基于AT89C51单片机的智能温度控制系统.
武汉理工大学机电工程学院《检测系统综合》课程设计说明书
基于 AT89C51 单片机的 空调智能温控设计 1．前言 目前，测控系统在工业生产中起着把关者和指导者的作用，它从生产现场到各种 参数的获取，运用科学规律和系统工程的做法，综合有效地利用各种先进技术， 通过自动手段和装备，使每个生产环节得到优化，进而保证生产规范化，提高产 品质量，降低城北，满足需要，保证安全生产。
传统的测控系统主要由 “测控电路 ”组成，所具备的功能较少，也比较弱。随着计 算机技术的迅速发展，使得传统的系统发生了根本性的变化，即采用微型计算机 作为测控系统的主题和核心，代替传统测控系统的常规电子线路，从而成为新一 代的微机化测控系统。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的 应用。特别是其中的 C51 系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准 确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。 在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方 面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影 子，温度控制将更好的服务于社会 .而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和 生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市 场。
本次设计的温度控制电路是以 AT89C518051 单片机为控制核心来进行整体的设
计。整个系统硬件部分包括 AD590 的温度采样电路，无线增益滤波器电路，
AD0808的数模转换器，按键电路，驱动电路， 7段译码器， LED 数码显示器， 看门口电路，电源转换电路。在配合用汇编语言编制的程序使软件得以实现，实 现空调温度智能转换的基本功能。本控制电路成本低廉，功能实用，操作简便， 有一的实用价值。
1 / 21 武汉理工大学机电工程学院《检测系统综合》课程设计说明书 2．设计目的及要求
2.1本课程设计的目的 课程设计的主要目的是使学生们进一步了解检测系统的设计步骤，掌握系统设计 方法，加深对理论知识的理解，能运用所学的《传感器原理》《智能仪器设计》 《仪器仪表电路》等专业知识设计测控系统各个单元，并组成系统。做到学有所 成，并且能够充分的运用到现实的实践环节中。
本次课程设计的题目是检测系统综合课程设计，其内容十分丰富，要求从电路、 单片机、机械图、传感器等方面的知识，将其综合的运用。设计的最终结果要求 有一定的使用价值。
2.2本课程设计的要求
1．从下列题目中选择一个自己的题目 （1） 温度测控系统设计
（2） 压力测控系统设计
（3） 流量测控系统设计
（4） 机械参量测量系统设计
（5） 液位测量系统设计
（6）．成分测量系统设计 2．根据课程设计任务和要求，查找有关资料，翻译一篇外文资料。确定各设计 单元方案。应按题目要求选构思方案，经过一定的计算确定具体参数。设计完成 后，进行相应的物理实验或计算机仿真实验，验证系统设计的正确性，根据情况 修改参数，反复进行。每个学生按照老师给出的题目独立完成设计任务。写出符 合要求的设计说明书和绘制较高质量的电路原理图。
2 / 21 武汉理工大学机电工程学院《检测系统综合》课程设计说明书 3．硬件电路设计
3.1空调温度控制的功能设计 通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号通过处理后传输给单 片机，再由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动 空调机的加热或降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工 作情况。空调温控器主要单片机，时序电路，温度采样电路， A/D 转换电路，温 度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成。系统原理图见图 1 所示：
图 1 空调机温度控制系统框图
3.2 单片机 由于空调温度控制器的核心就是单片机，单片机的选择将直接关系到控制系统的 工作是否有效和协调。本设计采用 MCS-51 系列的 8051单片机，因为 8051 单片 机应用广泛，性能稳定，抗干扰能力强，性价比高。
AT80C51包含了8位CPU，片内振荡器， 4K字节ROM,128字节RAM,2个16位
定时器，计数器，中断结构， I/O 接口等。可进行计算，定时等一系列功能。其 管脚图如下图 2 所示：
VCC：供电电压。
GND：接地。 武汉理工大学机电工程学院《检测系统综合》课程设计说明书
P0口： P0口为一个 8位漏级开路双向 I/O 口，
P0 口作为原码输入口，此时 P0 外部必须被拉高。
P1口： P1口是一个内部提供上拉电阻的 8位双向 I/O 口
P2口： P2口为一个内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口
P3口： P3口管脚是 8个带内部上拉电阻的 双向 I/O 口。 P3 口也可作为
AT89C51 的一些 特殊功能口，如列所示：
