利用51单片机设计恒温器系统
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计【摘要】本文基于51单片机，设计了一种智能家居温控热水器系统。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在详细阐述了系统框架设计、硬件设计、软件设计、温控算法设计和实验结果分析。
通过实验结果分析，验证了系统的可靠性和有效性。
在总结了设计内容，展望了未来发展方向，以及总结了设计的创新点。
该系统不仅可以实现温度自动控制，还具备智能化的特点，提高了家居热水器的使用便利性和节能效果。
未来可以进一步优化算法和功能，实现更智能化的家居温控系统。
本研究具有一定的实用价值和创新意义，对智能家居领域的发展具有积极的推动作用。
【关键词】智能家居、温控热水器、51单片机、系统设计、硬件设计、软件设计、温控算法设计、实验结果分析、设计总结、未来展望、创新点总结、研究背景、研究意义、研究目的1. 引言1.1 研究背景智能家居技术在近年来得到了快速发展，人们对于提升居住舒适度和节能环保意识的需求也越来越强烈。
在智能家居系统中，温控热水器是一个重要的组成部分，它能够通过智能化的方式实现温度的自动调节，提高用户的生活品质。
目前市面上智能家居产品种类繁多，但是存在着功能单一、智能程度不高等问题。
设计一款基于51单片机的智能家居温控热水器系统，具有重要的研究意义和实际应用价值。
当前，市场上存在的智能家居温控热水器产品，大多数只能实现简单的温度控制，无法满足用户对智能化、便捷化的需求。
而本文将基于51单片机，设计一套集成温控调节、远程控制、节能模式、安全保护等功能于一体的智能家居温控热水器系统，不仅可以提供更便捷、智能化的使用体验，还可以有效节约能源资源，满足用户对于舒适度和节能环保的双重需求。
本文旨在通过对智能家居温控热水器系统的设计与研究，提高系统性能和稳定性，为智能家居领域的发展做出贡献。
通过深入研究系统框架、硬件设计、软件设计、温控算法设计等方面，将为智能家居行业的发展与应用提供新的思路和技术支持。
基于51单片机智能温度控制器系统设计毕业设计论文
长春科技学院毕业设计 (论文)基于51单片机智能温度控制器系统设计摘要温度是工业生产和日常生活中最常见的参数之一，对温度的精确测量和控制具有重要意义。
为此，本文以AT89S51单片机为处理核心进行了智能温度监控系统的下位机设计，详细阐述了系统的硬件及软件设计方法。
该设计使用DS18B20数字式温度传感器进行多点测温，通过RS232串口实现单片机与PC机之间的数据交换，实现各温度点的实时测温及根据上位机的温度设定值完成对其中一点温度的控制。
此系统具有测温电路简单、连接方便、转换速度快、为上位机监控部分可实时传送温度信号、控制精度高等优点，因此，具有较广泛的应用前景。
关键词： AT89S51；智能温度测量控制；DS18B20；RS232AbstractTemperature is one of the most familiar parameters in the industrial production anddaily life. Therefore, this paper designs the under-bit machine of multi-point temperature monitoring system with the 89S51 SCM as the processing core. It elaborates hardware and software design method in detail. The system uses the DS18B20 digital temperature sensor to measure multi-point temperature. Through the RS232 serial port it can exchange data between the SCM and PC.Each point of temperature can be measured on time and one point of it can be controlled according to the temperature settings transmittd by up-bit machine. Based on the advantages that this system has the simple temperature measurement circuit, the convenient connection, the quick change speed, the real-time transmission of temperature signals for up-bit machine, the high precision control , therefore, it will have very good application value.Keywords: AT89S51; multi-point temperature measure and control; DS18B20; RS232引言1.现代社会中，温度控制的应用越来越多。
