温度控制系统--课设.doc

学科基础课硬件课程设计 设计说明书 水温控制系统设计 学生姓名 学号 0718014103 班级 计算机074 成绩 指导教师 计算机科学与技术系 2010年9月10日 学科基础课硬件课程设计评阅书 题 目 水温控制系统设计 学生姓名 学号 指导教师评语及成绩 成绩： 教师签名： 年 月 日 答辩教师评语及成绩 成绩： 教师签名： 年 月 日 教研室意见 总成绩： 室主任签名： 年 月 日 课程设计任务书 2010—2011学年第一学期 专业： 计算机科学与技术系 学号： 0718014103 姓名： 课程设计名称： 学科基础课硬件课程设计 设计题目： 水温控制系统设计 完成期限：自 2010 年 8 月 30 日 至 2010 年 9 月 10 日 共 2 周 设计依据要求及主要内容 一、目的任务： 掌握使用单片机设计水温控制系统的原理。 设置相应的按键，按相应的按键时应能对预定温度进行设置，并将其显示出来，要求误差不大于1度，并且要求弱电与强电分离，以保安全。 二、设计内容： 1. 复习相关课程内容：单片机原理及应用、计算机控制等课程相关内容；汇编语言程序设计的相关内容；熟悉模拟电路、数字电路的相关知识； 2. 熟悉实验相关器材的主要功能。 3. 在上述基础上，根据课程设计的基本要求，完成以下各项任务(反映在设计说明书中)： （1）题目要求涉及的硬件电路图及摘要说明。 （2）题目的工作原理及相应描述。 （3）程序流程框图。 （4）程序文本输入及实验完成。 三、时间安排： 1周一～1周三完成相关知识点的复习与软硬件设计； 1周四～2周三完成实验调试和编写设计说明书； 2周四～2周五进行课程设计验收、答辩。 四、设计要求： 1.软件程序文档 ；2.硬件电路图（用专用软件）；3.完成实验；4.完成设计说明书。 指导教师(签字)： 教研室主任(签字)： 批准日期： 年 月 日 摘 要 本温度设计采用现在流行的AT89C51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。单片机将检测到的温度信号与要求达到的温度进行比较，由此作出判断打开指示灯显示状况。本设计加入了常用的数码管显示及状态灯显示的常用电路，当温度高于要求的温度时红灯亮，报警指示。 关键词: DS18B20；AT89C51；单片机；控制目 录 1 课题描述 - 2 - 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 - 2 - 1.2 温度控制系统的目的 - 2 - 1.3 水温监控软件实现的功能 - 2 - 2 总体设计方案 - 3 - 2.1 温度采集部分 - 3 - 2.2 DS18B20的性能特点： - 3 - 2.3 DS18B20内部结构 - 3 - 2.4 DS18B20的测温原理 - 4 - 4 系统整体设计 - 5 - 4.1 系统硬件电路设计 - 5 - 4.2 系统软件设计 - 5 - 4.3 调试 - 10 - 5 总结 - 11 - 参考文献 - 12 - 1 课题描述 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 无论是工业控制领域还是消费电子领域，温度控制的应用都非常广泛，如工业控制中的锅炉、加热炉的控制，消费电子领域的热水器、饮水机的控制，内部都涉及到温度控制。传统靠人工控制的温度、湿度、液位等信号的测压﹑力控系统，外围电路比较复杂，测量精度较低，分辨力不高，需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等)；且它们的体积较大、使用不够方便。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生产的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的温度采集系统就是其中之一。采用MCS-51单片机对温度进行控制，不仅具有控制方便、简单和灵活等优点，而且可以大幅度提高温度控制的技术指标。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。可见，温度的测量和控制是非常重要的。 1.2 温度控制系统的目的 本设计的内容是温度测试控制系统，控制对象是水温度。水温控制在日常生活及工业领域应用相当广泛