单片机温度控制

《单片机温度控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工程实训报告单片机温度控制系统设计班级:学号:姓名:实训日期：2008年11月24日至2008年12月12日第1章单片机温度系统概述1.1引言在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态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，从而能够大大提高产品的质量和数量。因

2、此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。1.2设计摘要本文介绍了基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20采集温度数据，液晶显示屏LCM1602显示温度数据，AT24C02B存储温度上下限设定值，按键设置温度上下限并可改变加热器与致冷器的温控状态，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，同时点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Proteus仿真结果，并在硬件平台上实现了所设计

3、的功能。1.3系统总体设计系统主要包括单片机控制模块，温度采集模块，温度显示模块，温度上下限调整模块，电机驱动模块和外部存储模块等六大部分。系统总体框架如图1所示。第2章硬件电路设计2.1单片机控制模块控制模块是整个设计方案的核心，它控制了温度的采集、处理与显示、温度上下限值的设定与温度越限时电机的启动。本文选用AT89C51作为控制器件。它是美国ATMEL公司生产的8位FlashROM单片机。其最突出的优点是片内ROM为FlashROM，可方便地擦写1000次以上，价格低廉,而且其指令丰富，编译工具多，仿真环境好。因此被广泛地应用

4、于各种控制领域。本控制系统中AT89C51与外围设备的连接关系如图2所示：由图2可知，温度数据采集模块中温度传感器DS18B20的DQ端接P1.7；显示模块LCM1602的DB0～DB7数据端口接P0.0～P0.7，数据命令选择端RS接P2.0，读写选择端接P2.1，使能信号接P2.2；温度上下限调整模块包括模式切换、增加温度上下限值、减少温度上下限值、温控开关等四个功能，它们分别接P1.0～P1.3；外部存储模块为AT24C02B，其SCK、SDA分别接P2.3与P2.4；电机控制电路与P3.6和P3.7相连；XTAL1、XTAL

5、2接振荡电路，RST接复位电路，EA接高电平，LCM1602上的VO、RST接电源+5V，GND接地。2.2温度数据采集模块温度由DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20采集。DS18B20测温范围为-55°C～+125°C，测温分辨率可达0.0625°C，被测温度用符号扩展的16位补码形式串行输出。CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。DS18B20内部有一个9字节的高速存储器用于存储温度值。其中前两个字节是测得的温度数据，第1字节的内容是温度的低八位

6、，第2字节是温度的高八位，第3和第4字节是温度上限TH与温度下限TL的易失性拷贝，第5字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新，第6、7、8这三个字节用于内部计算，第9个字节是冗余检验字节，可用来保证通信的正确性。当温度转换命令发出后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在此存储器的第1和第2个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，其中高5位是符号位，中间7位是整数位，最低4位是小数位。DS18B20最大的特点是单总线数据传输方式，因此对读写的数据位有着严格的时序要求。时序包

7、括：初始化时序、读时序、写时序。每一次命令和数据的传输都是从单片机启动写时序开始，如果要求DS18B20回送数据，在进行写命令后，单片机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。DS18B20的时序及命令请参考文献[1]。2.3LCM1602LCM1602是2行×16个字符的字符型LCD显示器，它由32个字符点阵块组成，每个字符点阵块由5×7或5×10个点阵组成，可以显示ASCII码表中的所有可视的字符。它内置了字符产生器ROM(CharacterGeneratorROM,CGROM)、字符产生器RAM(Charact

8、erGeneratorRAM,CGRAM)和显示数据RAM(DataDisplayRAM,DDRAM)。CGROM中内置了192个常用字符的字模，CGRAM包含8个字节的RAM，可存放用户自定义的字符，DDRAM就是用来寄存待显示的字