基于单片机的温控系统的技术报告

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1、基于单片机AT89C51温控系统的技术报告学院：自动化学院参赛成员：李瑞江（学号：08200323）陈小龙（学号：08200316）冉景海（学号：08200318）基于单片机AT89C51温控系统一、原理本设计以AT89C51单片机为控制核心设计了温度实时测量及控制系统。单片机AT89C51能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度数据来控制加热器或致冷器的启停，从而把温度控制在设定的范围之内。在温控开关被激活的情况下，当温度低于设定的下限时，单片机启动加热器加热，同时点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，单片机启动致冷器降温，同时点亮红色发

2、光二极管。因加热和制冷工作原理相同，本文仅进行高温制冷设计。所有温度数据均通过7位LED数码管显示出来。二、系统设计1、方案设计感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较，如果检测值高于设定值，则启动制冷系统，降低环境温度；同理，如果检测值低于设定值，则启动加热系统，提高环境温度，达到控制温度的目的。该单片机温度控制系统是以AT89C51单片机为控制核心，用温度传感器DS18B20进行温度采集。整个系统硬件部分包括温度检测系统、A/D转换、

3、单片机、I/O设备、控制执行系统等。单片机温控系统的控制原理如下图所示：图一单片机温控系统的控制原理2、硬件电路设计设计中，使用AT89C51的P1.0管脚接收由温度传感器送出的数字温度信号；管脚P0.0~P0.7用于输出温度各位上的数字，连接LED数码管，作为显示内容；P2.0~P2.3管脚作为LED数码管轮流显示的控制信号的输出端；P3.6接绿灯（发出绿光的二极管），P3.5接红灯（发出红光的二极管）；单片机的外围设备包括：时钟振荡器、DS18B20数字温度传感器、温度显示设备和高温制冷电机等。具体的硬件电路连接如下图：（原理图）1、软件程序设计

4、主程序调用了2个子程序，分别是LCD显示程序、温度采集程序。LCD显示程序，用于温度等数据的实时显示；温度采集程序负责把DS18B20所采集的现场温度读入到指定的数组中。主程序的流程图如下：程序见附录：一、PROTEUS仿真及结果照硬件连接图所示电路原理图，在Proteus里面建立元器件连接关系。根据设计功能要求在KeilμVision3环境下编写C语言程序，并编译连接生成十六进制的hex文件，把此文件加载到单片机，就可以进行Proteus仿真了。仿真结果如下图所示：（仿真结果）程序设计中，我们定下的温度控制范围是0~99℃。如仿真结果所示，当环境温

5、度高于100℃，即为100℃时，数码管显示00.0C，为101℃时，数码管显示01.0C。此时，P3.0管脚输出高电压，经过光电隔离设备，继电器中有电流流过，制冷电机工作。当环境温度降低并低于于30℃时，蜂鸣器开始以慢“滴”声快报警，并且伴随红色发光二极管闪烁；当环境温度升高并高于45℃时，蜂鸣器开始以相同慢“滴”声报警并且伴随绿色发光二极管闪烁；当环境温度处于30—45℃之间时，蜂鸣器不报警且发光二极管不闪烁。在硬件设计过程中，由于proteus仿真图中在数码管的位置没有接三极管，显示的效果较好，但在实际的电路中显示的数字较暗。附录：#includ

6、e#include#include#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint;uintshangxian=35,xiaxian=30;uchark1=0;uintTempH,TempL;sbitRED_LED=P3^6;sbitGREEN_LED=P3^5;sbitSPEAK=P3^7;sbitchaidan=P1^2;sbitjia=P3^1;sbitjian=P3^2;sbitDQ=P1^0;//ds18b2

7、0端口sfrdataled=0x80;//显示数据端口uinttemp;ucharflag_get,count,num,minute,second;ucharcodetab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};ucharstr[6];voiddelay1(ucharMS);unsignedintReadTemperature(void);voidInit_DS18B20(void);unsignedcharReadOneChar(void);voidWriteOneChar(un

8、signedchardat);voiddelay(unsignedinti);voidprocess_ala