温度控制器设计报告

温度控制器课程设计报告

随着社会的发展、科技的进步以及温度控制器在各个领域的应用，自动化已是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制器已广泛应用于人们生活的各个方面。温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所。以往的温度控制都是由人工完成，而且大家都不重视温度控制，因而常常发生意外。所以为了防止意外发生，许多场所都需要对温度实行监控。本文利用AT89C51单片机、ADC0909模数转换器等芯片设计一个数码管显示的热水器控制器，通过调节开关来上下调节温度。

现在介绍一下关于这个热水器控制器的具体情况，它是用6只共阴极的八段数码管来分别显示工作状态、设定温度和实际温度温度。

用3只按钮来分别作为开机/关机键、温度设定上升键和下降键。用1只LED发光二极管来表示加热器开关量控制输出，发光二极管要求用三极管放大驱动。温度设定范围0~99℃，在装置处于开机状态情况下，当实际温度高于等于设定温度时，加热器控制输出“关”；当实际温度低于设定温度5℃时，加热器控制输出“开”。上电后，自

动显示关机状态、设定温度50℃和实际室内温度，这时用户可以设定温度进行设定，但只有在按下ON键后，控制器正式工作；在运行期间，若对温度状态进行设定，则控制器按新设定开始。若关机后（非断电）重新启动控制器，则自动进入上次关机前的设定状态。

温度传感器采用AT502热敏电阻。

基于以上这些情况，通过protues软件做出温度控制器的电路图，（protues软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真。）并列出以下材料清单

其中，LED数码管是数字量输出，工作方式是动态扫描显示，按钮是数字量输入，工作方式是直接电平输入，加热器是开关量输出，工作方式是电平控制输出，温度传感器是模拟量输入，工作方式是电压输入。

此电路图主要芯片是AT89C51，4k字节 Flash 闪速存储器，128

字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

将LED和AT89C51通过ULN2003A、RESPACK-8和RESPACK-7链接起来，够成LED显示电路，即这张图。

因为要通过3个按钮分别作为开机/关机键、温度设定上升键和下降键，通过这3个按钮来实现对此电路的操控。

然后是要对交流电源进行控制输出，通过继电器来实现。

最后还有AD采样

对于以上一些元件的参数在此提出提示，

（1）ADC0808的数字输出端顺序是反的，

（2）ADC0808的CLK端输入500kHz的脉冲，

（3）加热器用灯代替，并接入220V的交流电源，为了显示加热的闪动效果，将交流电频率改为1Hz，

（4）控制继电器的电压改为5V，内阻为240欧姆，

（5）单片机的晶振用6MHz，

（6）温度采集电路的可调电阻值为200欧姆。

接着，介绍一下P0和P1的结构

通过以上资料各种综合，我做出了完整的温度控制器电路图，

程序如下：

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit Power_out =P1^0;

sbit Key1 =P1^5;

sbit Key2 =P1^6;

sbit Key3 =P1^7;

sbit Eoc =P3^3;

sbit led1=P2^0;

sbit led2=P2^1;

sbit led3=P2^2;

sbit led4=P2^3;

sbit led5=P2^4;

sbit led6=P2^5;

uint turn;

#define ADC0808_ADDR 0XBF00

#define ifAdEoc (!Eoc)

uchar code ad2TempTable[]={

0x63,0x61,0x5d,0x5c,0x5a,0x59,0x58,0x56,0x55,0x54,0x52,0x51,0x4f,

0x4e,0x4d,0x4c,0x4b,0x4a,0x49,0x48,0x47,0x46,0x45,0x44,0x43,0x42,0x41,0x41, 0x40,0x3f,0x3e,0x3e,0x3d,0x3c,0x3b,0x3a,0x3a,0x39,0x38,0x38,0x37,0x37,0x36, 0x35,0x34,0x34,0x33,0x33,0x32,0x32,0x31,0x30,0x30,0x2f,0x2e,0x2e,0x2d,0x2d, 0x2c,0x2c,0x2b,0x2b,0x2a,0x2a,0x29,0x29,0x28,0x28,0x27,0x27,0x26,0x26,0x25, 0x25,0x24,0x24,0x23,0x23,0x22,0x22,0x21,0x21,0x20,0x20,0x1f,0x1f,0x1e,0x1e, 0x17,0x17,0x16,0x16,0x15,0x15,0x15,0x15,0x13,0x13,0x12,0x12,0x12,0x12,0x11, 0x11,0x10,0x10,0x0f,0x0f,0x0e,0x0e,0x0d,0x0d,0x0c,0x0c,0x0c,0x0c,0x0b,0x0b, 0x0a,0x0a,0x0a,0x09,0x09,0x08,0x08,0x08,0x07,0x07,0x06,0x06,0x05,0x05,0x04, 0x04,0x04,0x03,0x03,0x02,0x02,0x01,0x01,0x00,0x00};

uchar code Led_seg[10] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

uchar idata temp_now;

uchar idata temp_set;

uchar idata time_cnt;

bit sample_flag;

void delay(uint k)

{

uint x,y;

for(x=k;x>0;x--)

