51单片机大作业_四回路温度控制器设计报告
温度控制电路实验报告
利用74LS164采用串行通信技术送入显示单元，同时将P1口各位作为位选线来获取动态显示的效果。
7.上位机传输电路
8051的串列通讯是通过TXD脚将串列资料送出，RXD脚 接收外部讯号，而8051的讯号是TTL准位讯号，就是输出0为接地电位，输出1为+5V,但电脑RS-232电器准位讯号却 是以±12V输岀，当8051要和RS-232通讯时，必须将准位 讯号做转换才能连接，所以使用ICL232这个IC来作为准位 转换之用，如下图所示是8051各ICL232的连接电路设计图。
5•测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨 率可达0.0625°Co
PC机1台Leabharlann 赛思仿真系统一套五、硬件电路设计
单片微型计算机又称为微控制器，它是一种面向控制的 大规模集成电路芯片。使用80C51来构成各种控制系统，可 大大简化硬件结构，降低成本。
1.系统构架
2.单片机复位电路
简单复位电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下 不会造成单片机的错误复位，但会引起内部某些寄存器的错 误复位，故为了保证复位电路的可靠性，将RC电路接斯密 特电路后再接入单片机和外围IC的RESET引脚。
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5•画出原理图、编写相关程序及说明，并在G6E及赛思 仿真系统上仿真实现。
三、设计构思
本系统硬件结构以80C51单片机为CPU进行设计，外围 扩展模数转换电路、声光报警电路、LED显示电路及向上位PC机的传输电路，软件使用汇编语言编写，采用分时操作的 原理设计。
四、实验设备及元件
ICL232内部提供一组将+5V转换成±12V的转换电路， 以及两组TTL-RS232准位转换电路，使用时必须再加上4个电容才能起到电
(完整版)MCS51单片机机应用于温度控制器毕业设计
目录1 前言 (1)2 温度控制器的技术参数 (3)3 系统设计方案的论证 (4)3.1 方案比选 (4)3.2 方案说明 (5)4 控制系统设计 (6)4.1 系统的工作原理 (6)4.2 硬件电路设计 (7)4.3 系统软件设计 (14)5 调试，安装，运行 (27)5.1 系统硬件调试 (27)5.2 系统软件调试 (27)6 小结 (29)MCS51单片机机应用于温度控制器摘要：本文论述了采用单片机控制的智能温度控制器，使用AT89C4051单片机、ADS7844E AD转换芯片、HT1621B液晶显示驱动芯片及液晶显示器，实现温度的测量、输出控制及显示功能。
关键字：单片机、AD转换，液晶显示及其驱动1 前言模拟电路温度控制器存在电路复杂、功能简单和调试不方便的问题，随着电子技术的快速发展，超大规模集成电路的技术越来越成熟，制造成本越来越低，单片机在军事、工业、通讯、家用电器、智能仪表等领域的应用越来越广泛，使产品的功能、精度和质量大幅度提高；同时，电路的设计更简单、故障率低、可靠性高、成本低；特别是近几年来Flash技术的发展，使单片机系统的开发周期大大缩短，开发成本大幅降低，使用单片机控制的智能仪表是仪表领域发展的必然趋势。
本文论述了采用ATMEL公司的AT89C4051单片机和美国Burr-Brown公司的ADS7844E模-数转换芯片以及HOLTEK公司的HT1621B液晶显示驱动芯片设计的LCD显示智能温度控制器。
本系统实现了模拟温度数据采集、模拟量到数字量转换、软件对温度信号进行非线性校正,单片机数据运算及逻辑处理、LCD显示、键盘处理及继电器输出控制功能。
本文主要介绍了智能温度控制器的功能和设计的过程。
重点说明电路设计、软件设计。
2 温度控制器的技术参数本系统采用ATMEL公司的AT89C4051单片机和美国Burr-Brown公司的ADS7844E模-数转换芯片以及HOLTEK公司的HT1621B液晶显示驱动芯片设计，实现了模拟温度数据采集、模拟量到数字量转换、单片机数据运算及逻辑处理、LCD显示、键盘处理及继电器输出控制功能，主要技术参数见表1表1 主要技术参数表3 系统设计方案的论证本章主要叙述温度控制器的设计方案。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言在现代工业控制领域，温度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足不同场景下对温度精确控制的需求，本文提出了一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方案。
该系统通过51单片机作为核心控制器，结合温度传感器与执行机构，实现了对环境温度的实时监测与精确控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器，其具备成本低、开发简单、性能稳定等优点。
硬件部分主要包括51单片机、温度传感器、执行机构（如加热器、制冷器等）、电源模块等。
其中，温度传感器负责实时监测环境温度，将温度信号转换为电信号；执行机构根据控制器的指令进行工作，以实现对环境温度的调节；电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序与上位机监控软件。
单片机程序负责实时采集温度传感器的数据，根据设定的温度阈值，输出控制信号给执行机构，以实现对环境温度的精确控制。
上位机监控软件则负责与单片机进行通信，实时显示环境温度及控制状态，方便用户进行监控与操作。
三、系统实现1. 硬件连接将温度传感器、执行机构等硬件设备与51单片机进行连接。
具体连接方式根据硬件设备的接口类型而定，一般采用串口、并口或GPIO口进行连接。
连接完成后，需进行硬件设备的调试与测试，确保各部分正常工作。
2. 软件编程编写51单片机的程序，实现温度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
程序采用C语言编写，易于阅读与维护。
同时，需编写上位机监控软件，实现与单片机的通信、数据展示、控制指令发送等功能。
