智能温度控制硬件设计系统毕业论文.doc

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1、智能温度控制硬件设计系统毕业论文目录摘要IAbstractII第一章总体设计方案11.1智能温控系统设计方案论证11.2方案要求11.3方案总体设计框图11.4方案选择31.4.1主控单元的选择31.4.2温度检测单元的选择31.4.3温度显示器件的选择5第二章各单元模块的硬件设计62.1系统主要器件的介绍62.1.1AT89C52单片机的介绍62.1.21602LCD液晶显示的介绍92.1.3DS18B20数字温度传感器介绍142.2各部分电路设计172.2.1晶振电路和复位电路172.2.2按键输入电路182.2.3温度采集电路192.2.4液晶显示电路192.2.5报警电

2、路202.2.6温度控制电路21第三章软件部分223.1系统主程序流程图22总结23参考文献24附录一：电路原理图26附录二：仿真图27第一章总体设计方案1.1智能温控系统设计方案论证本设计方案为智能温控系统，首先需要对待测温度进行检测处理，根据方案设计要求本设计需要以单片机为基础进行设计拓展。所以需要选择合适的温度检测器件将所测得温度进行合适的转换成为单片机能够识别的信号，进而单片机对所接受的信号进行处理，输出合适的信号进而驱动报警电路和加热电路或者散热电路工作。从而达到设计方案所要求的对温度的智能检测调节功能。1.2方案要求用单片机设计一个温度控制系统，自动控制一个温室的温

3、度，功能要求如下：（1）要求温室温度分为两档：第一档为室温（25℃左右），第二档为40℃，要求温度控制误差≤±2℃。（2）升温由2台1000W的电炉实现。（3）要求实时显示温室温度，显示位数为3位，即××.×℃。（4）当不能保证所要求温度范围时，发出声光报警信号。（5）对升温和降温过程的时间不作要求。要求采用单片机控制实现。1.3方案总体设计框图温度传感器将检测温度信息转变为模拟电压信号之后，将电压信号放大并且传输到单片机可以接受的处理能力范围内，然后经过低通滤波，去除掉杂乱信号并送入单片机。单片机将检测到的待测温度的信息与设定的值进行比较之后，如果检测的值相比较设定的要高，单

4、片机输出的低电平驱动了报警的系统自动的报警提示温度过高，同时散热电路开始工作，实现散热功能；当温度较设定的值低时，单片机输出高电平，同时加热电路开始工作，实现加热的功能。从而实现对温度的一个动态平衡的控制调节。该单片机温度控制系统是以STC89C52单片机为主控核心，用温度传感器DS18B20进行温度采样收集。整个系统的硬件部分包括温度检测系统、单片机控制系统和报警系统、加热系统、散热系统等。温度检测报警器是能够检测环境中温度，具有报警功能的仪器，仪器的基本组成部分应为：温度采集电路、单片机控制电路、数字显示电路及控制报警电路、加热电路还有散热电路。基本方案：本方案是基于单片机

5、进行温度数据的采集及处理，由于数字温度传感器DS18B20内部集成有模数转换部件，芯片可将采集到的温度模拟数据进行数字化并通过单总线传输给单片机。所以单片机将接收到的数据进行分析和处理，并将数据显示在液晶屏幕上。通过按键输入预设温度，如果不在温度范围内，便驱动蜂鸣器报警，同时驱动电炉进行加热，以达到控制温度的效果。具体实验过程：1.先收集与实验有关的参考资料，如单片机原理等书籍2.对于使用的元器件进行筛选与整理，并设计相关电路与参数计算3.进行硬件原理图仿真，采用proteus仿真软件，4.根据软件代码及仿真效果对参数进行调整单片机主控制器键盘输入DS18B20液晶显示蜂鸣器报

6、警加热（散热）电路图1.1温控系统设计框图1.4方案选择1.4.1主控单元的选择随着如今科技的发展，单片机可谓种类繁多。在此方案设计中，单片机是最核心的主控原件。所以单片机的选取尤为重要。通常选择单片机主要从指令结构、运行速度、程序存储方式和功能等几个方面为原则进行选取。AT89C52单片机和AT89C51单片机都是常见的的单片机芯片。在本设计中需要选取合适的单片机作为控制核心，通过软件的编的程的方法进行温度的检测和判断检测，并在其I/O口输出控制信号。相对于AT89C51单片机而言，AT89C52单片机具有性能高、工作的电压低等特点。另外AT89C52多一个定时器T2，ROM

7、多4K，RAM多128B，中断多2个，多一个看门狗,在数据和指针、掉电等方面还有一些改进。最重要的是它兼容标准的MCS-51指令系统，在实际的试验的应用中更具实用性了，并且AT89C52单片机价格也经济和实惠，符合本设计系统的要求。综合以上所述最终选择AT89C52作为本方案的主控芯片。1.4.2温度检测单元的选择根据方案设计要求，需要对待测温度进行相对准确的测定。方案要求温度控制误差≤±2℃，所以选择合适的温度检测方案是很重要的。经过讨论论证最终确定两个方案待选。方案一选择热敏电阻对待测温