{

for(y=125;y>0;y--)

{

;

}

}

}

void Get_temp(void)//ad处理得到温度

{

uchar ad;

uchar xdata *ptr;

ptr=ADC0808_ADDR;

*ptr =0;

delay(1);

while(!ifAdEoc);

delay(1);

ad = *ptr;

if(ad>=24)

ad-=24;

else

ad = 0;

temp_now=ad2TempTable[ad];

}

void main_Init(void) //开中断

{ TMOD = 0x01;

TR0=1;

ET0=1;

IT0=1;

EX0=1;

EA=1;

Power_out=0;

temp_now=20;

temp_set=50;

time_cnt=10;

sample_flag=1;

}

void outside0() interrupt 0 {

EX0=0; //执行外部中断1程序时，屏蔽外部中断1的响应

if(Key1==0) //是否有key1按键按下

{ delay(10); //有，延迟，消抖

if(Key1==0) //确认是否有key1按键按下

{ if( turn==0 ) //ON/OFF选择

turn=1; //turn为0，按下key1，turn为1表开机else //

turn=0 ; //turn为1，按下key1，turn为0表关机

}

}

if(Key2==0) //是否有key2按键按下

{ delay(10); //有，延迟，消抖

if(Key2==0) //确认是否有key2按键按下

{

//开机时

if(temp_set<=99) //settep设定温度小于等于98时，可以继续加

{

temp_set++;

}

}

}

if(Key3==0) //是否有key3按键按下

{ delay(10); //有，延时，消抖

if(Key3==0) //确认是否有key3按键按下

{

//开机时

if(temp_set>=1) //settep设定温度大于等于1时，可以继续减

{

temp_set --;

}

}

}

EX0=1; //允许外部中断1中断，继续等待按键

}

void display(uchar turn,uchar temp_set,uchar temp_now) //显示子函数turn表示开关，settep表示

{

uchar setshi,setge,realshi,realge; //setshi,setge对设定温度的settep的十位和个

setshi=temp_set/10; //settep的十位放在setshi

setge=temp_set%10; //settep的个位放在setge

realshi=temp_now/10; //realtep的十位放在realshi

realge=temp_now%10; //realtep的个位放在realge

P0=0xff; //清除P0口

led1=1; //选通数码管1 P0= Led_seg[turn]; //P0口送数delay(1); //点亮，延迟5ms led1=0; //关闭数码管1 P0=0xff; //清除P0口

led2=1; //选通数码管2

P0= Led_seg[turn]; //P0口送数delay(1); //点亮，延迟5ms led2=0; //关闭数码管2 P0=0xff; //清除P0口

led3=1; //选通数码管3

P0= Led_seg[setshi]; //P0口送数delay(1); //点亮，延迟5ms led3=0; //关闭数码管3 P0=0xff; //清除P0口

led4=1; //选通数码管4

P0= Led_seg[setge]; //P0口送数delay(1); //点亮，延迟5ms led4=0; //关闭数码管4 P0=0xff; //清除P0口

led5=1; //选通数码管5

P0= Led_seg[realshi]; //P0口送数

delay(1); //点亮，延迟5ms

led5=0; //关闭数码管5

P0=0xff; //清除P0口

led6=1; //选通数码管6

P0= Led_seg[realge]; //P0口送数

delay(1); //点亮，延迟5ms

led6=0;

//关闭数码管6

}

void heat()

{ if( turn==1) //开机时，才能进行加热

{

if(temp_set<=temp_now) //当实际温度大于等于设定温度，停止加热

{

Power_out=1; //加热关

}

if((temp_set-4)==temp_now) //当实际温度小于设定温度5度以下，开始加热

{

Power_out=1; //加热开

}

if((temp_set-3)==temp_now) //当实际温度小于设定温度5度以下，开始加热

{

Power_out=1; //加热开

}

if((temp_set-2)==temp_now) //当实际温度小于设定温度5度以下，开始加热

{

Power_out=1; //加热开

}

if((temp_set-1)==temp_now) //当实际温度小于设定温度5度以下，开始加热

{

Power_out=1; //加热开

}

if((temp_set-5)>temp_now) //当实际温度小于设定温度5度以下，开始加热

{

Power_out=0; //加热开

}

}

else if ( turn==0)

Power_out=1;

}

void timer0 (void) interrupt 1 //定时器中断子程序

{

TH0 = (65535-10000)/256;

TL0 = (65535-10000)%256;

if(time_cnt>0)

time_cnt--;

else

{

time_cnt=10;

sample_flag=1;

}

}

void main(void)//主函数

{

main_Init();

while(1)

{

if(sample_flag==1)

{ sample_flag=0;

Get_temp();

}

display(turn,temp_set,temp_now);

heat() ;

PCON=0x01;

}

}

本文介绍了关于温度控制器的电路图和连接方式，此温度控制器可进行上下调节温度，实用性强。

要知道，目前单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

所以说，好好学习单片机以及相关知识，还是很有用的，通过此次

试验，收获良多，学会了如何设计电路图，学会如何设计程序，将自己的一些想法实现出来。