基于单片机的室温控制系统的设计毕业论文

基于单片机的室温控制系统的设计

毕业论文

目录

摘要.................................................. I Abstract............................................. II 目录................................................ III 前言.. (1)

1 绪论 (2)

1.1 选题的目的和意义 (2)

1.2 温度控制的国外发展概况 (2)

1.2.1 温度控制的国发展概况 (2)

1.2.2 温度控制的国外发展概况 (3)

1.3几种常见温度控制系统 (3)

2 系统方案论证 (5)

2.1 主控制器选择 (5)

2.2 温度采集系统的选择 (5)

2.3 热电制冷系统的选择 (7)

2.4 按键系统的选择 (7)

2.5 显示器的选择 (8)

2.6 警告及提示系统选择 (8)

2.7 风扇电机选择 (9)

3 系统硬件电路设计 (10)

3.1 硬件总体结构框图 (10)

3.2 单片机知识介绍 (10)

3.2.1 单片机的应用领域 (11)

3.2.2 单片机AT89S52介绍 (11)

3.3 温度测量系统电路设计 (14)

3.3.1 温度传感器DS1624介绍 (14)

3.3.2 DS1624的引脚及部结构 (15)

3.3.3 DS1624的工作原理及方式 (16)

3.3.4 片256字节存储器操作 (17)

3.3.5 DS1624的指令集 (18)

3.3.6 I2C介绍 (19)

3.3.7 DS1624的电路设计 (20)

3.4 热电制冷片驱动电路设计 (21)

3.4.1 驱动芯片MAX1968介绍 (21)

3.4.2 热电制冷片TEC介绍 (23)

3.4.3 驱动电路设计 (24)

3.5 按键电路介绍 (25)

3.6 复位与时钟电路 (26)

3.7 LED显示电路 (27)

3.8 警告及指示电路 (27)

3.9 电机驱动电路 (28)

3.10 整体电路图 (28)

4 系统软件设计 (31)

4.1 系统主程序流程图 (31)

4.2 按键控制服务程序流程图 (31)

4.3 热电制冷程序流程图 (32)

总结 (33)

致谢 (34)

参考文献 (35)

附件程序清单 (36)

前言

温度控制被广泛地用在生产、生活、实验等领域。而在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等行业，都需要求有稳定而精确的温度，也就是在设定一个温度之后，系统能够自动调整到这一个数值并保持不变。本论文是基于单片机而设计的室温度控制系统，通过对室温度的检测传到单片机，与给设定值进行比较，单片机对数据进行处理，根据偏差信号来改变特定I/O口的电平，也就控制了热电系统，从而达到室温度控制的目的。

本论文是对室进行的温度控制。从室温度的检测并传送到单片机，在设计过程中也遇到了困难，比如说温度测量器件的选用，是选用数字量输出还是选用模拟量输出，各有什么有特点，这些都经过了考虑才选择了这个方案。在单片机的设计中，单片机外部线路的设计，端口的分配和选用，复位和部时钟的配合和电路的驱动等方面也遇到了不少问题，经过对各模块功能及单片机I/O的特点详细了解后都基本上解决了。加热电路本论文选择了热电制冷电路，这个电路的开关频率很高，很多空调等都选用了类似的热电制冷电路，只是根据控制要求做了适当调整。

本论文利用芯片DS1624作为室温度的检测元件。DS1624芯

片可以直接把测量的温度值变换成单片机可以读取的标准电压信号。单片机通过外部矩阵键盘进行温度设定，读入的温度值与设定值进行比较，根据偏差的大小，单片机执行程序对热电系统进行控制，即经过特定I/O口的电平变化，让热电系统加热或者说是制冷，从而改变了室温度。当热电系统加热时，使室温度升高，DS1624不断对室温度进行温度检测，当偏差存在时单片机就继续驱动热电系统电路进行加热，直到偏差为零。此时将MAX1968的SHDN引脚置低，设置成关断置闲模式。处于制冷时也是一样的道理。

1 绪论

1.1 选题的目的和意义

随着科学技术的不断发展，温度的测量和控制在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要

求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。目前高效率温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域，适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业，成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化建设中，能源的需求非常大，然而我国的能源利用率极低，所以实现高效率的温度控制，有着极为重要的实际意义。

1.2 温度控制的国外发展概况

随着计算机技术及现代传感技术的发展，温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。在许多场合，及时准确获得目标的温度信息是十分重要的，近年来，温度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。近些年来，呈现出智能化、计算机化、全自动等特点。它们普遍利用温度传感器、单片机（还有PLC，DSP）和微机技术实现对温度的检测，并通过LED或LCD、加热装置、排风装置等的控制来实现对温度的数值显示和自动调节。

1.2.1 温度控制的国发展概况

温度控制系统在国各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从