222基于单片机的数字温度控制系统

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1、.摘要本课题设计以AT89C52单片机为核心，采用相应的传感器设计了一种温度控制系统。该系统可对温度等关键数据进行自动监控。本文完成了系统的硬件组成结构图和相关软件程序框图，并详细说明了本套系统的工作原理。系统采用单总线传感器网络设计思想。其中温度传感器都以智能终端的形式挂接到单总线上，多条单总线汇总到一起，由一台数据采集器集中控制，每台数据采集器负责一定区域内的温度监测。数据采集器的核心部件为单片机，主要完成对其所连接传感器件的测量与控制以及与主机的通信等功能。关键字:AT89C52传感器温度控制系统目录第一章绪论-1-1.1课题研

2、究的目的和意义-1-1.2温度数据采集现状以及发展方向-1-第二章系统总体方案设计-3-2.1项目设计目标-3-2.2元件选择-3-2.2.1主控芯片-3-2.2.2温度采集模块-4-2.2.3显示模块-5-2.2.4智能报警模块-6-第三章系统主要元件简介-7-3.1温度传感器DS18B20-7-3.1.1DS18B20简介-7-3.1.2DS18B20的内部结构-8-3.2AT89S52单片机-11-3.3液晶显示器LCD1602-13-第四章温度控制系统原理及分析-18-4.1系统总体流程图-18-...4.2系统各个部分电路设

3、计-19-4.2.1单片机主控电路设计-19-4.2.2按键电路设计-20-4.2.3液晶显示电路-22-4.2.4温度检测电路-27-4.2.5输出控制电路-29-4.2.6报警电路-32-第五章调试-33-结论-34-参考文献-35-致谢-37-附录-38-...第一章绪论1.1课题研究的目的和意义温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯

4、性大，滞后现象严重，存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁，可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式，但PID控制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。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

5、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。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。1.2温度数据采集现状以及发展方向最早的也是最简单的实现对温度的监测是采用人工的方式，这种方式不仅效率低，劳动时间长，而且会由于抽样的不具代表性使得监测结果失去其原有的意义。该方式还有一个弊端——...其应用场所有很大的局限性，提取存有炸药等危险品的仓库温度数据的工作人员还要承担一

6、定的风险。后来随着电子技术的出现与进步，科研人员开始采用温度传感器代替原始的温度计，开发出了以单片机为核心的监测系统，并佐以接口芯片将结果显示在LED数码显示管上，单片机可直接控制打印监测数据。这种方式在很大程度上提高了工作效率，并扩展了应用范围。第二章系统总体方案设计如图2-1所示此温度控制系统先是温度感应原件进行温度采集，A/D转换后送入到单片机然后显示输出和智能温度报警，如果需要修改温度参数或者是查看设置和其他功能，则由键盘控制电路输入。温度采集键盘控制单片机AT89S52显示输出智能报警A/D转换图2-1系统总体方案2.1项目

7、设计目标设计工业温度控制系统，应可实现实时温度检测，近程和远程数据传输，液晶显示，键盘控制电路，可设定监控温度上下限，过限报警电路，过压保护，可持续工作，掉电复位，具有高可靠性和低生产成本，低功耗，高精度等特性。...2.2元件选择2.2.1主控芯片方案一：采用数字逻辑电路。本系统有功能设置、数据装入、定时、显示、声音提示多个功能模块。各个状态保持或转移的条件依赖于键盘控制信号。由于键盘控制信号繁多，系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂，用纯粹的数字电路或小规模的可编程逻辑电路实现该系统有一定的困难，需要用中大规模的可编程逻辑电路。这样

8、，系统复杂且难以实现。因此，本设计并未采用这种方案。方案二：采用单片机作为整个控制系统的核心。鉴于市场上常见的51系列8位单片机的售价比较低廉，本设计采用了AT89S52单片机系统。具体方案如下：首先，利用单片机多中断源