlement.So using microcontroller to control temperature is not only easy to control, simple, flexibility and other characteristics, but also can greatly improve the temperature which was charged with technical indicators, which can greatly improve the quality of the product.Thermostatic control play a decisive role in the process of industrial production, temperature control directly affects the yield and quality of industrial production.This design is the constant temperature box control system based on AT89C51 microcontroller, the system is divided into two parts of hardware and software,the hardware includes:temperature sensor,display,control and alarm design;software includes:a display program design, programdesign and temperature alarm program design. Write a program combining hardware debugging,can realize the setting and adjusting the initial temperature, for display, alarm immediately when heated to the set value.The design from practical application selected small,relatively high accuracy digital temperature sensor DS18B20 as the temperature logger,AT89C51 microcontroller as the master chip, LCD1602 as display output,and also contains the PID algorithm,realize the real-time measurement of temperature and constant control.Keywords：microcontroller；thermostat；control；alarm；PID目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题意义 (1)1.3 课题内容 (2)1.4 恒温箱的发展与趋势 (2)1.5 本文结构安排 (3)第2章系统概述 (4)2.1 设计思路分析 (4)2.2 系统需求分析 (4)2.3 方案选择 (5)2.4 恒温箱的工作过程 (6)2.5 本章小结 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 硬件电路设计概述 (7)3.2 系统功能介绍 (8)3.3 时钟频率电路设计 (8)3.4 显示电路的设计 (9)3.5 开关键盘设计 (11)3.6 温度报警电路设计 (12)3.7 温度采集电路 (13)3.8 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1 软件任务分析 (20)4.2 程序流程图 (20)4.3 系统控制算法 (24)4.4 参数整定 (26)4.5 本章小结 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第1章绪论1.1 课题背景二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。
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唐山学院测控系统原理课程设计题目恒温箱控制器的设计系 (部) 机电工程系班级姓名学号指导教师2014 年 03 月 02 日至 03 月 13 日共两周2014年 03 月 13 日测控系统原理课程设计任务书课程设计成绩评定表目录摘要 (1)一.系统的硬件设计 (2)1.恒温箱控制系统框图 (2)2.微处理器AT89C52 (2)3.温度传感器 (3)4.显示部分 (4)5.键盘输入电路 (5)6.输出控制 (5)7.温度越线报警电路 (6)二.系统的软件设计 (7)1.温度传感器模块软件设计 (7)2.键盘管理模块 (7)3.显示模块 (8)4.控制模块 (8)5.温度报警模块 (9)三.PID控制算法 (10)1.PID的数学模型 (10)2.PID控制规律的离散化 (10)四.设计总结 (11)五.参考文献 (12)附录1元件清单 (13)附录2硬件电路图 (14)附录3程序清单 (15)摘要随着社会发展的需求，人们对恒温箱的应用和需求越来越广泛，在工业生产和日常生活或科学实验中，我们随处都可以看到恒温箱的应用。
