单片机课程设计(温度控制器).docx

基于单片机的温度控制器设计内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统能实时采集周围的温度信息，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测和自动调温功能。关键词：AT89C51ADC0808 温度检测 报警自动调温Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature. The instrument can achieve the automatic thermostat function.Keywords：AT89C51 ADC0808Temperature detectingalarmautomatic thermostat引言：本课题是基于单片机的温度控制器设计，经过对对相关书籍资料的查阅确定应用单片机为主控模块通过外围设备来实现对温度的控制。实现高低温报警、指示和低温自加热功能（加热功能未在仿真中体现）。1．设计方案及原理1.1设计任务基于单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。1.2设计要求(1)实时温度检测。(2)具有温度报警功能。(3)可以设报警置温度上下限。(4)低于下限时启动加热装置。1.3总体设计方案及论证方案一：基于STC89C51单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据。当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。此方案由于DS18b20测量温度范围为－55℃～+125℃，在工业生产中此范围较小。而且由于编程时采用I2C通信，因此读取数据是时序要求较高，程序编写复杂。此方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃，将此温度值与先前设定的限值比较，达到上下限报警及低温自动调温的目的。此方案设计简单，编程容易，并且增宽了测量温度范围。本设计采用第二种方案。为了能够使系统具备检测温度的大小，利用51系列单片机为主控制器，通过AD0808检测由电位器分压输出的的电压值，从而输出模拟温度值0-255℃送入单片机，控制外围设备达到控温目的。2.硬件设计本系统由主控模块、信号显示模块、温度检测模块、报警模块、设定报警温度和自动调温6个模块组成，系统硬件组成框图如图1所示。图1系统硬件组成框图主控模块：AT89C51单片机信号显示：LED-RED（高温），LED-GREEN（低温、继电器）自动调温：继电器报警：SOUNDER温度检测：ADC0808（模拟温度）单片机AT89C51和模数转换器ADC0808引脚图如图2所示。图2 AT89C51和ADC0808的引脚图硬件连接方法如图2：图2 硬件连接图原理说明：电压信号模拟温度信号，通过ADC0808的转换，将模拟信号变成数字信号传输给AT89C51单片机。单片机根据程序做出反应，控制各个引脚输出相应高低电平信号使外围模块做出相应的反应，从而达到当温度超出上限时蜂鸣器报警，且D1指示灯点亮；当温度低于下限时蜂鸣器报警，且D2指示灯点亮，继电器闭合（若继电器驱动相应升温装置时就可将此时低温加热至软件所设置的低温下限以上，然后继电器打开，停止加热）。3.程序设计主程序如图4：图4 主程序流程图主程序流程：设置定时器t1工作方式1下工作，t2在工作方式2下工作，为ADC0808提供工作时序。一个高电平信号使ADC0808开始接受电压信号并开始转换，当p2.1接受到电平时说明ADC0808已经转换完成。OE置1，将转换好的数字信号传输给单片机。在单片机中将刚刚所得的数据与之前软件设定的上下限比较。当超出上下限时报警指示灯接受低电平（p3.0、p3.1），且p3.7置位高电平驱动蜂鸣器发声。在低于下限时p0.0置高电平进过集成运放的放大驱动继电器闭合。（若继电器连接升温装置，使在低温时加热）使温