基于单片机温度控制电路的设计报告

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1、单片机课程设计目录摘要41前言51.1概述51.2课题分析51.3设计思路52硬件电路设计描述62.1系统的基本组成62.2系统框图62.3温度控制模块62.4温度采集模块72.5液晶显示模块72.6按键模块82.7ISP模块82.8单片机模块82.9单片机最小系统93软件设计流程114组装和调试125课程设计中存在的问题和解决方案存在问题及解决方案135.1PCB布线问题135.2编程问题135.3LCD显示问题135.4PCB制作过程135.5调试过程13参考文献15致谢16附录：17附录一：水温控制原理图17附录二：PCB图18附录三：实物图1932单片机课程设

2、计附录四：元件清单20附录五：源程序代码2132单片机课程设计摘要该系统采用AT89S51单片机实现温度控制，并且通过LCD1602显示。在硬件实现方面，温度测量使用DS18B20温度传感器，控制部分使用固态继电器，通过和软件设计相结合，使系统在较短的时间内达到稳定。再由软件来补偿器件的固有误差，是温度的控制达到较高的精度，满足要求。关键字：单片机；DS18B20；LCD1602；固态继电器32单片机课程设计1前言1.1概述现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温控技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。温控器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温控器被

3、广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。近百年来，温控器的发展大致经历了以下二个阶段；(1)模拟、集成温度控制器；(2)智能数码温控器。目前，国际上新型温控器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。本设计的温度控制器是以单片机为核心的。单片微型计算机称为单片机，它在一片芯片上集成了中央处理器、存储器、定时器/计数器和各种输入输出设备等接口部件。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。1.2课题分析单片机控制系统由微机和工农业生产对象两部分组

4、成，其中包括硬件电路和软件程序，整个控制系统是通过接口将计算机和生产过程中产生的温度联系起来实现计算机对生产过程中的数据处理和控制。本文介绍了MCS—51单片机对温度控制系统硬件接口和软件设计的基本思想。包括单片机系统的程序设计、输入输出接口设计、温度控制电路的设计及键盘显示电路的设计。1.3设计思路此外整个控制系统可分为硬件电路设计和软件程序设计两大部分。可分别对它们进行分析设计。当确定好自己的方案后，就分模块进行软件和硬件的设计与调试。当个模块都调试完毕后，最后将所有模块组合在一起进行总调，直到达到理想的效果为止。32单片机课程设计2硬件电路设计描述2.1系统的基

5、本组成本系统是由核心处理器模块、温度采集模块、复位模块、控制执行模块等组成。采用用AT89S51单片机作为控制核心，使用DS18B20温度传感器接收温度，同时用LCD1602显示温度，三个独立按键，以及温度控制模块（用固态继电器控制温度）。2.2系统框图我们此次水温控制的设计理念是，以单片机89S51为控制核心，通过温度传感器感受温度，从LCD1602中显示，通过编程，与参考温度进行比较，再控制固态继电器的通断，控制加热管是否工作。按键设置时对参考温度进行加减，从而将水温控制再40°C——100°C。系统框图（见图1）。Lcd显示温度及最高、低温度按键输入设置单片机8

6、9S51DS18B20温度传感器采集温度模块温度控制加热、降温保温模块加热管图1：系统框图2.3温度控制模块固特牌小功率单相交流固态继电器，采用国际上SSR最新设计线路，输入采用直流控制型式，输出端由双向可控硅交流开关组成，内置瞬态TVS保护和高I2T技术，有效保护过压过流，交流过零通断。采用国际顶尖品牌元器件，光电隔离，双硅增强输出或单硅反并联增强输出，输出LED显示，开关型式分为过零导通型和随机导通型。32单片机课程设计温度控制模块是通过P1.0端口输入数据，控制继电器的通断，继电器的1、2引脚连接加热管，对所测温度进行控制。图2：温度控制模块2.4温度采集模块D

7、S18B20主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警除法器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看做是DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。温度传感器DS18B20对外界水温进行采集，通过P3.5端口传送给单片机，见图3。图3：温度采集模块2.5液晶显示模块液晶显示以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应