本科毕业设计--基于arm单片机的温湿度监测系统的设计.doc

题目：基于单片机的温度控制系统的设计

摘 要

近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，

同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系

统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，

还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应

用 AT89C51、ADC0809、LED 显示器、LM324 比较器，而主要是通过 DS18B20 数

字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显

用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加

热。

关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度

ABSTRACT

In recent years, with the computer penetration in the social field, the application

of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent

benefits. In real-time detection and automatic control system of single-chip

applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not

enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features

of application software objects combine to make perfect.

programming, so that the implementation of Directive speed, to save storage space. In

order to facilitate the expansion and changes to the design of modular software

structure, so that the logic of the relationship between program design more

concise,Hardware software co-operation under the control of it.

And systematic process is: First of all, by setting the button, set the thermostat

temperature at the time of operation, and digital display of the temperature. Then, in

the running temperature of the process of sampling analog into the A / D converter in

the simulation - digital converter, and then converted digital control with digital

display, the last single-chip microcomputer to control the heater used for heating or

stop heating until the temperature in the provisions under the constant temperature

1.2 国外研究状况及趋势 ..........................................2

第二章 工作原理及方案设计 ..........................................3

2.1 温度测量部分方案 ............................................3

2.2 主控制部分方案 ..............................................4

第三章 各单元的设计 ...............................................10

3.1 键盘单元 ...................................................10

3.2 温度控制及超温和超温警报单元 ...............................11

3.3 温度测试单元 ...............................................12

3.4 温度控制器件电路 ...........................................12

3.5 七段数码管显示单元 .........................................13

第六章 测试分析 ....................................................19

第七章 结论 ........................................................20

参考文献 ...........................................................21

致 谢 .............................................................22

附录 ...............................................................23

可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的 PID 控制方式,

但 PID 控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍

是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器 DS18B20，因其内部集成了 A/D 转

换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得

测量温度更加精确。数字温度传感器 DS18B20 只用一个引脚即可与单片机进行

通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于 DS18B20 芯

片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温

度传感器 DS18B20 做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多

个数字温度传感器 DS18B20 进行范围的温度检测。

温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量则是工农业生产过程中一个很

重要而普遍的参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能

源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍

性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。而且随着科学技术和生产的不断

发展，温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要。

在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度，温度测

量是工业对象中主要的被控参数之一。因此，单片机温度测量则是对温度进行有

效的测量，并且能够在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在电力工程、化工生

产、机械制造、冶金工业等重要工业领域中，担负着重要的测量任务。在日常生

活中，也可广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备