基于DS18B20的恒温控制器设计.doc

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1、基于DS18B20的恒温控制器设计摘要恒温控制在任何地方都有着举足轻重的地位，在工业生产中，温度的控制直接影响着工业生产；在家庭中，其直接影响着生活的品质与安慰。本设计是基于AT89C51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，用LCD显示，当加热到设定值后立刻报警。另外，本系统通过软件实现对按键误差、加热过冲的调整，以提高系统的安全性、可靠性和稳定性。本设计从实际应用出发选取了体积

2、小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C52作为主控芯片，LCD屏作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。关键词：单片机传感器温度目录摘要I1硬件电路的设计11.1总体设计11.1.1系统实现的功能11.1.2系统实现方案的选择11.1.3系统整体结构的布局11.2单片机21.2.1单片机的应用范围21.2.2单片机的分类31.2.3单片机的端口介绍31.3DS18B2051.3.1DS18B20的应用范围51.3.2DS18B20的内部结构51.3.3DS18B20温度测量电路61.3.4DS18B20的工作原理71.4

3、DS130271.4.1DS1320的功能及结构71.4.2DS1302实时显示时间的软硬件81.5LM016L显示屏81.5.1LM016L结构和功能81.5.2LCD在仿真中的连接92软件电路设计102.1系统主程序的设计102.2系统子程序的设计112.2.1LCD显示程序112.2.2DS18B20的子程序122.2.3DS18B20初始化模块132.2.4控制器对18B20操作流程142.2.5DS18B20读取温度的程序15总结16附录一仿真实现图17附录二部分程序181硬件电路的设计1.1总体设计1.1.1系统实现的功能设计基于AT89C52单片机的厨房控

4、制系统，用于控制温度，实现的功能如下：温度实现在0-99度连续可调，温度误差小于等于±1℃，通过按键设置需要到达的温度值，LCD显示屏上面显示预定的温度以及当前测试到的温度和当时准确的时间。当温度超过预设温度时，报警器开始报警,并伴随的LED灯的闪亮。1.1.2系统实现方案的选择选择合适的温度传感器芯片。显然，本文中的核心器件是单片机和温度传感器，单片机采用常用的AT89C52单片机即可，而温度传感器的选择则需慎重，若采用热敏电阻，可满足40～90℃的测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性都比较差，其测量温度范围相对较小，稳定性较差，不能满足本系统温度控制的范围要求，

5、所以我决定采用数字温度传感器DS18B20，DS18B20提供九位温度读数，测量范围-55℃~125℃，采用独特1-WIRE总线协议，只需一根口线即实现与MCU的双向通讯，具有连接简单，高精度，高可靠性等特点。并且,DS18B20支持一主多从,若想实现多点测温,可方便扩展。1.1.3系统整体结构的布局以AT89C52为核心，输入电路由温度采集电路及按键电路构成，输出电路是由控制电路，显示电路以及声光报警电路构成，结构图如下图1-1所示AT89C52控制电路温度采集器显示电路按键电路声光报警电路图1-1系统结构布局图1.2单片机所谓单片机(m1crocontroller)

6、是指在一个集成芯片中，集成微处理器(CPU)、存储器、基本的I/O接口以及定时/计数、通信部件，即在一个芯片上实现一台微型计算机的基本功能。1970年微型计算机研制成功之后，随着就出现了单片机（即单片微型计算机）。美国Intel公司1971年生产的4位单片机4004和1972年生产的雏形8位单片机8008，特别是1976年MCS-48单片机问世以来，在短短的二十几年间，经历了四次更新换代，其发展速度大约每二、三年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。其发展速度之快、应用范围之广，已达到了惊人的地步，它已渗透到生产和生活的各个领域。尽管目前单片机的品种很多，但其中最具典

7、型性的当数Intel公司的MCS-51系列单片机。MCS-51是在MCS-48的基础上于80年代初发展起来的，虽然它仍然是8位的单片机，但其功能有很大的增强。由于PHILIPS、ATMEL、WELBORD、LG等近百家IC制造商都主产51系列兼容产品，具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点。因此，MCS-51应用非常广泛，成为继MCS-48之后最重要的单片机品种。直到现在MCS-51仍不失为单片机中的主流机型。国内尤以Intel的MCS-51系列单片机应用最广。由于8位单片机的高性能价格比，估计近十年内，8位单片机仍将是单片机中的主流