3. 系统调试在完成硬件连接与软件编程后，需对整个系统进行调试。
首先，对单片机程序进行调试，确保其能够正确采集温度数据、输出控制信号。
其次，对上位机监控软件进行调试，确保其能够与单片机正常通信、实时显示环境温度及控制状态。
最后，对整个系统进行联调，测试其在实际应用中的性能表现。
四、实验结果与分析通过实验测试，本系统能够实现对环境温度的实时监测与精确控制。
51单片机温度控制系统设计
－30－科技论坛51单片机温度控制系统设计杨万超（黑龙江省完达山乳业股份有限公司哈尔滨分公司，黑龙江哈尔滨150001）单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，用80C51单片机自制了一个温度控制系统，重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法。
1单片机温度控制系统的组成及工作原理在工业生产和日常生活中，对温度控制系统的要求，主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。
以下简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。
现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号，经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器，信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送单片机，单片机根据输入的温度控制范围通过继电器控制加热设备完成温度的控制。
本系统的测温范围为0℃～99℃，启动单片机温度控制系统后首先按下第一个按键开始最低温度的设置，这时数码管显示温度数值，每隔一秒温度数值增加一度，当满足用户温度设置最低值时再按一下第一个按键完成最低温度的设置，依次类推通过第二个按键完成最高温度的设置。
然后温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。
2温度检测的设计系统测温采用AD590温度传感器，AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性如下：2.1流过器件的电流（mA ）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数；即式中：Ir-流过器件（AD590）的电流，单位为mA ；T-热力学温度，单位为K 。
2.2AD590的测温范围为-55℃～+150℃；2.3AD590的电源电压范围为4V ～30V ；2.4输出电阻为710M W ；2.5精度高。
AD590温度传感器输出信号经放大电路放大10倍，再送入模/数转换器ADC0804，转换后送单片机。
基于51单片机的温度控制系统的设计
基于单片机的温度控制系统设计1.设计要求要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。
具体设计要求如下：①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度；②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键；③DS18B20温度采集；④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。
2.方案论证根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。
温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。
报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。
显示模块有两种方案可供选择。
方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度；方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。
LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。
LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。
综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。
LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。
其相互联系如下图1所示：图1 硬件电路设计框图3.1单片机时钟电路形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。
本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。
单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为1.2~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。
单片机温度控制器实验报告
南京邮电大学通达学院2010/2011学年第1学期课程设计实验报告课题名称基于CPU的8LED温度显示控制器的设计专业通信工程学生班级070018学号07001836姓名赵静静指导老师林建中实验日期2010 年11 月19 日题目：基于单片cpu的8led温度显示控制器的设计一,实验目的和要求1，Proteus软件的MCS51单片机仿真学习2，根据提供的参考工程，在proteus平台自己重新设计实验电路所需要的电器原理图，并在此基础上编写相对应的程序，实现其功能，学习proteus软件的使用，其中包括原理图器件的选取，原理图的电气连接，程序的编写编译以及运行，并能查出其错误等。
基本要求：用热敏电阻或温度传感器作温度探头，通过AD转换器变换，把温度数据转换成BCD码在LCD上显示。
