基于单片机的温度测控系统

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1、基于单片机的温度测控系统（衢州学院浙江衢州324000）摘要：木文介绍一种基于单片机的温度测控系统。通过单片机定期采样，利用温度传感器釆集的温度数据，在其内部进行模拟信号与数字信号的转换，同时将数据显示在数码管上。当温度超过原先设定的上下限值时，报警系统控制一个蜂鸣器发音。在进行温度测量之前可对系统测量的温度范围进行设定。通过以上设置可有效达到温度控制的目的。关键词：单片机；温度控制；蜂鸣器；数码管1引言温度控制系统广泛应用于各领域，比如温室种植、冷藏、冶金等。在现当代的生产与生活当中，人们对于温度控制的现实需求越来越大。而随着科技的快速发展，温度控制的精度与快速性得到了极大的提高，这

2、很大程度上促进了产品的生产，同时也提高了人们的生活质量。从温度控制系统的提出，到现如今发展到包括PID控制、模糊控制、祌经控制等方法，温控系统的发展从未停止过前进的脚步。而伴随着电子科技的迅猛发展，电子器件的加入使得温度控制系统的前景更加开阔。利用简单的电子元件可以方便研究人员更好地进行设计与开发,而模块化的设计与廉价的电子器件，让温度控制在电子行业中占得头衔。木文将采用AT89C51单片机，DS1621温度传感器等元器件完成温度测控系统。DS1621温度传感器是由DALLAS公司生产的異有2-WIRE结构的数字温度传感器，它能够利用l&suP2;C接口与单片机进行连接，且能够将模拟信

3、号转换为数字信号，方便的同时有效地减少了资源的消耗。系统还设有按键功能，可进行温度范围的设定，而温度调控部分将会对温度进行升温或是降温处理。2温度控制系统总体框图温度控制系统所采用的设备装置主要由单片机、温度传感器、温度调节装置和显示器组成。温度采集系统将采集到的数据传递给单片机，经过单片机的处理后在数据显示装置上进行数值显示，同时与原先设定的温度进行对比，之后通过温度调节装置进行温度的升高和降低。具体结构如图1所示。3温度采集电路温度采集系统是使用DS1621温度传感器与AT89C51单片机进行相连,利用DS1621温度传感器进行温度的测量和信号的转换，通过l²C总线传递给

4、AT89C51单片机，以此做到温度的采集及传输。为了提高测量精度和测量范围，本文设计的的是多点测量，将3块DS1621温度传感器并联一起，同吋利用A0、Al、A2U进行地址设定，从而让每个温度传感器都可测得数据。而最终在显示器上显示的是这三个数值的平均值。图2为AT89C51单片机与DS1621温度传感器连接的温度采集电路图。4液晶显不电路图显示电路采用的是LCD1602液晶显示器，通过程序编辑可显示温度的设定范围，以及DS1621温度传感器测得的实吋数值，另外为方便数值调整及切换，1602还将显示功能值。根据设计要求设计如图3所示的液晶显示电路：5温度控制电路温度控制电路主要实现的0

5、的是进行温度的“升高”与“降低”，在进行测量之前我们会设置-个温度的范围，当从单片机传递过来的测量平均值高于DS1621温度俾感器中原先设定的最高值时，单片机会给固态寄存器发出一个高电平，然后通过继电器进行歼关的“通”与“断”操作，从而使得风扇幵始运作（考虑到成本与简化操作0的，这里使用的降温方式为风扇降温）；而当从单片机传递冋来的测量平均值低于原先设定的最低温度值吋，单片机会给另一个固态继电器传递•-个高电平信号，然后通过继电器进行开关的“通”与“断”操作,从而使得加热电阻开始通电，达到加热的效果。通过这两个控温装置，再进行编程，即可达到控制温度的0的。温控系统降温电路如图4所示，温

6、控系统升温电路如图5所示。6报警电路报警电路由一个电阻、一个蜂鸣器和一个NPN构成，当对单片机的I/OU通低电平信号吋，蜂鸣器通电并开始报警。该电路的主要实现0的是当温度超出原先设定的温度值时，报警系统会发出报警信号。具体电路如下图6所示：7按键系统按键部分主要由Kl、K2、K3、K4四个按键开关组成，主要实现的功能是对温度测量范围的设定，K1的功能是选择模式，当电路通电启动后，按一次K1键可在1602上显示出2，此吋可通过K2、K3键进行对最高值的设定；当再次按K2键吋2会变成1，此吋可进行对最低值的设定。而K2、K3键分别为增加、降低的功能，两者按一次均可对数值的单次调整，最后的K

7、4键为确定键，当设定完毕后可通过按K4键对所设的温度范围进行确定及保存，冋吋数值1会变成0,该状态下表示为确定。图7为按键系统。8仿真软件程序线路调试通过硬件的设计与软件的编写，在PROTEUS上进行系统的仿真。一开始先化整为零，将总系统划分为单一的模块，方便检査与编写程序。然后将每个模块进行连接调试，通过keil软件将程序生成HEX文件，最后在PROTEUS软件上进行仿真。图8系统仿真图中包含着报警系统、按键系统、温度测量系统、温度调控系统以