【毕业设计】基于单片机的智能温度自动控制系统的设计(精)

目录 1 设计任务与要求 ...................................................... 1 2 方案设

计 ............................................................ 2 2.1 温度测量部分方

案 ................................................. 2 2.2 主控制部分方案 ...................................................

3 3 硬件电路设计 ........................................................ 8 3.1 键盘单

元 ......................................................... 8 3.2 温度控制及超温和超温警报单

元 .................................... 10 3.3 温度测试单元 .................................................... 11 3.4 温度控制器件电路 ................................................ 11 3.5 七段数码管显示单

元 .............................................. 12 3.6 接口通讯单元 .................................................... 14 4 电源输入部分 ....................................................... 16 5 程序设

计 ........................................................... 17 5.1 程序结构分

析 .................................................... 17 5.2 主程序 .......................................................... 18 5.3 程序代码详见附录程序清单测设分

析 ........................................................... 19 7 结论 ...............................................................

20 8 附录 ............................................................... 21 8.1 使用说

明 ........................................................ 21 8.2 程序清

单 ........................................................ 21 9 参考文

献 ........................................................... 30 单片机/微机接口课程设计说明书 1 1 设计任务与要求以单片机为核心设计一种多点温度控制系统至少实现两路以上的温度测量与控制被控温度范围30℃---60℃。选择一种温度传感器完成温度信号的检测并以数字信号的方式传送给单片机利用数码管或液晶显示

器实现被测温度的实时显示。其他功能可自由发挥。硬件部分包括单片机系统及外围电路、温度检测电路、温度控制电路、按键控制电路、显示电路及通讯电

路等。软件设计部分主要模块有显示模块、键盘扫描及按键处理模块、温度信

号处理模块、继电器控制模块、单片机与PC机串口通讯模块等。 单片机/微机接口课程设计说明书 2 2 方案设计 2.1 温度测量部分方案 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点特别适合用于构成多点温

度测控系统可直接将温度转化成串行数字信号按9位二进制数字给单片机处理且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片它具有三引脚TO-92小体积封装形式温度测量范围℃可编程为位A/D转换精度测温分辨率可达0.0625℃被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出其工作电源既可在远端引入业可采用寄生电源方式产生多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上只需一根端口线就能与多个DS18B20通信占用微处理器的端口较少可节省大量的引线和逻辑电路。从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。综上在本系统中我采用温度芯片

DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定它能用做工业测温元件且此元件线形较好。在0—100摄氏度时最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号便于单片机处理及控制。图2-1温度芯片DS18B20 单片机/微机接口课程设计说明书 3 2.2 主控制部分方案 AT89S51 是一个低功耗高性能CMOS 8位单片机片内含8k Bytes ISP(In-system programmable的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元功能强大的微型计算机的 AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S51具有如下特点个引脚片内程序存储器的随机存取数据存储器个外部双向输入/输出口个中断优先级2层中断嵌套中断个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口看门狗电路片内时钟振荡器。此外设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下暂停工作而RAM定时计数器串行口外中断系统可继续工作掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式以适应不同产品的需求。由于系统控制方案简

单 ,数据量也不大 ,考虑到电路的简单和成本等因素 ,因此在本设计中选用 A TMEL 公司的 A T89S51单片机作为主控芯片。主控模块采用单片机最小系统是由于 A T89S51芯片内含有4 kB的 E2PROM ,无需外扩存储器 ,电路简单可靠 ,其时钟频率