显示精度±0。
5℃能记录和回放温度参数，记录间隔可任意设定（1S到1h，步长1s）回放数据速度可设定画出温度变化曲线。
发挥部分：1 显示精度提高到±0。
1℃2 显示精度提高到±0。
01℃3 与实际温度计温度比较，找出温度显示误差曲线，在报告中描出，并分析误差来源4 实现温度自动补赏二，实验仪器微型计算机一台三，实验原理温度测量通常可以用两种方式来实现，一种是用热敏电阻之类的器件，由于感温效应，热敏电阻的阻值能够随温度变化，当热敏电阻接入电路，测量过它的电流或其两端的电压就会随温度变化发生响应的变化，在将温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转化后，发送到单片机进行处理，通过显示电路，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，其测温电路比较麻烦。
第二种方法是用温度传感器芯片。
温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号，直接发送给单片机，转换后通过显示电路既可以显示。
四，基本芯片及其原理单片机微型计算机简称单片机，是指在一块芯片体上集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串行和并行I/O 接口等部件，构成一个完整的微型计算机。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，温度控制系统的应用日益广泛，涉及到家电、工业、医疗等多个领域。
51单片机以其低成本、高可靠性和易用性，成为温度控制系统中常用的核心部件。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
二、系统概述本系统以51单片机为核心，通过温度传感器实时检测环境温度，根据设定的温度阈值，控制加热或制冷设备的工作状态，以达到恒温的目的。
系统主要由温度传感器、51单片机、加热/制冷设备及电源等部分组成。
三、硬件设计1. 温度传感器：选用精度高、稳定性好的数字温度传感器，实时采集环境温度并转化为数字信号，便于单片机处理。
2. 51单片机：选用功能强大的51系列单片机，具备丰富的IO口资源，可实现与温度传感器、加热/制冷设备的通信和控制。
3. 加热/制冷设备：根据实际需求选择合适的加热或制冷设备，通过单片机的控制实现温度的调节。
4. 电源：为系统提供稳定的电源供应，保证系统的正常运行。
四、软件设计1. 初始化：对51单片机进行初始化设置，包括IO口配置、中断设置等。
2. 数据采集：通过温度传感器实时采集环境温度，并转化为数字信号。
3. 温度控制算法：根据设定的温度阈值和实际温度值，通过PID控制算法计算输出控制量，控制加热/制冷设备的工作状态。
4. 显示与通信：通过LCD或LED等显示设备实时显示当前温度和设定温度，同时可通过串口通信实现与上位机的数据交互。
五、系统实现1. 电路连接：将温度传感器、51单片机、加热/制冷设备及电源等部分进行电路连接，确保各部分正常工作。
2. 编程与调试：使用C语言或汇编语言编写程序，实现温度控制算法、数据采集、显示与通信等功能。
通过仿真软件进行程序调试，确保系统功能正常。
3. 系统测试：在实际环境中对系统进行测试，观察系统在各种情况下的表现，如温度波动、设备故障等。
根据测试结果对系统进行优化和调整。
六、结论本文介绍了基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，温度控制系统的应用越来越广泛，其精确性和稳定性对于许多领域具有重要意义。
本设计旨在以51单片机为基础，构建一个可靠且高效地温度控制系统。
这种系统能广泛用于家电、工业和医疗等场合，具有重要的应用价值。
二、系统概述基于51单片机的温度控制系统主要包括传感器模块、执行器模块、单片机控制模块以及电源模块。
传感器模块负责实时检测环境温度，执行器模块根据单片机的指令调整环境温度，单片机控制模块是整个系统的核心，负责接收传感器数据、处理并发出控制指令，电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计1. 传感器模块设计：采用高精度的温度传感器，如DS18B20，实时检测环境温度并转换为电信号。
2. 执行器模块设计：根据实际需要，选择适当的加热或制冷设备作为执行器，接收单片机的控制指令，调整环境温度。
3. 单片机控制模块设计：以51单片机为核心，通过编程实现温度的实时检测、数据处理和控制指令的发出。
同时，为了方便程序的更新和维护，采用串口通信与上位机进行数据交互。
4. 电源模块设计：为整个系统提供稳定的电源，可采用直流电源或交流电源，通过电源电路进行转换和稳定处理。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计。
程序设计采用C语言编写，易于阅读和维护。
主要功能包括：初始化系统、读取传感器数据、处理数据、发出控制指令以及与上位机进行数据交互。
程序采用中断方式读取传感器数据，保证数据的实时性。
同时，通过PID控制算法对温度进行精确控制，提高系统的稳定性。
五、系统实现1. 系统初始化：单片机上电后，首先进行系统初始化，包括配置时钟、初始化串口等。
2. 数据读取：单片机通过读取传感器模块的数据，获取当前环境温度。
3. 数据处理：单片机对读取的温湿度数据进行处理，包括滤波、转换等操作，得到准确的温度值。
4. 控制指令发出：单片机根据处理后的温度值与设定值的比较结果，发出相应的控制指令给执行器模块。
毕业设计(论文)基于51单片机的多路温度采集控制系统设计
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言：随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。
通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词：温度多路温度采集驱动电路正文：1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。
