单片机的温度控制系统设计论文.docVIP

继续教育学院 毕业论文 题目： 基于单片机的温度控制系统设计 学生姓名： 杨宁 学 号： 924410100119 班 级: 机电0901 专 业： 机电一体化 指导教师： 2011 年 10 月  目 录 摘 要 1 第1章 绪论 2 1.1 选题背景 2 1.2 选题简介 2 第2章 系统总体设计及方案 3 2.1单片机的介绍 3 2.1.1单片机的特点 3 2.1.2 单片机的基本组成 3 2.2系统功能的确定 4 2.3温度传感器DS18B20的介绍 4 2.3.1 DS18B20的特点 4 2.3.2 DS18B20的内部结构 5 2.3.3 DS18B20的引脚介绍 7 2.4人机交互与串口通信 8 第3章 硬件设计 9 3.1系统结构框图 9 3.1.1系统硬件原理图 9 3.2人机交互与串口通信单元设计 11 3.2.1 键盘输入电路 11 3.2.2 LED七段数码动态显示电路 12 3.2.3 串口通信电路 14 3.3控制执行单元设计 15 第4章 软件设计 16 4.1设计思路、主程序流程图 16 4.1.1主程序代码 17 4.2温度采集子程序 31 4.3数据转换子程序 32 4.4动态显示子程序 33 4.5温度控制执行子程序 34 4.6键盘输入中断服务子程序 36 第5章 结 论 38 参考文献 38 摘 要 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。为了更好地推广单片机在实际生活和生产中的应用,本文介绍一种应用AT89C52单片机设计的温度控制系统。 该环境温度系统采用温度传感器DS18B20通过I2C总线通信来获得当前温度，并与从3X4矩阵键盘输入的温度值进行验证，系统自动控制升温或降温的操作，将温度稳定在所设定的温度值。 经实际制作表明该环境温度控制系统具有体积小、操作灵活、可靠性高、实用、成本低等特点,适合住宅和各类温室温度的控制,具有一定的实际意义。 关键词 单片机；键盘；稳定温度；显示器；温度控制 第1章 绪论 1.1 选题背景 在生产过程中，温度的控制是十分常见的。国内已相继出现各种以微机为核心的温度控制系统。这种系统控制精度高、重复性好、自动化程度高。 在日常生活中，人们为了拥有一个更舒适的生活环境，往往需要室内拥有一个合适的温度，而单片机的准确性高、价格低、功耗低等一系列优点，可结合升温和降温设备，有效的应用到实际生活中。 单片机温度控制系统是单片机控制的一项简单应用。近几年来单片机因其独特的，方便，快捷的优势被广泛的应用于各个领域之中。 1.2 选题简介 课题名称：基于单片机的温度控制系统 主要任务：将温度控制在设定的温度值，设定范围为2-98度，针对在生产和日常生活中温度智能化控制系统的实现。 开发环境：本环境温度控制系统的软件部分是通过KEIL进行编译，并由Proteus 7 Professional进行仿真测试。技术指标： 以AT89C52系列单片机为核心部件 以数字电路和模拟电路为硬件基础 以汇编语言为软件实现语言 功能概述：在该环境温度控制系统中，单片机作为核心部件进行检测控制，增强了设计的通用性，适时性。在该环境温度控制系统中温度检测采用DS18B20温度传感器，它不仅具有较高的精度，而且适用电压宽。同时采用了3x4矩阵扫描键盘输入，显示设备等外围扩展芯片。温度控制分为升温和降温控制，升温控制和降温控制分别采用继电器来控制外部的升温和降温设备。软件部分采用流程图来表示，对各个子程序进行说明，包括控制算法，偏差计算等。控制是否升温或降温。 第2章 系统总体设计及方案 2.1单片机的介绍 随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU 、RAM 、 ROM 、定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机 。 2.1.1单片机的特点 具有优异的性能价格比 集成度高、体积小、可靠性高 控制功能强 低电压、低功耗 2.1.2 单片机的基本组成 它由 CPU 、存储器（包括 RAM 和 ROM ）、I/O接口、定时/计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。 输入 / 输出引脚 P0、P1、P2、P3 的功能： P0.0~P0.7（32~39 脚）：P0 口是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。在访问片外存储器时，它分时作低 8 位地址和 8 位双向数据总线用。在EPROM 编程时，由 P0