基于单片机恒温箱的温控系统研究--综合实践报告书课程设计

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1、成绩综合实践报告书题目基于单片机恒温箱的温控系统研究院部名称专业自动化班级组长姓名学号同组学生设计地点设计学时4周指导教师金陵科技学院教务处制目录第一章绪论21.1摘要22.1系统设计框图及原理分析42.2控制及功能模块的硬件选择42.2.1STC89C51单片机42.3检测模块的硬件选择92.3.1DS18B20传感器介绍91.DS18B20概述92.DS18B20引脚介绍113.DS18B20的内部结构114.DS18B20的程序流程图122.4检测模块的硬件选择122.4.1LCD1602液晶介绍1

2、22.5执行模块的硬件选择162.5.1PTC恒温发热片介绍162.5.2TEC1-12706半导体制冷片介绍…………………………………………………………16第三章系统软件部分183.1系统控制流程图183.1C语言系统程序19第四章结论30第五章参考文献31附录二：实物图片33第一章绪论1.1摘要单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机保温箱的温控系统研究，本恒温箱属于多功能多用途，可以设置上下控制温度，当温度不在设置范围内时，可以驱动相应

3、的负载工作，同时声光报警。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。本文通过采用继电器作为温度的主要控制元件，它可以直接驱动2500W功率的负载，可以应用于家庭、小型工厂等小电量用电设备，亦可以用继电器来控制交流接触器线圈等，就可以实现对大功率负载的控制，应用十分广泛。采用蜂鸣器作为电声元件的报警，LED发光指示相应的加热或制冷工作。这种保温箱的温控系统结构简单，可操作性强，应用广泛。工作时，温度控制范围为上下限之间，当前环境温度若超过设定的临界温度，由单片机发出控

4、制和报警信号，从而负载控制温度的变化。基于单片机保温箱的温控系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。在实验室中特别是生物实验室，我们为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要。在工业生产过程中我们对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如产品的热处理、冷处理等，直接影响着产品的质量。在医药方面医用恒温箱主要用于药品和试剂的储存、运输，疫苗、血液的冷藏保温，透析液的加温、生理盐水的加温等。由以上我们可以明显的看出恒温箱的重要作用。在农业温室大棚中，温

5、控系统对于农作物的生长至关重要，对于农业方面，以至于生活中的各个方面温控系统永远处于相当重要的地位。1.2前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本保温箱温控系统所介绍的与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，控制准确，负载广泛，有LCD1602显示相应的工作方式，

6、其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20，用1602y液晶显示数据，用继电器驱动负载，用PNP三极管驱动。第二章控制系统总体设计2.1系统设计框图及原理分析图2.1系统总体框图原理分析：本系统以单片机为控制核心，将温度参数通过温度传感器检测，并送入单片机中。该值和系统设定的上限、下限值进行比较，若检测值在设定值的范围内，则系统不执行动作。若检测值低于下限值，那么单片机输出信号控制一号继电器工作，则一号继电器

7、的负载通电工作，加热片工作，对环境进行加温。反之，检测值超过上限值，那么单片机输出信号控制二号继电器工作，则二号继电器的负载通电工作，制冷片工作，对环境进行降温。从而使环境温度维持在最佳范围内。2.2控制及功能模块的硬件选择2.2.1STC89C51单片机STC89C51是由宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机。（1）中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。8051的CPU能处理8位二进制数或代码。（2）内部数据存储器（内部RAM）8051芯片中

8、共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM。（3）内部程序存储器（内部ROM）8051共有4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之为程序存储器，简称内部ROM。（4）定时/计数器8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进