(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的水温自动控制系统0 引言在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。
而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。
本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。
本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。
1 设计任务、要求和技术指标1.1任务设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。
1.2要求（1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。
（2）当液位低于某一值时，停止加热。
（3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。
（4）无竞争-冒险，无抖动。
1.3技术指标（1）温度显示误差不超过1℃。
（2）温度显示范围为0℃—99℃。
（3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。
（4）检测信号为电压信号。
2 方案分析与论证2.1主控系统分析与论证根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。
其引脚图如图1所示。
2.2显示系统分析与论证显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。
在显示驱动电路中拟订了两种设计方案：方案一：采用静态显示的方案采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。
方案二：采用动态显示的方案由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。
由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
图1 AT89C51引脚图2.3 检测系统分析与论证1 温度检测：有选用AD590和LM35D两种温度传感器的方案，但考虑到两者价格差距较大，而本系统中对温度要求的精度不很高，因而选用比较廉价LM35D。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现
基于51单片机的温度控制系统设计与实现摘要：本文通过使用51单片机进行温度控制系统的设计与实现。
通过采集温度传感器的数据，通过控制电路对电热器进行控制，实现室内温度的控制和稳定。
设计过程中起首对硬件进行搭建和电路设计，然后进行软件编程和系统调试。
最终通过试验和测试验证了系统的稳定性和可靠性。
关键词：51单片机，温度控制系统，温度传感器，电热器，硬件搭建，软件编程，系统调试一、引言随着科技的不息进步与进步，智能家居控制系统得到了广泛应用。
其中，温度控制系统在居民生活中起到了重要作用。
温度控制系统能够依据室内实时温度调整电热器的工作状态，使室内温度保持在合适的范围内，提供舒适的居住环境。
现有的温度控制系统大多使用单片机来实现温度数据的采集和控制。
本文选择51单片机作为控制核心，设计并实现了基于51单片机的温度控制系统。
二、项目硬件设计1. 温度传感器模块温度传感器模块接受常见的DS18B20传感器。
该传感器具有高精度和可靠性，能够准确地测量环境温度，并将温度数据以数字信号的形式输出。
2. 控制电路设计控制电路设计包括电热器的电源供电控制和温度控制。
电热器供电通过继电器进行控制，通过51单片机的IO口控制继电器的开关状态，实现电热器的启动和停止。
温度控制部分则通过将温度传感器的数据与设定温度进行比较，依据差值控制继电器的状态，从而调整电热器的工作状态。
当实时温度大于设定温度时，继电器断电，电热器停止工作；当实时温度小于设定温度时，继电器通电，电热器开始工作。
3. 显示模块设计为了便利用户了解室内温度和系统工作状态，本设计添加了液晶显示模块。
通过51单片机的IO口控制液晶显示屏，实时显示当前室内温度和系统运行状态。
三、软件编程1. 数据采集与处理通过采集温度传感器的数据，可以得到当前室内温度的数值。
将采集到的温度数据进行处理，与设定的温度进行比较，得到差值。
2. 温度控制算法依据差值的大小，控制继电器的状态，从而实现对电热器的控制。
单片机课设报告——基于51单片机的温度控制系统设计
.单片机课程设计报告题目：温度控制系统设计学院：通信与信息工程学院专业：测控技术与仪器专业班级：测控三班成员：徐郡二〇一四年六月十二日一、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。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。
二、实验目的和要求2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。
2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。
2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。
2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。
三、方案设计总体设计方案采用AT89C52单片机作控制器，温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计，系统由5个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路、控制电路、报警及指示电路。
基于51单片机的温度控制系统设计-开题报告
因此，智能温度传感器 DS18B20 具备测温误差小，分辨力高，抗干扰能力强输据
