基于单片机的温度控制器的设计说明

《温度控制器》

课程设计

学生：胡云飞

学号： 6100310011

专业班级：自动化101

指导老师：万晓凤

2014年01月08日

目录

第一章概述

1.1 课题背景 (2)

1.2 温度控制器的发展 (3)

第二章系统的硬件电路设计

2.1 单片机的选择 (4)

2.2 温度传感器的选择 (4)

2.3 显示模块的选择 (4)

第三章系统软件设计

3.1 主程序设计 (5)

3.2 LED显示程序设计 (6)

3.3 键盘控制模块程序设计 (7)

第四章仿真与结果

4.1 仿真原理图 (8)

4.2 结语 (8)

第五章附录

5.1 硬件原理图 (9)

5.2 程序加载项 (9)

5.3 系统仿真图 (10)

5.4 系统程序 (10)

基于单片机的温度控制器

摘要：本设计介绍一种温度控制器，它是以AT89C52单片机为核心，用按键输

入来设置控制温度上、下限，通过DS18B20数字温度传感器采集现场温度，并将其与设定的温度进行比较，来控制加热装置的通断，利用液晶显示器来显示温度，并设置温度越限报警。利用单片机的开发环境，进行程序的编译、调试。最后在PROTEUS中对温度控制器的温度设置、温度控制、温度报警、温度显示灯功能进行仿真。系统的仿真结果验证了温度控制器的设计可行性。

关键词：AT89C52，温度传感器DS18B20，液晶显示器，Proteus

Abstract ：The design take AT89C52 microcontroller as the core, and it

use buttons to set the upper and lower limits, control the heating device by comparing setting temperature with real-time temperature, which is collected by DS18B20, use LED to display temperature, and set the alarm of temperature which is out of setting limits. Use the development environment of microcontroller to make program compiles and debugging. At the end, use PROTEUS to simulate the functions of temperature setting, temperature controlling, temperature alarm, and temperature displaying of temperature controller. The result of simulation has verified the feasibility of the design.

Key words: AT89C52,DS18C20,LED,Proteus

第一章绪论

1.1课题背景

温度控制是一个非常常见的过程，无论是在我们的日常生活中，还是在农业生产中，甚至在现代化的工业生产中，对温度的控制都是非常必要的。在寒冷的冬天，或者炎热的夏天，我们利用空调来创造一个舒适的环境。种子的发芽、农作物的生长、果实的成熟等都需要适宜的温度。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。由此可见，温度控制是一个非常重要的过程。

AT89C52单片机设计的温度控制器，不仅具有控制方便、组态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，从而将温度准确地控制在设定温度值或设定的温度围之，这对我们的工业、工业生产都是很大帮助的。以单片机为核心的应用技术已成为一项新的工程应用技术。单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优势，在过程控制系统、数据

采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用。

由此可见，对温度控制器的研究是非常必要的，在科技日新月异的今天，温度控制将对各行各业产生很大的影响，如何才能研究出更高精度的温度控制器？这是我们必须去思考并解决的问题。

1.2温度控制器的发展

温度控制器广泛应用于家用电器，主要为冰柜、冷柜、空调、饮水机、微波炉等制冷、制热产品配置。目前国温度控制器生产企业减少，仅、、、等地有一些规模稍大一点的生产厂家，他们的生产能力远远不能满足电子温度控制器市场的需求。温度控制器不仅在国市场销售顺畅，而且在国际市场也十分看好。由于日本、意大利、美国等国家对温度控制器产品的需求量很大，温度控制器出口前景十分乐观。

第二章系统的硬件电路设计

该硬件系统框图如图2-1所示。控制器由AT89C52单片机、温度检测电路、控制电路等组成。

2.1 单片机的选择

采用AT89C52单片机，属于C51单片机系列，其主要工作特性是：

（1）片程序存储器含4k字节的Flash程序存储器；

（2）片数据存储器含128字节的RAM；

（3）具有32根可编程I/O口线；

（4）2个16位定时/计数器；

（5）一个5向量两级中断结构；

（6）一个全双工串行通信口，片振荡器及时钟电路；

（7）具有可编程串行URAR通道；

（8）低功耗工作模式有空闲模式和掉线模式；

（9）具有三级加密程序存储器；

（10）AT89C52工作电源电压为5v；

（11）AT89C52最高工作频率为33MHz；

图2-1 AT89C52引脚图

2.2 温度传感器的选择

采用数字温度传感器DS18B20，DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此，由它组成的测温系统，具有线路简单，一根通信线可以挂很多这样的数字温度传感器，使用方便等特点。

2.3 显示模块的选择

采用LED数码管显示，LED亮度高、可视角度高和刷新速率快，能提供宽达160°的视角，可以显示各种文字、数字、彩色图像及动画信息，也可以播放电