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单片机课程设计(温度控制系统)(1).docx
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单片机课程设计(温度控制系统)(1)
AAAA
温度控制系统设计
|第 199 项:姓氏、名字、学校、专业、班级、学校编号、教师:
基 于 51 单 片 机 的 温 度 控 制 系 统 设
计....................................................................................................31
、系 统
设计总结.......................................................................................3 1.1
项
目........................................................................................3 1.2 设计
任务
和 要 求 :.............................................................42 、 硬 件 设 计 总
结 ....................................................................................4 2.1 硬 件
设
计 ..........................................................................4 2.2 信 息 处 理
模
块..........................................................................4 2.3 温度采集模
块......
简 介 ....................................................................5 2.3.1 传 感
器
DS18b20........................................................... 52.3.2 实 验 模 拟 电
路
图 .............................................................6 2.3.3 程 序 流
程
图 ...................................................................7 2.4 控 制 调 节
模
块..................................................................................8 2.4.1 温升调
节系
统
..........................................................
....8
2.4.2..........................................................9 2.5 温度上限和下限调节系统
的 显 示 模块 ………......................................经..过...............
仿真,部分结果表明..........................................................124、两周实习
总 结 ..........................................................................15 号 , 感
谢 .......................................................... 错 误 ! 书 签 未 定 义 6. 参
考 ....................................................................................157, 附 录 示 意
图
.........................................................................................
......16
7.1.........................................................................
....16
2
7.2 参考程序.................................................................................摘
要:在
现代工业生产中,温度是一个常用的测量控制因素本设计基于
51MCU
的控制,将 DS18B20 温度传感器转换为实时温度,通过 1602 液晶
实时显示温度,通过加热加热片(脉宽调制波,改变占空比)并逐渐接
近步进电机降温来保持温度在设定温度,并通过按键调整温度报警区
域,实现 0-99℃温度控制的自动化实验结果表明,该结构完全可行,
温度偏差可达±0.1℃以内
关键词:AT89C51 单片机;温度控制。ds18b 20
摘要:在现代工业生产中,温度通常是
测量的受控因素。该设计基于 51 单片机控制,采用 DS18B20 温度传
感器实时温度变换,并通过 1602 液晶显示器上的温度实时显示,并
通过加热片(脉宽调制波,改变其占空比)加热和步进电机冷却逐次逼
近的方式,保持温度在设定温度,通过按钮调节温度报警区域,使温
度在 0 ℃ -99 ℃控制自动化。实验结果表明,该结构完全可行,温
度偏差可达 0.1℃。
关键词:at89c 51 单片机;温度控制。DS18B20
1。系统设计
1.1 项目概述
温度控制系统在工业生产过程和日常生活中起着非常重要的作用。
过低或过高的温度环境不仅浪费资源,还会严重影响机器和工人的生
活。很有可能造成严重的经济和财产损失,给生活和生产带来诸多好
处,如
3
199 等因素。与传统的温度控制相比,基于 AT89C51 的温度控制系
统具有操作方便、价格低廉、精度高、易于开发等优点,具有良好的
市场前景。
1.2 设计任务和基本要求:
(1)使用 DS18B20 作为温度传感器的温度检测
(2)在液晶显示器 1602 上显示采集温度(显示温度分辨率 0.1℃);采
集温度值
应采用数字滤波措施,以保证显示数据的稳定性
(3)设计相应的温度控制电路,根据测得的温度控制加热器,使温度
保持在设定温度的
度
(4)通过按键设置温度上限和下限,如果超过上限,蜂鸣器报警。
(5)使用 DS1302 时钟芯片显示当前时间并可以设置时间。
2,硬件设计
2.1 硬件设计概要
根据需求,我们将系统分为五个模块,即信息处理模块、温度采集
模块、时间模块、控制调节模块、报警电路模块和显示模块
2.2 信息处理模块
AT89C51 是一款低电压、高性能的 CMOS8 位微处理器,具有 4K
字节闪存可编程可擦只读存储器(FPE ROM-FALSH 可编程可擦只读
存储器),俗称单片机 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦
只读存储器的单片机单片机的可擦只读存储器可重复擦除 100 次该
器件由 ATMEL 高密度非易失性存储器制造技术制造,并与行业标准
MCS-51 指令集和输出引脚兼容。由于多功能 8 位中央处理器和闪存
在单个芯片中的结合,ATMEL 的 AT89C51 是一个高效的微控制器,
而 AT89C2051 是它的简化版本 AT89C 单片机为许多嵌入式控制系统
提供了一种灵活而廉价的方案。单片机模块如图(1)所示
4
U1XTAL 1P 0.0/AD0P 0.1/AD1P 0.2/AD2P 0.3/AD3P 0.4/AD4P
0.5/AD5P 0.6/AD6P 0.7/AD7P 2.0/A8P 2.1/A9P 2.2/A11P 2.3/A11P
2.4/A13P 2.5/A14P 2.7/A15P 3.0/A15P 2.0 达拉斯半导体公司的数字温
度传感器 DS18b20 是世界上第一个支持”单线总线”接口的温度传感
器单线总线的独特而经济的特性使得用户可以容易地形成传感器网
络,并为测量系统的构建引入新概念。DS18b20 和 DS1822“单线总线”
数字温度传感器与 DS1820 相同。DS18b20 还支持“单线总线”接口。
测量温度范围为-55℃ ~ +125℃,在-10℃~ +85℃范围内精度为 0.5℃
DS18b20 的准确度小于 2℃现场温度以“单线总线”的数字方式直接传
输,大大提高了系统的抗干扰性能。适用于恶劣环境下的现场温度测
量,如环境控制、设备或过程控制、测量消费电子等。与前代不同,
新产品支持 3V~ 5V 的电压范围,使系统设计更加灵活方便。此外,
新一代产品更便宜,体积更小。DS18b20 的内部结构主要由四部分组
成:64 位光刻只读存储器、温度
5
度传感器、非易失性温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器 DS18b20
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