用户可设定温度上、下限，具有越限自动报警功能，并且带串行总线接口，适配
各种微控制器等优点。
2. 温度显示部分
方案一： 采用三位八段数码管显示。可显示测量温度的数值和小数点的显示，
随对向摄氏度这样的图形符号无法显示。但使用起来相对方便，程序设计和硬件
论文提纲(含论文选题、论文主体框架) 第一章 前言 1.1 温度控制系统设计发展历史及意义 1.2 温度控制系统的目的 1.3 温度控制系统完成的功能 第二章 总体设计方案 第三章 温度传感器 3.1 DS18B20 简介
3.1.1DS18B20 封装与引脚 3.1.2 DS18B20 的简单性能 3.2 DS18B20 的工作原理 3.3 DS18B20 的测温原理 第四章 单片机接口设计 4.1 设计原则 4.2 单片机引脚连接 4.2.1 单片机引脚图 4.2.2 串口引脚 第五章 硬件电路设计 5.1 主要硬件电路设计 5.2 软件系统设计 5.2.1 软件系统设计 5.2.2 程序组成
研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等） 主要内容： 本课题研究的主要内容是设计制作一个可以数字显示被测温度和控制温度的温 度测量与控制器，主要工作有：电路设计，电路仿真，实际电路制作和调试。
研究方案： 1：温度测量部分 方案一： 采用温度传感器铂电阻 PT1000，铂热电阻的物理化学性能在高温和 氧化性介质中很稳定，它能用作工业测温元件且此元件线性较好。在 0—100 摄 氏度时，最大非线性偏差小于 0.5 摄氏度。但铂热电阻输出的模拟信号需放大、 滤波、A/D 转换等处理后才可上传至微控制器，使硬件电路连接相对复杂。 方案二： 采用集成电路温度传感器 LM35。LM35 为电压输出型的集成温度传感 器。它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，它的输出电压与摄氏温度线 性成比例。一般来说，LM35 与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之 处。LM35 无需外部校准，可以提供+1/4 摄氏度的常用室温精度。LM35 应用系统 包括 LM35、信号调理电路、A/D 采集电路和单片机 4 个部分。LM35 传感器负责 将温度转换成模拟电压值。但是转换出的电压值通常比较小，为此需要信号调理 电路对信号进行放大、限幅等处理，再通过 A/D 采集电路对该电压信号进行数据 采集。这个过程降低了系统的工作速度，并增添了许多硬件连接，系统设计相对 复杂。 方案三： 采用智能温度传感器 DS18B20。DS18B20 是一线温度传感器。所谓“一 线”是指 DS18B20 只用一条线进行输入输出，因而与之接口的微处理器也只需要 一条口线与之通信。它不需要任何外围元件即可检测温度，并转换成数字量传给 上位机（微处理器）。DS18B20 测量温度范围为-55—+125 摄氏度。在-10—+85 摄氏度范围内，精度为+0.5 摄氏度。现场温度直接以“一线总线”的数字方式 传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合在恶劣环境的现场进行温度测量。 DS18B20 具有测温系统简单，测温精度高，连续方便，占用口线少等优点。它可 以使硬件开销降到最低点，并且内部包含存储器，单片机通过向 DS18B20 发启动 命令使之进行一次温度测量，DS18B20 将转换结果存在便笺式存储器中，便于单 片机随时读取数据。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，温度控制系统的设计与实现显得尤为重要。
本文以51单片机为核心，设计并实现了一种高效、稳定的温度控制系统。
该系统通过精确的传感器和智能的控制算法，实现对温度的实时监测与控制，为各种工业应用提供了可靠的保障。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为主控制器，采用模块化设计，包括温度传感器模块、执行器模块、电源模块等。
其中，温度传感器模块负责实时监测环境温度，并将数据传输给单片机；执行器模块根据单片机的指令，控制加热或制冷设备的工作，以实现温度的调节；电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。
程序设计采用C语言编写，包括温度数据的采集、处理、存储和传输等功能。
人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现，方便用户实时查看温度信息和进行操作。
三、实现过程1. 硬件连接与调试根据电路图将各个模块连接起来，进行硬件调试。
确保各模块工作正常，数据传输无误。
2. 程序设计与编译使用Keil C51等编程软件，编写单片机程序。
程序包括主程序、温度采集程序、执行器控制程序等。
编译后生成可执行文件，烧录到单片机中。
3. 系统联调与测试将程序烧录到单片机中，进行系统联调。
通过LCD显示屏和按键进行人机交互，观察温度数据的实时变化，测试执行器是否能够根据单片机的指令进行正确的动作。
同时，对系统的稳定性、响应速度等进行测试。
四、结果与分析经过多次测试与优化，本系统能够实现对温度的精确控制，具有较高的稳定性和响应速度。
在各种工业应用中，均能取得良好的效果。
同时，本系统还具有以下优点：1. 自动化程度高：通过单片机和传感器等设备，实现了对温度的自动监测与控制，减少了人工操作的繁琐程度。
2. 精度高：采用高精度的温度传感器和智能的控制算法，实现了对温度的精确控制。
3. 可靠性高：系统采用模块化设计，各模块之间相互独立，降低了系统的故障率。
基于51单片机的多路温度控制系统课程设计报告.doc
基于51单片机的多路温度控制系统课程设计报告。
基于51单片机仓库温度控制系统的智能仪表课程设计课题：机械工程研究所；机械工程研究所；专业测量和控制技术；和仪器学生姓名；XXXX等级；6月20日，XXXX总结:本设计是一个基于C52单片机的4通道DS18B20、LCD1602显示和开关量控制系统，采用模块化和层次化设计。