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计引言：随着科技的不断进步，温度控制系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
特别是在一些需要精确控制温度的场合，如实验室、医疗设备和工业生产等领域，温度控制系统的设计和应用具有重要意义。
本文将以基于51单片机的温度控制系统设计为主题，探讨其原理、设计要点和实现方法。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的基本原理是通过传感器感知环境温度，然后将温度值与设定值进行比较，根据比较结果控制执行器实现温度的调节。
基于51单片机的温度控制系统可以分为三个主要模块：温度传感器模块、控制模块和执行器模块。
1. 温度传感器模块温度传感器模块主要用于感知环境的温度，并将温度值转换成电信号。
常用的温度传感器有热敏电阻、热敏电偶和数字温度传感器等，其中热敏电阻是最常用的一种。
2. 控制模块控制模块是整个温度控制系统的核心，它负责接收传感器传来的温度信号，并与设定值进行比较。
根据比较结果，控制模块会输出相应的控制信号，控制执行器的工作状态。
51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，可以实现控制模块的功能。
3. 执行器模块执行器模块根据控制模块输出的控制信号，控制相关设备的工作状态，以实现对温度的调节。
常用的执行器有继电器、电磁阀和电动机等。
二、温度控制系统的设计要点在设计基于51单片机的温度控制系统时，需要考虑以下几个要点：1. 温度传感器的选择根据具体的应用场景和要求，选择合适的温度传感器。
考虑传感器的测量范围、精度、响应时间等因素，并确保传感器与控制模块的兼容性。
2. 控制算法的设计根据温度控制系统的具体要求，设计合适的控制算法。
常用的控制算法有比例控制、比例积分控制和模糊控制等，可以根据实际情况选择适合的算法。
3. 控制信号的输出根据控制算法的结果，设计合适的控制信号输出电路。
控制信号的输出电路需要考虑到执行器的工作电压、电流等参数，确保信号能够正常控制执行器的工作状态。
4. 系统的稳定性和鲁棒性在设计过程中，需要考虑系统的稳定性和鲁棒性。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现
基于51单片机的温度控制系统设计与实现基于51单片机的温度控制系统设计与实现摘要：本文通过使用51单片机进行温度控制系统的设计与实现。
通过采集温度传感器的数据，通过控制电路对电热器进行控制，实现室内温度的控制和稳定。
设计过程中首先对硬件进行搭建和电路设计，然后进行软件编程和系统调试。
最终通过实验和测试验证了系统的稳定性和可靠性。
关键词：51单片机，温度控制系统，温度传感器，电热器，硬件搭建，软件编程，系统调试一、引言随着科技的不断发展与进步，智能家居控制系统得到了广泛应用。
其中，温度控制系统在居民生活中起到了重要作用。
温度控制系统能够根据室内实时温度调节电热器的工作状态，使室内温度保持在合适的范围内，提供舒适的居住环境。
现有的温度控制系统大多使用单片机来实现温度数据的采集和控制。
本文选择51单片机作为控制核心，设计并实现了基于51单片机的温度控制系统。
二、项目硬件设计1. 温度传感器模块温度传感器模块采用常见的DS18B20传感器。
该传感器具有高精度和可靠性，能够准确地测量环境温度，并将温度数据以数字信号的形式输出。
2. 控制电路设计控制电路设计包括电热器的电源供电控制和温度控制。
电热器供电通过继电器进行控制，通过51单片机的IO口控制继电器的开关状态，实现电热器的启动和停止。
温度控制部分则通过将温度传感器的数据与设定温度进行比较，根据差值控制继电器的状态，从而调节电热器的工作状态。
当实时温度大于设定温度时，继电器断电，电热器停止工作；当实时温度小于设定温度时，继电器通电，电热器开始工作。
3. 显示模块设计为了方便用户了解室内温度和系统工作状态，本设计添加了液晶显示模块。
通过51单片机的IO口控制液晶显示屏，实时显示当前室内温度和系统运行状态。
三、软件编程1. 数据采集与处理通过采集温度传感器的数据，可以得到当前室内温度的数值。
将采集到的温度数据进行处理，与设定的温度进行比较，得到差值。
2. 温度控制算法根据差值的大小，控制继电器的状态，从而实现对电热器的控制。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持特定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等领域。
