温度控制系统课程设计

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1、目录1问题描述12需求分析23概要设计53.1模块划分53.2完整硬件电路图53.3主要模块流程图54详细设计85测试分析126结束语14参考文献15致谢16附录Ⅰ源程序代码17附录Ⅱ系统整体电路图21211问题描述设计一个温度自动控制系统，采用温度传感器接收外界环境的温度信号，将信号产生的电流变化通过模数转换电路将温度信号转换为数字信号，再将数字信号传到单片机中进行分析处理并将其输出到四位七段译码显示器显示。可手动调节温度传感器的温度值，用于模拟加热器的温度变化，当温度低于100°C时，喇叭就会报警，发出“嘀”的声音，同时

2、蓝色LED亮，启动继电器使加热器工作，继续调高温度，当温度大于110°C时喇叭又会发出“嘀”的报警声，同时红色LED亮，关闭继电器使加热器停止加热。正常温度下绿色LED亮，继电器断开，喇叭不叫。程序源代码采用汇编语言编写。212需求分析设计一个温度报警器，先要有一个温度传感器，用来传送温度信息，由于传感器的信号是模拟信号，则需要一个运算放大电路，把信号按比例放大，通过单片机内的模数转换程序将信号转换成数字信号，单片机采用AT89C51，p1.0、p1.1、p1.7作为数字信号输入端口，在外界温度信号传进单片机后需要将信号有输

3、出到显示器上显示，以直观的看到外界温度的具体数值，我采用共阴极的四位七段译码显示器，p0.0至p0.7端口作为显示信号输出端口，当温度变化时，单片机需要对不同的温度范围做出反应，则我用p2.7作为控制喇叭的端口，p1.2至p1.4作为控制LED灯亮灭的端口，p2.6作为继电器的控制端口。因此可知该实验中要用到的元件如下：图2.2AT89C51单片机图2.1四位七段译码显示器21图2.3温度信号采集器图2.4继电器图2.5喇叭报警器21图2.6温度指示灯213概要设计3.1模块划分本设计共包含3个模块：3.1.1主程序模块初始

4、化单片机各端口，对各个子模块进行统一的调用与管理，首先调用模数转换子程序ad_conv获取外界温度信号，并将其转化为对应的数字信号，再调用温度判断及显示子程序display，对温度的大小进行分析，并与设定好的温度临界值比较，根据它们的大小关系控制喇叭是否报警及LED亮哪一种颜色以及选择继电器的通断。在这个过程中始终将温度值显示到显示器。3.1.2模数转换模块实现对温度传感器的模拟信号到数字信号的转化。温度传感器感知外界温度，再用运算放大电路将温度传感器产生的电流按比例放大，得到放大后的温度模拟信号，以p0.0、p0.1、p0

5、.7为模拟信号输入端，通过单片机内部的模数转换程序将模拟信号换算成对应的数字信号。并将得到的数字信号输出到p0口。3.1.3温度判断及显示模块将单片机的p0口与四位七段译码显示器的输入端相连，显示器采用共阴极。同时单片机内部温度分析程序将实时的外界温度与设定的临界值比较，以p2.7口作为喇叭信号输出口，当温度低于临界最小值或高于临街最大值时置位p2.7，喇叭发出“嘀”的警告声；以p1.2、p1.3、p1.4分别作为绿、红、蓝三种颜色的LED发光二极管的控制端口，低电平有效。其中当温度在临界范围内时，清零p1.2，置位p1.3

6、、p1.4，低于临界最小值时，清零p1.4，置位p1.2、p1.3、p2.6，高于临界最大值时，清零p1.2、p2.6,置位p1.2、p1.4。3.2完整硬件电路图完整硬件电路图请见附录Ⅱ系统整体电路图。3.3主要模块流程图21图3.1主程序流程图21图3.2温度判断及显示流程图214详细设计主要模块的算法描述（1）主程序csbitp1.7clkbitp1.0dobitp1.1ad_tmpequ30had_tmp_1equ31had_tmp_2equ32had_tmp_3equ33horg0000hljmpmainorg00

7、30hmain:clrp2.0clrp2.7start:lcallad_conv;调用模数转换lcalldisplay;调用显示模块ljmpstart;不断循环，使显示器总是显示当前温度（2）模数转换程序ad_conv:setbcsclrclknopnopclrcsnopnopsetbclknopnop21clrclknopnopsetbclknopnopmovr0,#08had_read:clrclkmovc,dorlcasetbclknopnopdjnzr0,ad_readsetbcsmovad_tmp,aret（3）显

8、示控制程序display:mova,ad_tmpmovdptr,#tab1movca,@a+dptrcjnea,#110,s1;将实际温度与110°C比较;等于110°C时，喇叭不叫，只亮绿灯s0:clrp2.7clrp1.2setbp1.3setbp1.4sjmps4s1:jncs2cj