现在用DS18B20数字温度传感器来测量温度，省去了模式到功率的转换，直接把数字信号送到单片机进行调用。
采用液晶显示模式，使显示更加方便、简洁。
然后，利用单片机AT89C51I/O口交流电机开关，构建了一个集显示、检测和控制于一体的单片机应用系统。
此外，系统还自行设计了一个5V稳压电源，不仅可以提供220伏交流电，还可以接受5V直流电源。
关键词:单片机；液晶显示器；数字温度传感器；开关控制电路目录第1章简介11.1研究背景11.2研究内容和目标11.3结构组织1第2章系统方案设计和演示22.1总体方案设计22.2方案比较和演示22.2.1采集电路22.2.2处理器选择32.2.3显示部分3第3章系统电路设计和组件介绍43.1系统43.1.1最小系统电路43.1.2温度采集电路53.1.3控制系统电路53.1.42.1.3单片机特殊功能寄存器介绍83 . 2 . 2 DS18B20 93.2.2.1介绍DS18B 20主要特性93.2.2.2 DS18B 20内部结构103.2.3液晶显示器1602 113.2.3.1介绍液晶显示器1602主要技术参数113.2.4继电器介绍14第4章系统软件设计1 54.1程序流程图154.2程序设计164.2.1液晶显示器1602程序设计164.2.2液晶显示器程序设计1602第一章绪论1.1研究背景通过课程设计，学生可以进一步加深对单片机工作原理的理解，通过实践制作，掌握引入外部中断的方法和中断服务程序的编程方法。
掌握定时器的使用和中断服务程序的编写方法；从而理解如何构成系统的主程序。
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《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，温度控制系统的应用越来越广泛，如工业生产、家居环境、医疗设备等。
51单片机以其低成本、高可靠性、易于编程等优点，在温度控制系统中得到了广泛应用。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器，采用热电偶传感器采集温度信号，通过继电器控制加热元件的开关，实现对温度的控制。
此外，系统还包括电源电路、显示电路等。
（1）单片机选择：选用AT89C51单片机，其具有较高的集成度，可满足系统的需求。
（2）传感器选择：选用K型热电偶传感器，其具有较高的测量精度和响应速度。
（3）执行器选择：采用继电器作为执行器，通过控制继电器的开闭来控制加热元件的工作状态。
2. 软件设计软件设计包括主程序设计和中断服务程序。
主程序负责初始化系统参数，并不断循环检测温度值，根据温度值调整继电器的工作状态。
中断服务程序主要用于处理传感器采集到的温度数据，并将数据发送给主程序进行处理。
三、系统实现1. 电路连接根据硬件设计图，将单片机、传感器、继电器等元器件连接起来。
注意保证电路的稳定性和可靠性。
2. 程序设计程序设计包括主程序的编写和中断服务程序的编写。
主程序包括系统初始化、温度检测、继电器控制等部分。
中断服务程序主要负责处理传感器采集到的温度数据，并将数据发送给主程序进行处理。
程序设计采用C语言编写，易于阅读和理解。
3. 系统调试系统调试包括硬件调试和软件调试。
硬件调试主要检查电路连接是否正确，元器件是否工作正常。
软件调试主要检查程序是否能够正确运行，并能够实现对温度的准确控制。
四、系统测试与结果分析1. 系统测试在完成系统设计与实现后，需要进行系统测试。
测试内容包括温度检测的准确性、继电器的控制精度、系统的稳定性等。
通过多次测试，确保系统的性能符合设计要求。
2. 结果分析通过测试数据进行分析，可以看出本系统的温度检测精度较高，继电器控制精度较高，系统稳定性较好。
MCS-51单片机温度控制系统设计
1引言 (2)1.1课题研究的目和意义 (4)1.2温度控制系统的国内外现状 (4)1.3温度控制系统方案 (5)1.4论文的主要任务和所做的工作 (5)2 单片机温度控制系统总体设计及原理 (7)2.1系统的主要功能 (7)2.2系统的工作原理 (7)2.3系统的主要技术指标 (8)2.4系统的总体结构 (8)3 温度控制系统的硬件设计 (9)3.1温度测量放大电路 (9)3.1.1温度传感器的选择及基本工作原理 (9)3.1.2放大电路的设计 (10)3.2主要的接口电路 (11)3.2.1模数转换电路 (11)3.2.2键盘接口和数码显示 (12)3.2.3程序存储器和并行接口的扩展及报警电路 (13)3.2.4温度控制电路 (16)4 温度控制系统的软件设计 (19)4.1主程序设计及中断服务程序设计 (19)4.1.1温度控制主程序流程简图 (19)4.1.2中断服务程序设计 (20)4.2温度控制程序子程序 (22)4.2.1键盘扫描和温度显示程序设计 (22)4.2.2炉温采样、数字滤波程序设计 (24)4.2.3温度标度转换算法 (27)4.3PID控制算法 (29)4.3.1PID算法基本原理 (29)4.3.2PID算法及子程序 (31)5 结论与展望 (33)附录B：键盘/LED接口图 (35)附录C：系统源程序 (36)参考文献 (45)致谢 (47)MCS-51单片机温度控制系统摘要单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用，温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量，而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。
因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。
本文主要介绍了以MCS-51系列单片机8031、AD574、8155、可控硅、LM311等芯片组成的温度检测电路，模/数转换电路，键盘/LED显示电路,报警电路，信号放大电路；在描述了外围硬件电路的同时，还做了大量的软件工作，包括数据处理软件，PID控制算法。
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《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，温度控制系统的设计与实现成为了许多领域的关键技术。