如，可以根据动物生活习性的需要控制饲养棚合适的温度来进行孵卵或动物培养；在农业上，可用于种子的发芽；在医学上，可用于做细菌培养、放射免疫分析、血清溶化、石腊熔化、试管消毒等。
常用的恒温箱主要分为三类：高温恒温箱(高于60℃)；中温恒温箱(-10～60℃)；低温恒温箱(低于-1O℃)。
恒温箱的温度控制系统可分为人工调节和自动调节两种方式，人工调节是通过温度计进行测量后手动调节变压器，从而控制产生热量的大小；而自动调节往往通过热电偶传感器进行测温，输出电压值，经放大后加到电机上驱动电机来调节变压器，其优点是可以连续、实时、准确的来控制温度。
基于单片机技术的温控器和可编程温度传感器相结合使用是目前恒温箱温度控制较为先进的一种方式。
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实现对数字信息的处理和控制。
如果能利用单片机进行温度的测量和控制，将会大大提高温度测量和控制的可靠性和灵活性。
单片机对温度测量控制过程是借助于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。
在闭环型过程控制中，过程的实时参数由传感器和A/D转换器来实时采集，并由单片机自动记录、处理并控制执行机构动作来进行调节和控制。
关键词：恒温箱，单片机，AT89C52，A/D转换，温度传感器，DS18B20一.系统的硬件设计1.恒温箱控制系统框图根据上面对工作流程的分析，系统可以分为以下几个功能模块：(1) 键盘管理：监测键盘输入，接收温度预置，启动系统工作。
(2) 显示：显示设置温度及当前温度。
(3) 温度检测及温度值变换(4) 温度控制：根据检测到的温度控制电炉工作。
(5) 报警：当预置温度或当前炉温越限时报警。
根据恒温箱控制器的功能要求，并结合对51系列单片机软件编程自由度大，可用编程实现各种控制算法和逻辑控制。
所以采用AT89C52作为电路系统的控制核心。
按键将设置好的温度值传给单片机，通过温度显示模块显示出来。
初始温度设置好后，单片机开启输出控制模块，使电热器开始加热，同时将从数字温度传感器DS18B20测量到的温度值实时的显示出来，当加热到设定温度值时，单片机控制声光报警模块，发出声光报警，同时关闭加热器。
当自然冷却到设定温度50摄氏度以下时，单片机再次启动加热器，如此循环反复，以达到恒温控制的目的。
2.微处理器AT89C52AT89C52单片机是一种低功耗、高性能内含8K字节闪电存储器的8位CMOS 微控制器，与工业标准MCS—51指令系列和引脚完全兼容有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程/擦除速度快。
如图所示：AT89C52的引脚结构它的主要特点有：(1)内部程序存储器为电擦除可编程只读存储器EEPROM，容量8KB，内部数据存储器容量256B(不包括专用寄存器)，外部数据存储器寻址空间64KB，外部程序存储器寻址空间64KB；(2)有三个16位的定时器/计数器；(3)可利用两根I/O口线作为全双工的串行口，有四种工作方式，可通过编程选定；(4)内部ROM中开辟了四个通用工作寄存器区，共32个通用寄存器，以适应多种中断或子程序嵌套的情况；(5)内部有6个中断源，分为二个优先级，每个中断源优先级是可编程的；(6)堆栈位置是可编程的，堆栈深度可达128字节；3.温度传感器采用数字温度传感器DS18B20，DS18B20提供九位温度读数，测量范围-55℃~125℃，采用独特1-WIRE 总线协议，只需一根口线即实现与MCU 的双向通讯，具有连接简单，高精度，高可靠性等特点。
并且,DS18B20支持一主多从,若想实现多点测温,可方便扩展。
DS18B20的特点：（1）独特的单线接口方式，与单片机通信只需一个引脚，DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（2）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0～+5.5 V。
（4）测温范围为-55～+125 ℃。
在-10～+85℃范围内误差为0.5 ℃。
（5）通过编程可实现9～12位的数字读数方式。
（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。
（7）支持多点组网功能，通过识别芯片各自唯一的产品序列号从而实现单线多挂接，多个DS18B20可以并联在唯一的线上，简化了分布式温度检测的应用，实现多点测温。
（8）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
（3）DS18B20在电路中的连接，见图:DS18B20测温电路4.显示部分显示采用 3 位共阳LED 动态显示方式,显示内容有温度值的十位、个位及小数点后一位。