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。 图 2 80C51 管脚图
3.3温度采样电路
3.3.1AD590 型温度传感器
AD590 是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。在被测 温度一定时， AD590 相当于一个恒流源， AD590 温度感测器是一种已经
IC 化的温度感测器 ,它会将温度转换为电流 ,由于此信号为模拟信号，因此，要进行进 步的控制及数码显示，还需将此信号转换成数字信号。它的主要特性如下： (1)流过器件的电流( mA )等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数； 即： 式中：
4 / 21 武汉理工大学机电工程学院《检测系统综合》课程设计说明书 Ir/T=1
(1) Ir —流过器件( AD590 )的电流，单位为 mA ；T— 热力学温度，单位为 K 。
(2)AD590 的测温范围为 -55℃～ +150℃； (3) AD590 的电源电压范围为
4V～ 30V； 下列表１表 2 分别表示温度与电压电流之间的关系
3.3.2温度采样工作原理
因为 AD590 是将温度转换为电流，而单片机对电压信号更好测量，所以要将电 流转化为电压，同时对电压信号进行放大后输入 A/D 转换 ADC0808 的 VI-
端口 电流转化为电压表达式如下：
U0=-IrRf (2)
由反相比例运算放大电路，根据 “虚断 ”，“虚短 ”，集成运放净输入电压为零，净 输入电流为零，净输入电流为零等推算出表达式为：
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VI=(1+Rf/R)U0
(3) 最后由 (1),(2),(3)得到：
VI=(1+Rf/R)TRf
(4) 图 5 为温度采样的电路图 如右图所示： 图 3 温度采样电路 3.3.3无限增益低通滤波电路 由温度传感器采集到的信号中可 能夹有高频的噪声信号和干扰信号，在 经过放大后，这样的信号会对采集的结 果和转换的结果产生很大的误差和不 良的后果。无线增益低通滤波器既可以 将高频信号除去，也可以起到放大的作 用。
其电路图如右图 6 所示，低通的 频率为 100HZ。
放大倍数 Kp=-R3/R1 (1) 频率 Ｗ0=1/(C1*C2*R2*R3 )^0.5 (2) 图 4 无限增益低通滤波电路 3.4 A/D 转换电路 由于温度是一种模拟信号，则由信号采集电路采集的信号是一种模拟信号，而且 频率很低。但是单片机和电脑所识别的是具有高低电位的数字信号，这就要求在 信号的处理中必须把模拟信号转换为数字信号从而输给单片机处理。 3.4.1ADC0801 介绍
ADC0808 是采样分辨率为 8 位的、以逐次逼近原理进行模 /数转换的器件。其内 部有一个 8 通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通 8 路
6 / 21 武汉理工大学机电工程学院《检测系统综合》课程设计说明书 的一个进行 A/D 转换。
ADC0808 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如右图所示。各引脚功能如 下： 1～5 和 26～28（IN0～IN7）：8 路模拟量输入端。
8、14、15和 17～21：8位数字量输出端。
22（ALE ）：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
6（START）： A／D 转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少 100ns宽）
使其启动（脉冲上升沿使 0809 复位，下降沿启动 A/D 转换）。
7（EOC）： A／D 转换结束信号，输出，当 A／D 转换结束时，此端输出一个高 电平（转换期间一直为低电平）。
9（OE）：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当 A／D 转换结束时，此端 输入一个高电平， 才能打开输出三态门，输出数字量。
10（CLK ）：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640KHZ 。 12（VREF
（+））和 16（ VREF（-））：参考电压输入端 11（Vcc）：主电源输入端。
13（GND）：地。
23～25（ADDA 、ADDB 、ADDC ）：3 位地址输入线，用于选通 8 路模拟输入中 的一路
输出端注意： out8为最低位 -out1为最高位， out8-out1 分别接单片机的
P0.0到P0.7端。
3.4.2 A/D 转换电路工作原理
A/D 转换电路如图 3所示。 ADC0808的 A/D 转换结果输出端 out8-out1与8051的 P0.0-P0.7相连， EOC经反向后与 P3.3口相 连，EOC 端用于给出 A/D
转换完成信号，所以 通过查询 P3.3 便可以获知 A/D 转换是否完 成。单片机的 WR接 ADC0808的START，来操 作 ADC0808 的转换开始，当转换结束后由
EOC 变低电位 在此次的设计中由于只有一路信号的输 入，我选择的是从 0
