单片机温度控制.docVIP

单片机原理及系统课程设计

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基于单片机的温度控制器设计

摘要

本课程设计主要实现基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的温度测量控制系统。该系统利用AT89C51单片机分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、控制、报警等功能。它以AT89C51单片机为主控芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现温度的测量,测量精度可以达到0.1℃。该系统采用数码管显示模块，用于显示测出的温度值。基于AT89C51单片机的单总线温度测控系统具有硬件组成简单、读数方便、精度高、测温范围广等特点，在实际工程中得到广泛应用。

关键词：数字温度传感器；AT89C51单片机；数码管

Abstract

ThiscoursedesignmainlyimplementationisbasedonAT89C51MCUandDS18B20digitaltemperaturesensortemperaturemeasurementandcontrolsystems.Respectively,thesystemusesAT89C51eachtemperaturepointofthetemperatureacquisition,temperaturedisplay,control,alarm,etc.ItisAT89C51singlechipmicrocomputerasmaincontrolchip,adoptsthedigitaltemperaturesensorDS18B20temperaturemeasurement,themeasurementprecisioncanreach0.1℃.Thesystemusesthedigitaltubedisplaymodule,usedtodisplaythemeasuredtemperatureof.BasedonAT89C51singlebustemperaturemeasurementandcontrolsystemhassimplehardware,easyreading,highprecision,widetemperaturerange,iswidelyappliedinactualengineering.

Keywords:digitaltemperaturesensor;AT89C51microcontroller;nixietube

1引言

1.1设计目的

1.温度显示的基本范围-55℃—128℃；

2.精度误差等于0.1℃；

3.所测温度值由四位数码管显示；

4.可以任意设定温度的上下限报警功能。

1.2设计要求

设计一个温度控制电路，用AT89C51作为温度测试控制系统设计的核心器件，用数字温度传感器DS18B20实现温度的测量，用数码管显示对应的温度。通过指示灯和报警器完成温度上下限的报警指示功能，并通过对电风扇和电热丝的操作，使其恢复到要求的范围内。设计加、减按钮以及设置按钮实现上下限温度的任意设定。

1.3设计方法

第一，收集相关资料，参考多种温度控制器方案并确定出自己将要设计的方案；第二，用单片机AT89C51作为设计温度控制器的核心部件，利用智能温度传感器DS18B20测量温度；第三，了解各器件的工作原理和引脚功能，画出控制电路的电路图；第四，对自己打算设计的方案进行仿真调试。

2系统方案设计

该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心,以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，对各点温度进行检测，设置温度上下限，超过其温度值就报警指示，并通过控制使温度恢复到要求的范围内。显示电路采用4位共阴极LED数码管显示。使用三极管，电阻，指示灯和蜂鸣器组成的报警指示电路,设计温度控制器，实现温度的测量、控制、报警、显示、设置等功能。总体设计方框图如图1所示：

图1总体设计方框图

3硬件设计

3.1温度传感器与单片机的连接

用AT89C51作为温度控制系统设计的核心器件。AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器。DS18B20与单片机的接口电路非常简单,DS18B20只有三个引脚，一个接地，一个接电源，一个数字输入输出引脚接单片机I/O口。测量温度范围在－55℃到＋128℃之间，数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择，内部有温度上、下限告警设置。总线上传输的所有数据和命令都是以字节的低位在前。DS18B20在使用时，一般都采用单片机来实现数据采集。温度传感器的单总线与单片机