本文将详细介绍基于51单片机的温度控制系统的设计与实现过程，包括系统架构、硬件设计、软件设计以及系统测试与实现效果等方面。
二、系统架构设计本系统以51单片机为核心控制器，通过温度传感器实时监测环境温度，并根据设定的温度值进行控制。
系统架构主要包括传感器模块、单片机模块、执行器模块以及上位机通信模块。
其中，传感器模块负责实时监测环境温度，单片机模块负责数据处理与控制，执行器模块负责根据单片机的指令进行温度调节，上位机通信模块则用于与上位机进行数据交互。
三、硬件设计1. 温度传感器：选用高精度的数字温度传感器，具有响应速度快、精度高等特点。
2. 51单片机：选用性能稳定、价格适中的51单片机作为核心控制器，负责数据处理与控制。
3. 执行器：根据实际需求选择合适的执行器，如加热器、制冷器等。
4. 上位机通信模块：采用串口通信方式，与上位机进行数据交互。
四、软件设计1. 初始化程序：对单片机进行初始化设置，包括IO口配置、定时器配置等。
2. 数据采集程序：通过温度传感器实时采集环境温度数据。
3. 数据处理程序：对采集到的温度数据进行处理，包括滤波、计算平均值等。
4. 控制算法程序：根据处理后的温度数据与设定温度值的比较结果，采用合适的控制算法进行温度调节。
5. 通信程序：通过串口通信方式与上位机进行数据交互，包括发送温度数据、接收上位机指令等。
五、系统实现1. 制作电路板：根据硬件设计图纸制作电路板，将各部件焊接到电路板上。
2. 程序烧录：将编写好的程序烧录到51单片机中。
3. 系统调试：对系统进行调试，确保各模块正常工作。
4. 上位机软件开发：开发上位机软件，实现与下位机的数据交互、温度设定、曲线显示等功能。
六、测试与实现效果经过严格的测试，本系统具有良好的稳定性和可靠性。
在实际应用中，系统能够实时监测环境温度，并根据设定的温度值进行精确控制。
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基于单片机的四回路温度控制器设计报告[ 宋少杰][ 电气211 ][ 2120302078 ]2015年5月28日目录一、设计说明......................................................................................................... - 1 -二、硬件原理......................................................................................................... - 1 - 1．温度传感器调理电路................................................................................................................. - 1 -1) 热电偶调理电路........................................................................................................................ - 1 -2) 热敏电阻调理电路.................................................................................................................... - 2 - 2．A/D转化器 ................................................................................................................................ - 3 - 3．8031单片机控制核心 .............................................................................................................. - 4 - 4．输入驱动及执行器接口............................................................................................................. - 5 - 三、软件流程图..................................................................................................... - 6 - 附录电路原理图一、设计说明本温度自动控制器可以实现四个回路的温度自动控制。
采用的是开关控制的算法。
即当实际温度（PV ）小于设定温度最小值（SVmin ）时，控制器控制执行机构（继电器）打开，使温度上升；当实际温度（PV ）大于设定温度最大值（SVmax ）时，控制器控制执行机构（继电器）关闭，使温度自然下降。
从而达到温度自动控制的目的。
本控制器有四个独立温控回路。
其中两个回路使用的温度传感器为热敏电阻（需外接）。
其特点是测量温度范围小，精度高。
该回路的测温范围为0~200℃左右。
两外两条回路的温度传感器为热电偶（需外接），其特点是测量温度范围大。
精度低。
该回路的测温范围为室温到上千摄氏度。
使用该回路时需要测取冷端温度并得到E(0T )，以补偿冷端温度。
本温度控制器的原理为：对于热敏电阻回路的调理电路，使用双恒流源法。
双恒流源输出两路相等的且恒定的电流，分别流过基准电阻和热敏电阻。
并将两路电阻的压降输入到仪表放大器的输入端。
将压差经放大后输入到A/D 转换器，将电压模拟量转换为8位数字量，供单片机处理。
单片机将数字量转化为温度值，通过与设定值比较控制执行机构动作。
热电偶回路与热敏电阻回路的原理基本相同。
区别之处在于调理电路。
热电偶产生的随温度变化的微小的电压经放大器放大后输入到A/D 转化器。