用P2 口作为段控码输出，并用74ls164 作驱动。
P0.0—P0.2作为位控码输出，用PNP型三极管做驱动。
如下图所示：显示部分5.键盘输入电路键盘设定：用于温度设定。
共三个按键。
KEY1（P1.1）: 状态切换；温度设置确认；温度重新设置。
KEY2（P1.2）: 设置温度“+”。
KEY3（P1.3）: 设置温度“-”。
如图所示：键盘输入电路6.输出控制采用光电藕合器，控制信号与输出信号可以很好的隔离，增强了系统的安全性和抗干扰能力。
输出控制电路，MOC3021内部带有过零控制电路,MOC3021输出端额定电压为400V。
加热电路中采用MOC3021的目的有两个:其一是实现强电与弱电的隔离;其二是实现双向可控硅的过零触发,从而使流过双向可控硅的电流波形为正弦波,减少谐波。
电路连接如图所示，其在电路中的工作原理是单片机根据传感器和设定开关输入的控制指令，控制电器的电源通断。
SW1为双向开关,其最大通态电流为1A。
当电源控制电路的输出管脚P1.6送出的开关控制指令为高电平，MOC3021截止，Q2截止，电器被关闭；当电源控制电路的输出管脚P1.6送出的开关控制指令为低电平，MOC3041导通，Q2导通，电器被打开。
通过MOC3021内部的过零触发电路，保证Q2在电压过零时导通和截止，对供电系统干扰极小。
R6和C6是Q2的保护电路。
如下图：光耦控制输出电路7.温度越线报警电路报警电路如图所示，该电路采用一个小功率三极管Q2驱动蜂鸣器,当单片机接收到超额温度信号或危险信号时,输出脚P1.7输出高点平,Q2导通，致使蜂鸣器得电工作，发出报警声。
同时，电路中的发光二极管指示出电路的工作状态。
报警电路二.系统的软件设计1.温度传感器模块软件设计对DS18B20操作时，首先要将它复位。
复位时，DQ线被拉为低电平，时间为480～960us；接着将数据线拉为高电平，时间为15～60us；最后DS18B20发出60～240us的低电平作为应答信号，这时主机才能进行读写操作。
进行写操作时，将数据线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。
从DQ线的下降沿起计时，在15us到60us这段时间内对数据线进行检测，如数据线为高电平则写1；若为低电平，则写0，完成了一个写周期。
在开始另一个写周期前，必须有1us以上的高电平恢复期。
每个写周期必须要进行写操作时，将数据线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。
从DQ线的下降沿起计时，在15us到60us这段时间内对数据线进行检测，如数据线为高电平则写1；若为低电平，则写0，完成了一个写周期。
温度转换读取温度数值程序流程如下图所示。
温度转换读取温度数值程序流程2.键盘管理模块键盘管理子程序流程如图所示：当通电或复位以后，系统进入键盘管理状态，单片机只接收设定温度和启动。
当检测到有键闭合时先去除抖动，这里采用软件延时的方法，延时一段时间后，再确定是否有键闭合，然后将设定好的值送入预置温度数据区，并调用温度合法检测报警程序，当设定温度超过最大值如100℃时就会报警，最后当启动键闭合时启动加热。
键盘设定：用于温度设定。
共三个按键。
KEY1（P1.1）: 状态切换；温度设置确认；温度重新设置。
KEY2（P1.2）: 设置温度“+”。
KEY3（P1.3）: 设置温度“-”。
系统上电后，数码管全部显示为零，根据按 KEY1 次数,决定显示的状态，根据相应的状态，利用KEY2、KEY3进行加减，当温度设定好之后，再按KEY1确定，系统开始测温，启加热器。
3.显示模块显示子程序的功能是将缓冲区的二进制数据先转换成3个BCD码，再将其分别存入百位、十位、个位3个显示缓冲区，送往串行口，利用单片机的P0口进行扫描，让数据动态的显示出来，可显示设置温度和测量温度。
4.控制模块温度控制子程序流程如图所示，将当前温度与设定好的温度比较，若当前温度小于设定温度时，开启电热器；若当前温度大于设定温度时，关闭电热器；若二者相等时，电热器保持这一状态。
5.温度报警模块报警子程序流程如图所示。
根据设计要求，当检测到当前温度值高于设定温度值1℃时报警，报警的同时关闭电热器。
为了防止误报，设置了报警允许标志，只有在允许报警的情况下，温度值高于设定温度值时才报警。
三.PID 控制算法1.PID 的数学模型PID 控制是一种比较成熟的控制理论,它通过比例、积分、微分三部分的合理组合可以用比较简单的方法获得令人满意的控制效果。
PID 的数学模型如图表示：PID 数学模型给定值R(t)与实际值Y(t)构成控制误差:E （t ）=R （t ）-Y （t ） 式2-1 PID 控制器根据E(t)将误差的比例(P)、积分(I)、和微分(D)通过线性组合构成控制量，对受控对象进行控制，其控制规律如式2所示:U(t)=K P [e(t)+()1()td iT de t E t dt T dt+⎰] 式2-2 U(t)——控制器输出函数;E(t)——控制器误差函数; K P ——比例系数;T i ——积分时间常数;T d ——微分时间常数。