为了实现对恒温箱的精确控制，我们可以利用单片机来设计一个智能的恒温箱控制系统。
我们需要选择合适的单片机作为控制核心。
常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等，我们可以根据实际需求选择合适的型号。
接下来，我们可以通过编程来实现对恒温箱的控制。
在编程之前，我们需要设计一个合适的硬件电路。
一个基本的恒温箱控制系统包括温度传感器、加热器、风扇、显示屏等组件。
温度传感器用于实时监测箱内温度，加热器和风扇用于调节箱内温度，显示屏用于显示当前温度和设定温度。
在编程方面，我们可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来实现对各个组件的控制。
首先，我们需要通过温度传感器获取到当前的温度值。
然后，我们可以根据设定的温度范围来判断是否需要调节加热器或风扇。
如果当前温度低于设定温度，则启动加热器；如果当前温度高于设定温度，则启动风扇。
通过不断监测和调节，我们可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
除了基本的温度控制功能，我们还可以加入一些其他的功能，以提升系统的智能化程度。
例如，我们可以设置定时开关机功能，实现按照设定的时间自动启动和关闭恒温箱。
我们还可以设计一个温度曲线显示功能，实时显示恒温箱内温度的变化趋势。
此外，我们还可以通过串口通信将实时温度数据传输到计算机上，方便用户进行数据分析和记录。
在系统设计过程中，我们需要考虑到安全性和稳定性。
首先，我们需要加入过温保护功能，当温度超过设定的安全范围时，系统会自动关闭加热器并发出警报。
其次，我们需要合理设计硬件电路，确保电路的稳定性和可靠性。
此外，我们还需要进行充分的测试和调试，确保系统工作正常并能够稳定运行。
基于单片机的恒温箱控制系统设计可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
通过合理的硬件设计和编程，我们可以实现恒温箱的智能化控制，提升系统的功能和性能。
这不仅可以满足实验室、医疗、食品加工等领域对恒温箱的需求，还可以为科研人员提供一个稳定、可靠的实验环境。
基于 51 单片机的温度控制系统设计
基于 51 单片机的温度控制系统设计一、概述随着科技的不断进步，单片机技术在各个领域得到了广泛的应用，其中温度控制系统是其重要的应用之一。
温度控制系统的设计可以帮助我们在工业、农业、生活等领域实现精确的温度控制，提高生产效率和产品质量，降低能源消耗，提升人们的生活舒适度。
本文将讨论基于 51 单片机的温度控制系统设计。
二、系统设计原理1. 温度传感器原理温度传感器是温度控制系统中的关键元件，用于感知环境温度并将其转换为电信号。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
本系统选择半导体温度传感器，其工作原理是利用半导体材料的温度特性，通过材料的电阻、电压、电流等参数的变化来测量温度。
2. 控制系统原理温度控制系统的核心是控制器，它根据温度传感器采集到的温度信号进行逻辑判断，然后控制执行元件（如风扇、加热器等）来调节环境温度。
基于 51 单片机的控制系统，通过采集温度传感器信号，使用自身的算法进行温度控制，并输出控制信号给执行元件，从而实现温度的精确控制。
三、系统硬件设计1. 单片机选型本系统选择 51 单片机作为控制器，考虑到其成本低、易于编程和广泛的开发工具支持等优点。
常用的型号包括 STC89C51、AT89S51 等。
2. 温度传感器选型温度传感器的选型最终决定了系统测量的精度和稳定性。
选择适合的半导体温度传感器，如 LM35、DS18B20 等，其精度、响应时间、成本等因素需综合考虑。
3. 控制元件选型根据实际需要选择对应的执行元件，比如风扇、加热器、制冷器等，用于实现温度控制目标。
四、系统软件设计1. 控制算法设计控制系统应当具备良好的控制算法，通过对温度传感器信号的采集和处理，根据设定的温度范围和控制策略来输出对应的控制信号。
经典的控制算法包括比例积分微分（PID）控制算法、模糊控制算法等。
2. 硬件与软件接口设计单片机与传感器、执行元件之间的接口设计尤为重要，应当保证稳定可靠的通信。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，温度控制系统的应用越来越广泛，其精确性和稳定性对于许多领域具有重要意义。
本设计旨在以51单片机为基础，构建一个可靠且高效地温度控制系统。
这种系统能广泛用于家电、工业和医疗等场合，具有重要的应用价值。
二、系统概述基于51单片机的温度控制系统主要包括传感器模块、执行器模块、单片机控制模块以及电源模块。