路输入，所以在地址选图 5 二分频电路
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基于单片机PID算法的电加热炉温度控制系统设计
基于单片机 PID算法的电加热炉温度控制系统设计
摘要：电加热炉的温度控制具有升温单向性，大惯性，时变性，纯滞后等特点，其控温过程存在非线性波动等问题。本文采用AT89C51单片机基于PID算法设计了一种电加热温度控制系统。仿真实验表明，本系统能够有效提高电加热炉温度控制的鲁棒性，符合新形势下对炉温调控的实际需求。
关键词：电加热炉；温度控制；单片机；PID算法
1引言
电加热炉在冶金、化工、机械等领域具备广泛的用途，但是它是一个多时变、存在物理耦合、本质非线性的复杂系统，传统的基于滞后反馈的控制律无法平衡炉温检测与炉温调控之间的时间同步关系，容易造成整个加热炉炉温调控系统的温度非线性波动、间歇性振荡，引起炉温调控器的参数变化。因此提高电加热炉的温度控制水平，是当今工业控制技术的主要研究方向之一。
常规控制方法难以实现较高的控制精度和响应速度。相比之下，经典的增量PID控制算法，无需针对控制对象建立数学模型，便可实现较发复杂系统的精确控制。本文基于PID算法，提出设计了一套电加炉控制方法，核心控制芯片采用AT89C51系列单片机，具备数据采集、调控、显示、报警等多项功能，实现了对温控系统的设计和模拟仿真，能有效改善电加热炉温度控制系统的性能。
2 总体方案设计
本系统采用以AT89C51单片机为核心的温度控制系统，通过温度传感器PT100采样实时温度，并通过变送器将温度最终转换为电压信号通过A/D转换器0808将其转换为数字信号，送入单片机与给定值进行比较，运用PID算法得出控制结果，送显示并进行控制（图1）。
图1 系统总体设计方案图
2.1 系统硬件选择
单片机是指将微处理器、存储器和输入/输出接口电路集成在一块集成电路芯版上的单片微型计算机。单片机主要应用于工业控制领域，用来实现对信号的检测、数据的采集以及对应用对象的控制。它具有体积小、重量轻、价格低、可靠性高、耗电少和灵活机动等许多优点。单片机是微型计算机的一个重要分支，特别适合用于智能控制系统。本次设计选用的是MCS-51单片机系列中的AT89C51，其具有结构体系完整、指令系统功能完善、内部寄存器规范、性能优越、技术成熟、高可靠性和高性价比等特点。
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品
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1总体方案设计
随着人们生活水平的提高，人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高，分体式空调已不能满足人们的要求，户式中央空调得到了迅猛的发展。就室内居住环境而言，恒温环境并非是卫生和舒适的。因为除了温度外，还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。这种控制方法，一方面操作不方便；另一方面温度波动范围大，不但影响人的舒适感，而且会造成一定的能量损耗。采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统，可以根据室内的环境因素，调节风机的转速，为人们创造一个舒适的室内环境，同时又节省电。
随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制系统的设计。
1.1方案一
选用AT89C51单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。在整个设计中，涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调，控制各个电路正常工作的至关重要的作用。其方框图如下:
图1-1 方案一设计图框
基于单片机AT89C51下蔬菜大棚温湿度测控系统毕业设计
理工类大学本科毕业设计论文
I
蔬菜大棚温湿度测控系统设计
摘 要
温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。
对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。系统在其它领域还具有一定的推广价值。
关键词：大棚，温度，湿度，传感器
理工类大学本科毕业设计论文
II
The Design of Greenhouse Temperature and
Humidity Control System
ABSTRACT
Greenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and
controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With
the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It
makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development
基于AT89C51单片机与DS18B20的温度测量系统
第
24卷 第
9期2008年
5月甘肃科技
GansuScienceandTechnologyVol.24
No.9
May.