二、硬件原理硬件电路上分为温度传感器调理电路（分为热电偶和热敏电阻两种）、A/D 转化器、8031单片机控制核心、输入驱动及执行器接口四个部分。
下面对各个部分进行详细解释。
1．温度传感器调理电路1) 热电偶调理电路如上图所示热电偶热端和冷端有一定的温度差时，P3的节点1和2将输入一个很小的电压信号（约为几到几十毫伏），经差分输入到精密仪表放大器AD620AN 中。
仪表放大器被配置在了放大倍数为50.4倍。
它将放大后的电压信号输出A/D 转换器。
设IN3端的电压为o U ，则热电偶的输入电压为)T E(T,04.50/),(0o U T T E =得到),(0T T E 后需要由冷端补偿公式)0,(),()0,(00T E T T E T E +=来补偿冷端的温度。
其中0T 为冷端温度，需要事先测试，),(0T T E 为由查表得的0T 温度下的电压值。
得到)0,(T E 后即可通过查表或者计算得到热端的温度。
因为本电路只能输出正的电压信号，因此仅可测比冷端温度高的温度范围。
本电路中，C12起到低通滤波的作用，D3将输出电位钳制在正电位，因输入到A/D 转化器的电位必须为正。
C13也起到低通滤波去除纹波的作用。
2) 热敏电阻调理电路如上图所示，该电路分为恒流源和仪表放大电路两个部分。
上半部分为恒流源电路，其基本原理为通过LM385Z-2.5稳压源将R1和（R2+R3）两端的电压稳定在2.468V ，故两路输出的电流也稳定在2.468mA 。
可调节电位器R2来抵消两侧电路不对称的影响。
两路恒定且相等的电流分别流过热敏电阻和基准精密电阻R5，分别产生压降。
将这两个压降差分输入到精密仪表放大器AD620AN 中，经放大后输入到A/D 转化器。
设IN0端的电压为o U ，热敏电阻与基准电阻两端的电压差为U ∆，热敏电阻的阻值为T R ，基准电阻的阻值为0R ，则021R IU R o T +⨯= 计算得到T R 后即可通过查表或者计算公式得出所测的温度值。
由于本电路只能输出正的电压值，因此只能测得0℃以上的范围。
本电路中的所有电容器均用来滤除纹波和高频分量。
二极管D1用作将输出电压钳制在正的电平上。
2．A/D 转化器如上图所示，该模块分为ADC0809CCN8位8通道集成芯片、控制逻辑电路和分频器三个模块。
控制逻辑电路由简单的逻辑或非门构成，使单片机能够方便地控制ADC0809芯片。
其中CS端为片选端，用于选中ADC0809，使其使能；RD接单片机的RD引脚，用于使能ADC0809的输出。
WR接单片机的WR引脚，用于启动A/D转换。
分频器使用D触发器构成4分频，将单片机的ALE引脚作为分频器的输入端，可知当单片机的晶振为12MHz时，分频器输出为500KHz，用作ADC0809的时钟。
ADC0809是一个8位8通道的模数转换器。
A、B、C为通道地址输入端，用于选择其8个模拟输入通道；CLK为时钟输入端；ALE为地址锁存端，ST为开始转化控制端。
实际运用中将ST和ALE接在一起，当输入一个正脉冲时即可启动转换；EOC为转换完成标志；OE为输出允许控制端。
本电路在设计时，将ADC0809的8位数据输出端接在了单片机的P0口，将A、B、C 三个地址端分别接在了单片机的P0.0、P0.1、P0.2。
将控制逻辑电路的CS端接在了单片机的P2.7端。
这样，就可以将ADC0809当做外接的数据存储器。
通过MOVX指令，方便地实现对ADC0809的控制。
具体操作如下：可知通道0~7的地址是0x8000~0x8007（地址有重叠，设没有用到的地址均为0），首先执行MOVX 800xH，#00H利用MOVX写指令的时序，WR引脚产生一个负脉冲，经控制逻辑电路转为一个正脉冲输入到ADC0809，从而启动转换。
待EOC（接单片机P1.0）变高即转换完成，再执行MOVX A，800xH即可将通道x的转换结果传送到A寄存器中。
另外，八个通道（本电路中实际上只用到4个）的地址是连续的，可以方便地利用指针实现通道的扫描。
3．8031单片机控制核心如图所示8031内部没有程序存储器，因此需要外接。
由单片机读取外部程序存储器指令的时序原理，即先由P0口输出地址的低8位，P2口输出地址的高8位，然后PSEN引脚发出读取指令的控制信号，通过P0口复用为数据总线将指令送入单片机。
由于P0分时复用，故应使用锁存器将P0口前半阶段输出的低8位地址锁存起来。
本电路中使用的是74HC137芯片。
其LE引脚为8位数据锁存控制端。
将其接到单片机的ALE引脚，即可由单片机发出的地址锁存控制信号控制锁存低8位地址。
本电路中使用的EEPROM为2716芯片。
它有4KB的存储空间。
12位地址信号由A0~A11引脚输入。
8位数据由Q0~Q7输出。
OE为输出允许控制信号。
将单片机的地址总线P0、P2的低12位接到A0~A11；数据总线P0接到Q0~Q7；控制总线PSEN接OE即可。
其次，想让单品机工作，复位电路和晶振是必须的。
本电路中的复位电路使用了一个按键开关，可以方便地实现硬件复位。
另外，CS、WR、RD、EOC均为ADC0809相关，原理在上一部分已经解释过。
OUT0~OUT3为单片机控制器控制量（MV）的输出端，本设计中使用的是开关控制算法，每一路控制回路的输出只有1/0两个状态，控制继电器的接通和断开。
具有控制简单（无需DA转换器、复杂的PID算法等），效率高的优点。
4．输入驱动及执行器接口如图所示该部分为输出驱动和执行器。
本设计中的执行器为继电器，控制继电器开通的电流约为50mA。
单片机的I/O口一般承受不了如此大的电流，因此需要外接驱动芯片。
本电路中使用的驱动芯片为L293DL。
其单路输出电流可达1A。
其逻辑较为简单，1,2EN、3,4EN为两个控制引脚，有效时输出Y跟随A的输入。
三、软件流程图 开始i=0i>3?i=0启动CHi 转换EOC=1? 读入CHi 数据data[i] 将data[i]的值转换为温度值PV[i]PV[i]>SVmax[i]?PV[i]<SVmin[i]?OUT[i]=OUT[i] OUT[i]=0OUT[i]=1 i=i+1Y Y Y Y NNNN CHi第i 个模拟输入通道 EOC转换完成标志 PV回路实际温度值 SVmax设定温度值最大值 SVmin设定温度 值最小值。