传感器模块负责实时检测环境温度，执行器模块根据单片机的指令调整环境温度，单片机控制模块是整个系统的核心，负责接收传感器数据、处理并发出控制指令，电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计1. 传感器模块设计：采用高精度的温度传感器，如DS18B20，实时检测环境温度并转换为电信号。
2. 执行器模块设计：根据实际需要，选择适当的加热或制冷设备作为执行器，接收单片机的控制指令，调整环境温度。
3. 单片机控制模块设计：以51单片机为核心，通过编程实现温度的实时检测、数据处理和控制指令的发出。
同时，为了方便程序的更新和维护，采用串口通信与上位机进行数据交互。
4. 电源模块设计：为整个系统提供稳定的电源，可采用直流电源或交流电源，通过电源电路进行转换和稳定处理。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计。
程序设计采用C语言编写，易于阅读和维护。
主要功能包括：初始化系统、读取传感器数据、处理数据、发出控制指令以及与上位机进行数据交互。
程序采用中断方式读取传感器数据，保证数据的实时性。
同时，通过PID控制算法对温度进行精确控制，提高系统的稳定性。
五、系统实现1. 系统初始化：单片机上电后，首先进行系统初始化，包括配置时钟、初始化串口等。
2. 数据读取：单片机通过读取传感器模块的数据，获取当前环境温度。
3. 数据处理：单片机对读取的温湿度数据进行处理，包括滤波、转换等操作，得到准确的温度值。
4. 控制指令发出：单片机根据处理后的温度值与设定值的比较结果，发出相应的控制指令给执行器模块。
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，它可以通过传感器检测环境温度，并通过控制器对环境进行调节，以达到预设的温度值。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统设计。
一、系统设计思路本系统采用51单片机作为控制器，通过温度传感器检测环境温度，并通过继电器控制加热器或制冷器进行温度调节。
系统的设计思路如下：1. 采用DS18B20数字温度传感器检测环境温度。
2. 通过LCD1602液晶显示屏显示当前环境温度和设定温度。
3. 通过按键设置设定温度，并将设定温度保存在EEPROM中。
4. 根据当前环境温度和设定温度控制继电器，实现加热或制冷。
二、系统硬件设计1. 51单片机控制器本系统采用STC89C52单片机作为控制器，它具有强大的计算能力和丰富的外设资源，可以满足本系统的需求。
2. DS18B20数字温度传感器DS18B20是一种数字温度传感器，具有精度高、抗干扰能力强等优点，可以满足本系统的温度检测需求。
3. LCD1602液晶显示屏LCD1602是一种常见的液晶显示屏，可以显示2行16列的字符，可以满足本系统的显示需求。
4. 继电器本系统采用继电器控制加热器或制冷器进行温度调节。
5. 按键本系统采用按键设置设定温度。
三、系统软件设计1. 温度检测本系统采用DS18B20数字温度传感器检测环境温度，通过单总线协议与51单片机通信，读取温度值并进行转换，最终得到环境温度值。
2. 温度显示本系统采用LCD1602液晶显示屏显示当前环境温度和设定温度，通过51单片机控制液晶显示屏进行显示。
3. 温度控制本系统根据当前环境温度和设定温度控制继电器，实现加热或制冷。
当当前环境温度低于设定温度时，继电器控制加热器加热；当当前环境温度高于设定温度时，继电器控制制冷器制冷。
4. 温度设定本系统通过按键设置设定温度，并将设定温度保存在EEPROM中，下次启动时可以读取保存的设定温度。
四、系统实现效果本系统经过实际测试，可以准确检测环境温度，并根据设定温度控制加热或制冷，实现温度控制的功能。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，温度控制系统的应用越来越广泛，涉及到工业生产、环境监测、智能家居等多个领域。
本文将介绍一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方法，旨在提高温度控制的精度和稳定性，满足不同领域的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器，采用温度传感器实时监测温度，并通过执行器控制加热或制冷设备。
硬件设计主要包括以下几个部分：（1）51单片机：作为核心控制器，负责接收温度传感器的数据、控制执行器以及与其他外设进行通信。
（2）温度传感器：选用高精度的温度传感器，实时监测环境温度，并将数据传输给51单片机。
（3）执行器：根据51单片机的指令，控制加热或制冷设备的开关，以实现温度的调节。
（4）电源模块：为整个系统提供稳定的电源，保证系统的正常运行。
2. 软件设计软件设计主要包括以下几个部分：（1）初始化程序：对51单片机进行初始化设置，包括I/O 口配置、定时器配置等。
（2）温度采集程序：通过温度传感器实时采集环境温度，并将数据传输给51单片机。
