基于51单片机多点温控系统设计.docVIP

基于51单片机多点温控系统设计 　　摘要：近年来，随着经济和科技的发展以及人民生活水平的提高，对温控技术的要求越来越高，甚至直接影响着工业、农业的生产效率和生产安全，对人民生活有着极大的影响。本文基于多点温控的要求，运用现代数字传感技术、单片机技术，研究设?了一套能连续高精度调温的智能多点温控系统，能有效的满足工业、农业以及人民日常生活对温控系统的需要。 　　关键词：51单片机 智能温探系统 多点温度检测 　　中图分类号: TM412 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0026-01 　　 　　1、引言 　　随着我国经济和科技的发展以及人民生活水平的提高，对温控技术的要求越来越高。温控技术的高低，甚至直接影响着工业、农业的生产效率和生产安全，对人民生活有着极为重大的影响。近年来，虽然随着嵌入式技术、?算机技术以及通信技术的发展，智能温控技术得到了极大的提高，并被广泛应用于工业过程、智能楼宇、农业生产等从多领域，但依然存在不少缺陷，常常因为温控系统存在问题造成事故。基于安全性、可靠性、稳定性的要求，本文以温室对温控系统的需要为出发点，设?了一套基于51单片机的多点温控系统，能有效的满足现代工业、农业以及人民生活对温控系统的需要。 　　2、硬件设? 　　本方案所设?的多点温控系统，是为了测量并控制温室内的温度，使温室内的保持在合适的范围，以促进温室内作物的生长并提高产量。为了在降低系统造价的同时提高系统性能，保持系统稳定性、时效性以及精度等方面的要求，本系统采用AT89C52作为系统控制核心，以DS18B20作为温度检测元件，以LCD1602模块作为显示电路，并使用8550作为报警电路，同温度控制系统、键盘输入系统以及基本电路系统，构建出整个基AT89C52的多点温控系统。 　　2.1 控制核心AT89C52 　　AT89C52是低电压、高性能的8位单片机，采用了高密度、非易失性存储技术，且与MCS-51指令系统完全兼容，并内置8位中央处理器和Flash存储单元，在复杂系统场合应用能力极强。AT89C52具有40个引脚，32个I/O端口，并内含2个外中断口，3个16位可编程定时?数器，2个全双工串行通信口，功能极为强大。同时，AT89C52能够采用常规方法编程，反复可擦写Flash存储器更有效的降低了系统开发成本。由于AT89C52本身就是一个最小应用系统，在构建多点温控系统时只需要接上时钟电路和复位电路即可，简单可靠，使用方便，维护和开发都较为容易。基于AT89C52以上优点，本方案将之作为了系统的控制核心。 　　2.2 智能温度传感器DS18B20 　　DS18B20是Dallas公司推出的改进型智能数字温度传感器，比传统热敏电阻拥有更多的优点。采用一线总线传佃方式，使DS18B20同中央处理器之间仅需要通过一根线就可以直接读出被测温度，并能采用编程方法根据实际需要选择读数方式。同时，由于DS18B20具有唯一性系列号，因此可以将多个DS18B20共存于同一条单线总线上，适合本方案多点温度监测与控制的需求。 　　2.3 键盘输入模块 　　目前采用的键盘输入模块有编码式键盘和非编码式键盘两种，在单片机组成的测控系统中，多采用非编码式键盘，依靠软件来对输入进行识别。基于本系统输入系统的需求，也采用非编码式键盘构建输入模块，采用独立连接方式，以简化输入程序的编写。 　　2.4 显示模块LCD1602 　　LCD1602是一种专用于显示字母、符号、数字的点阵型液晶模块，位数多、显示内容丰富、程序简单，采用标准的16脚接口，能很好的与AT89C52芯片直接连接，显示各种数据和图形。考虑到本系统主要用于显示数字符号，因此汉字采用提取字模用二进制形式的方式保存使用，以降低系统造价。 　　2.5 报警电路 　　为了更好的使温控系统发生作用，本系统构建了一套报警系统，报警器无源蜂鸣器构成，构建出一个简单的音响电路，由于采用无源蜂鸣器，因此采用单片机的一个引脚作为无源蜂鸣器的驱动源，该I/O输出低电平时，蜂鸣器不发声，当输出脉冲信号时，蜂鸣器发声。 　　2.6 控制模块 　　控制模块是整个系统的后向通道，将单片机处理后的数字信号用于对控制对象的控制。基于温室温控系统的需要，本系统控制模块采用加热器、风扇作为控制模块终端，当温度低于一定数值时，引脚给出一个高电平，经三极管放大使继电器工作，驱动加热器和风扇运行。 　　3、系统软件设? 　　为了提高系统的扩展能力和兼容性，本系统软件设?采用模块化设?方案，主要分为主程序模块、功能模块、运算控制模块三个部分。通过主程序模块实现各子程序间的跳转，功能模块包括A/D转换子程序、键盘子程序、显示子程序、继电器控制程序、报警子程序等。