基于80C51的数字温度控制器设计.doc

单片机系统 课 程 设 计 成绩评定表 设计课题 ： 基于80C51的数字温度控制器设计 学院名称 ： 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计地点 ： 设计时间 ： 指导教师意见： 成绩: 签名： 年 月 日 单片机系统 课 程 设 计 课程设计名称： 基于80C51的数字温度控制器设计 专 业 班 级 ： 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 课程设计地点： 课程设计时间： 2013-12-16～2013-12-27 目 录 1 引言 5 1.1研究背景 5 2 方案的选择 6 2.1 系统框图 6 3 硬件电路设计 6 3.1 最小化电路设计 6 3.1.1 主控芯片简介 7 3.1.2 最小化电路 9 3.2 温度采集电路设计 9 3.2.1温度采集芯片简介 9 3.2.2 工作原理 11 3.2.3 温度采集电路 13 3.3 存储电路设计 14 3.3.1 存储芯片简介 14 3.3.2 工作原理 16 3.3.3 存储电路 18 3.4显示电路设计 18 3.4.1 显示方案确定 18 3.4.2 驱动芯片简介 19 3.4.3 显示电路 22 4 软件设计 23 4.1 主程序流程 23 4.2 子程序流程 23 4.2.1 中断流程 23 4.2.2 键盘扫描流程 23 4.2.3 温度检测与报警流程 23 4.2.4 DS18B20温度采集流程 24 4.2.5 CAT24C02 读写模块流程 24 5 系统仿真 28 参考文献 30 附录程序 31 1 引言 1.1 研究背景 温度控制系统在国内各行各业的应用虽然己经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少随着我国经济的发展及加入WTO,我国政府及企业对此都非常重视,对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家，企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。 目前，温度控制器产品从模拟、集成温度控制器发展到智能数码温度控制器。智能温控器（数字温控器）是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结合，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种控制器，并且它是在硬件的基础上通过软件来实现控制功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平，现阶段正朝着高精度高质量的方向发展,相信以我国的实力，温控技术在不久的将来一定会为于世界前列！ 温度控制器广泛应用于家用电器，主要为冰箱、冷柜、空调、饮水机、微波炉等制冷制热产品配置。 目前国内温度控制器生产企业较少，仅广东、江苏、辽宁、江西各有一家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内市场销售顺畅，而且在国际市场也十分看好，特别是日本、意大利、美国等国家对温度控制器产品的需求量很大，出口前景十分乐观。 2 方案的选择 方案一 ：进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。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 2.1 系统框图 图1 系统框图 3硬件电路设计 3.1最小化电路设计 主控芯片要能正常工作，首先要提供电源，除其次要有晶振电路提供时钟脉冲信号，除此之外还要有复位电路使单片机或系统其它部件处于某种确定的初始状态，最后还要是单片机有程序。 3.11主控芯片简介 此部分是电路的核心部分，系统采用了51系列单片机。在众多的51单片机系列中，AT89系列单片机在我国得到及其广泛的应用，越来越受到人们的瞩目。AT89系列单片机是美国ATMEL公司的8位Flash单片机产品。它的最