（3）温度控制程序：根据设定的温度值与实际温度值的比较结果，通过执行器控制加热或制冷设备的开关，以实现温度的调节。
（4）通信程序：与其他外设进行通信，实现数据的传输和系统的控制。
三、系统实现1. 硬件实现根据硬件设计，将各个模块进行组装和连接，完成硬件电路的搭建。
在连接过程中，需要注意各模块的引脚连接是否正确，以及电源的稳定性。
2. 软件实现在软件实现过程中，需要编写各个程序的代码，并进行调试和优化。
首先，需要编写初始化程序，对51单片机进行初始化设置。
然后，编写温度采集程序、温度控制程序和通信程序等。
在编写过程中，需要注意程序的逻辑性和稳定性，以及与硬件的配合程度。
在调试过程中，需要对各个程序进行测试和优化，确保系统的正常运行和性能的稳定。
四、系统测试与性能分析在系统测试阶段，需要对系统的各项功能进行测试和验证。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，温度控制系统的设计与实现显得尤为重要。
本文以51单片机为核心，设计并实现了一种高效、稳定的温度控制系统。
该系统通过精确的传感器和智能的控制算法，实现对温度的实时监测与控制，为各种工业应用提供了可靠的保障。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为主控制器，采用模块化设计，包括温度传感器模块、执行器模块、电源模块等。
其中，温度传感器模块负责实时监测环境温度，并将数据传输给单片机；执行器模块根据单片机的指令，控制加热或制冷设备的工作，以实现温度的调节；电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。
程序设计采用C语言编写，包括温度数据的采集、处理、存储和传输等功能。
人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现，方便用户实时查看温度信息和进行操作。
三、实现过程1. 硬件连接与调试根据电路图将各个模块连接起来，进行硬件调试。
确保各模块工作正常，数据传输无误。
2. 程序设计与编译使用Keil C51等编程软件，编写单片机程序。
程序包括主程序、温度采集程序、执行器控制程序等。
编译后生成可执行文件，烧录到单片机中。
3. 系统联调与测试将程序烧录到单片机中，进行系统联调。
通过LCD显示屏和按键进行人机交互，观察温度数据的实时变化，测试执行器是否能够根据单片机的指令进行正确的动作。
同时，对系统的稳定性、响应速度等进行测试。
四、结果与分析经过多次测试与优化，本系统能够实现对温度的精确控制，具有较高的稳定性和响应速度。
在各种工业应用中，均能取得良好的效果。
同时，本系统还具有以下优点：1. 自动化程度高：通过单片机和传感器等设备，实现了对温度的自动监测与控制，减少了人工操作的繁琐程度。
2. 精度高：采用高精度的温度传感器和智能的控制算法，实现了对温度的精确控制。
3. 可靠性高：系统采用模块化设计，各模块之间相互独立，降低了系统的故障率。
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沈阳航空航天大学电子信息工程学院 电子设计应用软件训练总结报告
学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 训练时间：2012年 7月16日至 2012年7月20日 电子信息工程学院电子设计应用软件训练任务 【训练任务】： 1、熟练掌握PROTEUS软件的使用； 2、按照设计要求绘制电路原理图； 3、能够按要求对所设计的电路进行仿真。 【基本要求及说明】: 1、按照设计要求自行定义电路图纸尺寸； 2、设计任务如下： 1）设计一个简易开环温度控制可调的恒温器，温度设定范围20 oC -40 oC。 2）用继电器作为加热装置的工作/停止指示。3）可实时显示当前温度。 3、按照设计任务在Proteus 中绘制电路原理图； 4、根据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在Proteus下进行仿真， 实现相应功能。
成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题：
指导教师签字： 日期： 成 绩 电子设计应用软件训练总结报告
1 任务说明 设计一个简易开环温度控制可调的恒温器，温度设定范围20C-40C。用继电器作为加热装置的工作/停止指示。可实时显示当前温度。
一、 应用PROTEUS软件绘制原理图的过程 电路原理图的设计与绘制是整个电路设计的基础，设计一个电路原理图的工包括：设置电路图图纸的大小，规划电路图的总体布局，在图纸上放置元器件并对元器件进行调整，进行布线和整体布局几个步骤。 绘制电路图首先要选择大小合适的图纸尺寸，在软件中点击“文件”->“新建 ”设计”可以根据设计的规模选择页面的大小，根据要求选择了A4图纸，如图1所示。
