单片机温度控制器.doc

数字温度计 PAGE PAGE 10 题目：单片机数字控温器 队员：武卫星 姜迎春 王伟勋 系别：电气与电子工程系 目录 设计目的 1 设计要求 1 设计方案 1 系统工作原理 2 各部分电路的设计和芯片的结构功能作用 2 单片机程序(C语言程序) 11 设计总结 20 一、设计目的 1、系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，和团队协作能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案。 2、能设计、安装和调试数显温度测试控制系统，并能利用模拟和数字电路和单片机的知识分析和解决设计、安装和调试中遇到的实际问题。 3、能熟练的设计并良好的印制PCB电路板。 4、对温度的控制要求尽量的高效，精确。 二、设计要求 1、 （1）温度控制范围为30度~100度之间； （2）可键盘设置控制温度值，并显示； （3）数字显示水的实际温度； （4）设置温度控制值和检测值之间的误差在±1度； 2、发挥部分 （1）设计温度报警电路； （2）升温或降温在5—10分钟之内完成； 三、设计方案 方案：用控制器MCS-51系列单片机和数字传感器DS18B20来进行控制，并用七段数码显示管来显示温度，在程序中来设置温度的上下限，当温度超出上下限时，由单片机发出控制信号，外界控制电路接收信号并作相应的响应来调节温度。此为全控制型，最为简便。 四、系统工作原理 1、系统的总体结构图如下： 2、工作原理 首先，由数字温度传感器感受出温度，并将其数字信号传递给单片机的接口部分，单片机接收到信号后，对其进行处理（由导入单片机的程序设置处理过程及处理结果），并将处理后的结果通过端口传递给七段数码显示管让其显示出当前的温度值。如果温度高于或者是低于所设置的温度上下限（上下限由程序进行设置），单片机以端口就向蜂鸣器和外接的控制装置发出信号，蜂鸣器接收信号后开始报警，外接控制装置接收信号后分析是上限信号还是下限信号（可调节），分析后控制升温或者是降温。当温度恢复至所控制的范围后，数字温度传感器感受温度后将数字信号传递给单片机，单片机处理后则停止向蜂鸣器和外接的控制装置发信号，蜂鸣器和控制装置就停止动作等待下一次信号的到来。此过程即完成了温度的测量和两点间的温度控制工作，完全自动控制，方便快捷（直流电机的旋转来模拟升温和降温）。 五、各部分电路的设计和芯片的结构功能作用 1、单片机STC89C52RC （1）如上图所示，单片机能正常工作的条件，复位电路，和晶振电路，其中当按下按键开关REST，此时当处于震荡器工作的单片机RESET出现连续两个高电平，可使单片机回到初始状态。为了提高系统的抗干扰能力，在电源的一端接上一个小电容。 （2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)：接外部石英晶振的一端，在单片机的内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。 2、数字温度传感器DS18B20介绍 （1）DS18B20基本介绍 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且 可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。 （2）DS18B20简介（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 （2）在使用中不需要任何外围元件。 （3）可用数据线供电，电压范围： 3.0 5.5 V。 （4）测温范围：-55 ~ 125 ℃。固有测温分辨率为0.5 ℃。 （5）通过编程可实现912位的数字读数方式。