温度控制器实验报告

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1、目录目录-1-第1节引言-2-1.1带时间显示的温度控制器的概述-2-1.2本设计目的，任务及要求-2-1.3系统设计-3-第2节系统硬件设计-3-2.1芯片的选择-3-2.1.1传感器的选择-3-2.1.2单片机的选择-4-2.1.3显示器的选择-4-2.2工作原理-6-2.2.1DS18B20简介-6-2.2.2系统工作原理-10-2.3系统的硬件构成及功能-10-2.3.1带时间显示的温度控制器总体电路图-10-2.3.2单元电路功能简介-11-第3节方案的设计之系统软件设计-13-3.1系统主程序设计-13-3.1.1主程序流程图-13-3.1.2DS18B20程序代码（见附录）

2、-14-第4节性能测试和结果分析-15-4.1温度校准-15-4.2串口通讯-15-4.2.1发送功能-15-4.2.2接收功能-16-第5节设计体会-17-参考文献-18--21-附录-19-带时间显示的温度控制器的设计第1节引言传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过

3、程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。1.1带时间显示的温度控制器的概述本小组设计的温度控制器由单片机模块，RS232通讯模块，LCD1602显示模块以及DS18B20的温度传感模块组成。可实现温度的检测，与计算机的串口通讯，输出执行等功能。其中可以通过各个

4、按钮控制设定各个数值（时间，温度上下限）。我们设计的带时间显示的温度控制器具有电路简单、操作方便、灵敏度高、性能可靠等优点。1.2本设计目的，任务及要求本着熟悉单片机编程，系统设计的目的，增强我们的动手合作能力。我们组选择了温度控制器这个实验项目。基本功能要求：1.完成温度进行测量，测量范围－10~＋50度；2.将温度测量值在四位LED数码管或LCM液晶显示模块显示；3.可以通过按键进行温度上下限报警设定；拓展功能：1.具有温度控制输出执行功能；2.具有数据通讯和传送功能。自加功能：-21-1.用LCD1602液晶显示模块显示时、分、秒；2.以24h(小时)计时方式；3.使用按键开关可实

5、现时分调整；4.省电（关闭显示背光）功能；1.3系统设计实现了温度的测量，LCD的显示，通过按键进行温度上下限报警设定等功能。另外，还具有温度输出执行功能和数据通讯和传送功能。在此基础上，我们还添加了一些自己设计的功能，比如显示时间，省电等功能。第2节系统硬件设计2.1芯片的选择在确定我们小组的主题任务后，我们小组进行了各个芯片的选择工作。2.1.1传感器的选择方案一：采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20。新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20“一线总线”数字化

6、温度传感器也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20的特性：DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B2

7、0的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。方案二：采用35是一种得到广泛使用的温度传感器。由于它采用内部补偿，所以输出可以从0℃-21-开始。该器件采用塑料封装TO992，工作电压4～30V，所以乍一看来，它似乎是无需校准的LM335。在上述电压范围以内，芯片从电源吸收