图1 设计图纸大小选择 选好合适的设计图纸后，在软件的元件库中利用搜索功能找到设计中所要用到的元件，放置到图纸合适的位置上，并单击元件设置元器件的参数。 电子设计应用软件训练总结报告
2 图2 元器件查找与选择界面 在主界面的左侧有模型选择工具栏，通过它我们可以放置一些基本的器件，如直流电源、接地标志、电阻、电容等等。在将主要的芯片器件放置到界面之中以后，我们要根据预先设计好的方案将各个小器件放置在相应位置上。最后将各个元器件用导线连接，这样电路原理图的绘制部分就基本完成，对所绘制的电路原理图进行检查，这时可以点击“工具”->“电气规则检查” ，检查原理图中是否有忘记连接的引脚，是否忘记接电源或接地等，如有错误就要作进一步的调整与修改，以保证原理图准确无误。电器规则检查结果如图3所示。可以判定电路原理图绘制正确。
图3 电气规则检查结果 电气规则检查无误后，电路原理图的绘制工作就完成了。电路原理图如图4所电子设计应用软件训练总结报告 3 示。 电子设计应用软件训练总结报告
4 图4 电路原理图 复位电路模块 为确保单片机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般单片机电路正常工作需要供电电源为4.75到5.25V。由于单片机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，单片机电路开始正常工作。如图7所示。
图7 复位电路模块 振荡电路模块 不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。或者说，能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路。单片机芯片内部设有一个反向放大器所构成的振荡器，时钟由内部电路产生，定时器件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。如图8所示。 电子设计应用软件训练总结报告
5 图8 振荡电路模块 主要芯片介绍： 1、AT89C51单片机基本概述： 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。 如图5所示： 电子设计应用软件训练总结报告
6 图5 89C51引脚图 引脚功能说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电电子设计应用软件训练总结报告 7 平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 2、OVEN加热炉基本概述： Proteus中的OVEN 是模拟加热的装置，加一定的电压便开始不停的升温，直到电压要消失则开始降温。仿真时，U形加热器为红色时表示正在加热，发红时将直流电压放过来接，就会制冷，变绿。T端输出的是电压，温度越高，电压就越高。仿真时可能需要调整一下OVEN的时间参数，要不系统仿真时候不收敛，会提示最小时间问题。 电子设计应用软件训练总结报告
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HeaterTOV1OVEN
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图6 加热炉原件图 二、 应用PROTEUS软件对原理图进行仿真的步骤以及过程结果 首先用Keil软件编写程序，编译后程序没有错误。 编程完成后，Keil会生成一个 .hex的文件。然后在"菜单"—>"Debug(调试)"中,选中"Use Remote Debug Monitor(使用远程调试监控)"，再左键双击芯片将所生成的 .hex文件写入80C52芯片中，将 .hex文件载入，就完成了程序的写入。导入文件如图9所示。 电子设计应用软件训练总结报告
9 图9 .hex文件导入 此时程序已经写入芯片中，这时就可以进行电路图功能的仿真了。点击左下方的运行按钮进行仿真，仿真的结果图见附录I。
三、 总结 通过这一段时间以来的单片机学习，我意识到了随着电子信息技术的迅猛发展，单片机的应用必然也将越发的广泛，这就要求我们加深对单片机的理论理解，并且把这些理论上的东西付诸于实践，通过软件模拟、硬件仿真，将所学真正的融汇贯通。 单片机的课程设计，正是为我们提供了这样一个机会，在温习学过的单片机知识的同时，各种芯片管脚的具体应用也为我们打开了一扇崭新的大门。在编程、仿真等等过程中，总是会有各种各样的困难，通过询问同学，动手查询资料，我不仅完成了整个课设任务，更将这些宝贵的知识化成了学以致用的经验，对单片机也有了更加深入的了解。 通过这次课设，让我更加深入的学习了单片机知识，并且通过上网也查到了很多关于单片机知识的资料，我清楚不停地探究才是学好一门课程的基础，并且发现问题、分析问题、解决问题的同时也是我们提高的过程，这将在我们未来生活学习工作中受益匪浅。