电子式温度调节器

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1、摘要：本设计是在帕尔贴效应的理论基础上，以STC89C52单片机为控制核心，使用DS18B20温度传感器实时温度转化，并通过12864液晶显示屏对温度实行实时显示，同时采用制冷片TEC112706正反轮流导通的方式，将温度保持在键盘设定的温度。关键词：单片机；温度传感器；液晶显示屏；制冷片I目录1系统方案11.1测温模块的论证与选择11.2电源电路切换模块的论证与选择11.3控制系统的论证与选择11.4显示模块的论证与选择21.5键盘模块22系统理论分析与计算33电路与程序设计43.1电路的设计43.1.1系

2、统总体框图43.1.2电源转换电路子系统的设计43.1.3STC89C52单片机子系统的设计53.1.4电源的设计63.1.5温度采集电路子系统电路的设计73.1.6键盘模块73.2程序的设计83.2.1程序功能描述83.2.2程序流程图84测试方案与测试结果94.1测试方案94.2测试条件与仪器94.3测试结果及结论9参考文献：10附录一：元件清单11附录二：表2-1DS18B20温度与测得值对应表12I1系统方案本系统主要由测温模块、电源电路切换模块、控制系统模块、显示模块、键盘模块及电源模块组成，下面分

3、别论证这几个模块的选择。1.1测温模块的论证与选择方案一：PT100温度传感器采用铂金属，它的阻值随温度上升而匀速增长，但是外接硬件电路复杂，需AD转换，测量范围小，精度一般。方案二：采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可

4、以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。鉴于DS18B20以上优点，故采用方案1.2电源电路切换模块的论证与选择方案一：使用开关型手动切换电路不能受单片机控制，耗费人力，切换不及时，精度不准确，易受人为干扰等。方案二：使用继电器使用两个继电器在电路初始状态下是输出端全部接地使电路在初始状态时处于不工作状态，而且它能实现单电源的正负实时切换，简单易行，元器件选择容易，焊接简单且控制效果很不错。以上两种方案，方案二切实可行，所以选择方案二1.3控制系统的论证与选择方案一：采用AR

5、M7芯片LPC2148具有512Kflash程序存储空间、主频达48M、三个定时器、四个外部中断、内部RTC、采用三级流水线模式运行程序，拥有I2C、SPI、UART等通信接口。同时其芯片引脚也较多，不便控制。且价格较贵。方案二：STC89C52单片机STC89C52与AT89C51基本性能相同，但STC89C52RAM较多,8Kflash,串11口可以直接烧程序，可以和Keil直连。STC89C52单片机价格低廉，C语言程序编写容易，控制方便,结构简单，价格便宜，易于开发。有总线扩展，有较强的位处理功能，有

6、全双工异步串行通信口。本设计采用Keil软件实现其软件部分的设计，故选择方案二。1.4显示模块的论证与选择方案一：采用LCD1602液晶屏1602液晶是一种专门用来显示字母、数字、符号等的液晶模块。屏幕为2行，每行显示16个字符,它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好方案二：采用LCD12864液晶屏它是具有4位/8位并行、2

7、线或3线串行多种接口方式，它可以显示汉字，也可完成图形显示，低电压，低功耗。硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。综上所述，方案二比较好，故选择方案二。1.5键盘模块方案一：矩阵式键盘矩阵式键盘适合于输入命令或者数据较多、功能复杂的系统。采用矩阵式键盘结构可以最大限度地使用单片机的引脚资源，矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合,由行线和列线组成,按键位于行列的交叉点上，节省I/O口，因此其应用十分广泛。方案二：非矩阵式键盘非矩阵式键盘结构比较简单，使用方便，适合于较少

8、开关量的输入场合。每个按键需占用一根I/O口线，在按键数量较多时,I/O口浪费大,电路结构显得复杂。并且此键盘是用于按键较少或操作速度较高的场合。在系统设计中需要通过键盘中输入设定值，使用矩阵键盘比较方便快捷所以键盘模块采用方案一。112系统理论分析与计算2.1最小二乘理论获取温度―电阻公式根据误差理论，我们要获得较高精度的温度测量值，办法一般有2个，要么采用查表法，要么建立高精度的数学模型。如果用