基于ds18b20的智能调温系统结题报告毕业设计.doc

中北大学大学生创新创业训练项目 结题报告 项目名称： 学院名称（盖章）： 中北大学教务处制 摘 要 随着科技的进步，人类物质生活的提高，人们对自动化、智能化的要求越来越高，各种自动化设备应运而生，逐渐代替耗时、耗力、效率低的人工操作，温控系统便是其中一种。在农业、工业、生活等诸多领域中，人们都需要对各类设备中的温度进行检测和控制，比如热反应炉，农业中的蔬菜大棚，大型粮仓....温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量和产量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。 本项目采用51单片机来对温度进行控制，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，从而能够大大提高产品的质量和数量。使用DS18B20温度传感器，由于它具有微型化、低功耗、高性能、抗干拢能力强、易配微处理器等优点，可以实现多点温度检测，通过检测环境温度，传送给单片机，单片机通过分析、比较，发出相应的指令，进行报警 并做相关处理；当环境温度高于预设值时，开启制冷设备(风扇模拟），同理，环境温度低于预设值时，开启制热设备（模拟），当温度一段时间仍为达到理想值，可以加大功率。用串口将采集到的温度数据实时发送至上位机（进行实时监控）。 本项目不仅可以应用到实际中提高生产效率，减少损失、增加产量，更重要的是可以拓展我们大学生的知识领域，增强我们的动手能力，将所学到的知识运用到实际中，更好的达到书本知识与实际生活接轨，增强大学生的个人素质！ 关键词： 单片机；温度控制系统；DS18B20温度传感器 目录 1 引言 1 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 1 1.2 温度控制系统的目的 1 1.3 温度控制系统完成的功能 1 2 总体设计方案 1 2.1 方案一 1 2.2 方案二 2 3 DS18B20温度传感器简介 6 3.1 温度传感器的历史及简介 6 3.2 DS18B20的工作原理 6 3.2.1 DS18B20工作时序 6 3.2.2 ROM操作命令 8 3.3 DS18B20的测温原理 8 3.3.1 DS18B20的测温原理: 8 3.3.2 DS18B20的测温流程 10 4 单片机接口设计 10 4.1 设计原则 10 4.2 引脚连接 11 4.2.1 晶振电路 11 4.2.2 串口引脚 11 4.2.3 其它引脚 11 5 系统整体设计 11 5.1 系统硬件电路设计 11 5.1.1 主板电路设计 11 5.1.2 各部分电路 11 5.2 系统软件设计 14 5.2.1 系统软件设计整体思路 14 5.2.2 系统程序流图 14 5.3 调试 18 6 总结 19 附录 20 参考文献 27 1 引言 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数，随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。 温度是一个重要的物理量，它反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过程相联系在工、农业生产和日常生活中，各个环节都与温度紧密相联，温度的及控制占据着极其重要地位 1.3 温度控制系统完成的功能 本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能：通过检测环境温度，传送给单片机，单片机通过分析、比较，发出相应的指令，进行报警 并做相关处理；当环境温度高于预设值时，开启制冷设备(风扇模拟），同理，环境温度低于预设值时，开启制热设备（模拟），当温度一段时间仍为达到理想值，可以加大功率。液晶LCD1602即时显示温度，精确到小数点一位。 2 总体设计方案 2.1 方案一 测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 2.2 方案二 考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。 图2－1 温度计电路总体设计方案 控制部分 单片