基于AT89S51单片机的温度控制系统-

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1、基于AT89S51单片机的温度控制系统摘要本文主要介绍了AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。本文介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测部分，温度控制电路，PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、单片机与PC机串口通讯程序。关键字：单片机DS18D20温度芯片温度控制串口通讯一、方案

2、设计与论证1、测量部分方案一：采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度的测量范围，但热敏电阻精度，重复性，可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适应的。而且使用热敏电阻，需要用到十分复杂的算法，一定程度上增加了软件实现的难度。方案二：采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线性较好。在1---100摄氏度时，最大线性偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。本制作的最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。采用温度芯片DS18B20测量温度，体现了作品芯片化

3、这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。2、主控制部分方案一：此方案采用AT89C51八位单片机实现，单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。但是，AT89C51单片机需要用仿真器来实现软硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不方便。而且AT89C51的地位已经渐渐的被AT89S51所代替，逐渐成为历史，事实也证明了AT89S51在工业控制上有着广泛的应用。方案二：此方案采用AT

4、89S51八位单片机实现。它除了89C51所具有的优点外，还具有可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便。当与凌阳十六位单片机相比时，AT89S51八位单片机的价格便宜，再编程方便。而且AT89S51在工业控制中有广泛的应用，编程技术及外围功能电路的合使用都很成熟，这对在网上查找相关资料和在图书馆查找相关资料时非常方便的。总结：从上所述实际采用电路方案如下图：工作流程说明：开始，先接通电源，然后将开关打到开的位置，七段数码管显示器就自动显示出当前的温度，并且显示出设定温度的缺省值00，此时继电器不工作。按下PC机MAX232电平转换芯片AT89S518BITCPU

5、键盘电路DS18B20温度芯片数据传输数据显示继电器1加热器1继电器2加热器2F1按键，温度控制系统进入温度控制点1的设置。按下F2按键，温度控制系统则相应进入温度控制点2的设置。这个时候，显示设置温度的数码管闪烁。此时可以通过键盘输入预设置的温度。当按下“确定”按键的时候，单片机就会根据所写入的程序，对系统进行控制。当设置的温度高于当前的温度时，单片机通过继电器控制加热电路连通，温度慢慢上升。当设置的温度低于当前的温度时，单片机通过继电器控制加热电路连通，温度慢慢下降。就这样通过温度芯片的反馈信息，实现水的温度保持在设置温度上，从而达到自动控制温度的功能。一、各电路的

6、设计1、键盘电路：单片机应用系统中的键输入单片机应用系统中除了复位按键有专门的复位电路，以及专一的复位功能外，其它的按键或是键盘都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。键盘有编码和非编码两种。非编码键盘硬件电路极为简单，所以本系统采用。（1）键输入接口与软件解决的任务A．键开关状态的可靠输入为了去抖动我们采用软件方法，它是在检测到有键按下时，执行一个10ms的延时程序后，再确认该键电平是否仍然保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则确认为真正键按下状态，从而消除了抖动影响。A．对按键进行编码给定键值或给出键号对于按键无论有无编码，以及采用什么编码，最后都要转换成为与累加器

7、中数值相应的键值，以实现按键功能程序的散转转移。为使编码间隔小，散转入口地址安排方便，常采用依次序排列的键号。C.选择键盘检测方法对是否有键按下的信息输入方式有中断方式与查询方式两种。（1）行列式键盘本系统采用行列式键盘，即用I/O口线组成行列式结构，按键设置在行列的交点上。在按键数较多时，可节省I/O口线。本系统键盘采用的工作方式为编程扫描工作方式，它是利用CPU在完成其他工作的空余，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。在执行键功能程时，CPU不再响应键输入要求。编程扫描法扫描方式，扫描法是在判定有键按下后逐行（或列）置低电平，同时读