2008
基于
AT89C51单片机与
DS18B20的温度测量系统
蔺 鹏1
,柴世红2
(兰州工业高等专科学校
;1电子信息工程系
2软件工程系
,甘肃兰州
730050)
摘 要
:介绍了单总线数字温度传感器
DS18B20的特性及工作原理
,给出了
AT89C51单片机与
DS18B20构成温度
测量系统并详细介绍利用汇编语言编程实现对
DS18B20访问。实际测试结果表明这种测温系统转换速度快、精度
高
,整个系统具有稳定性强等特点。
关键词
:DS18B20;数字温度传感器
;AT89C51;
中图分类号
:TN925
典型的温度测控系统是由模拟温度传感器、
A/
D转换电路和单片机组成。但是由于模拟温度传感
器输出为模拟信号
,必须经过
A/D转换环节获得数
字信号后才能与单片机等微处理器接口
,使得硬件
电路结构复杂
,成本较高。近年来
,由于以
DS18B20
为代表的新型单总线数字式温度传感器的突出优点
使得它得到充分利。
DS18B20集温度测量和
A/D
转换于一体
,直接输出数字量
,接口几乎不需要外围
元件
,硬件电路结构简单
,传输距离远
,可以很方便
的实现多点测量
;与单片机接口几乎不需要外围元
件
,使得硬件电路结构简单
,广泛使用于距离远
,节
点分布多的场合。
1
DS18B20介绍
DS18B20是美国
DALLAS公司推出的一种可
组网的数字式温度传感器
,能够直接读取被测物体
的温度值[1]
。具有
TO-92、
TSOC、
SOIC多种封装
形式
,可以适应不同的环境需求。
1.1
DS18B20具有以下主要特性
(
1)单总线接口方式
:与微处理器连接时仅需要
一条信号线即可实现双向通讯
;
(
2)使用中无需外部器件
,可以利用数据线或外
部电源提供电能
,供电电压范围
3.3-5.5V;
(
3)直接读出数字量
,工作可靠
,精度高
,且通过
编程可实现
9～
12位分辨率读出温度数据
,转换
12
基于AT89C51的温度测量与显示系统
ＤＯＩ １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１０．１７．０６２ 一
基于ＡＴ８９Ｃ５ １的温度测量与显示系统 刘艳龙云玲秦鑫新乡医学院生命科学技术系４５３００３
基于ＡＴ８９Ｃ５１单片机控制的温度测量与显 示系统，采用单总线数字式温度传感器 ＤＳＩ８Ｂ２０，通过汇编语言开发软件程序，可 实现温度采集、显示等功能。 温度测量；单片机；ＤＳ １ ８Ｂ２ ０ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ Ｏｎ ＡＴ８９Ｃ５ １，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ－－ｂｕｓ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓ０ｒ Ｄｓ１ ８Ｂ２０，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｃｑｕｉｓＥ￣ｎ，ｄｊＳ吣ｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆＵｎｃ曲） ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｂｙ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｌａｎｇｕａｇｅ ｃａｎ ｂｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ． ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ； ＤＳＩ８Ｂ２０ 温度是一个很重要的物理量，它与人 类生活密切相关。随着科学技术的发展和现 代工业技术的需要，几乎在所有的生产过程 中都离不开温度的测量和控制。因此，温度 的测量在自动化控制系统中具有重要意义。 基于ＡＴ８９Ｃ５１的温度检测与显示系统，可 完成温度的测量与显示功能。 １系统硬件电路设计 以ＡＴ ８ ９Ｃ ５ ｌ单片机为控制核心， ＤＳｌ８Ｂ２０为测温传感器组成的温度检测系 统，包括传感器电路、显示电路等组成部分。 １．１测温部分 数字温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０，能够直接读 出被测温度。温度测量范围为一５５℃～＋ １２５￣Ｃ，可根据实际要求编程为９～ｌ２位Ａ／Ｄ 转换精度，分辨率可达０．０６２５℃。由于 ＤＳＩ８Ｂ２０集温度测量，Ａ／Ｄ转换于一体。具 有单总线结构，数字量输出，直接与微机接 口等优点，因此系统硬件设计十分简单。 ＤＳ １ ８Ｂ２０与单片机的接口非常简单。 ＤＳＩ８Ｂ２０具有３引脚，当采用外部电源供电 时，ＧＮＤ脚接地，ＶＣＣ脚接电源，ＤＱ脚作 为信号线接ＡＴ８９Ｃ５１单片机的Ｉ／Ｏ口，如 －％＠－）ｔＫＰ１．６口相连，电源与ＤＱ脚间需要 接一个５Ｋ（ 左右的上拉电阻。 １．２温度显示部分 ＬＥＤ显示采用常规的共阴数码管，为 了具有良好的温度显示效果，用高集成化的 串行输入输出的共阴极显示驱动器 ＭＡＸ７２１９，驱动ＬＥＤ数码管 ＭＡＸ７２１９仅 用３个引脚与单片机相应端连接即可，它内 部设有扫描电路，平时独立工作，只有在更Ｉ 新显示数据时才从单片机ｔｃ．．ｔｌ￣数据，节省了 单片机的运行时间，提高了运行速率。 ２软件系统的设计 系统是在程序的控制下，完成对传感 器的读写和对温度的实时显示。软件程序分 为传感器控制程序和显示器程序两部分。 。 ２．１ Ｄｓｌ８Ｂ２０控制程序 传感器控制程序按照ＤＳ１ ８Ｂ２０的通信Ｉ 协议编制。由于ＤＳＩ８Ｂ２０通过单总线进行通． 信，其功能是分时完成的，它与单片机的接 １：１协议通过严格的时序来实现。 ２．１．１初始化 在初始化过程中，主机通过拉低单总 线至少４８０ ｕ Ｓ，以产生复位脉冲。接着释放 总线并进入接收状态。当总线被释放后，上 拉电阻将单总线拉高。ＤＳ１８Ｂ２０检测到这个 上升沿后，等待１５ ｓ～６０ ｕ Ｓ，通过拉低 总线６０ ｓ～２４０ Ｓ产生存在脉冲。 ２．１．２写时序 在写时序期间，主机向ＤＳＩ ８Ｂ２０写入数 据。当主机总线从高拉至低电平时，就产生 写时序。在写时序开始后的１５ ｓ～６０ Ｓ 期间，ＤＳ１ ８Ｂ２０对总线采样。若为高电平， 写入的位是１；若低电平，则写入的位为０。 ２．１．３谢序 在读时序期间，主机读入来自ＤＳ１８Ｂ２０ 的数据。若ＤＳ１８Ｂ２０发送１，则保持总线为 高电平；若发送０，则拉低总线。主机必须 在读时序开始后的１５ Ｓ内释放总线，并且 采样总线状态。 ２．２显示子程序 采用动态扫描方式。在扫描过程中，调 用延时子程序，使扫描到的那位显示器稳定 地点亮一段时间，以保证其显示亮度。ＬＥＤ 显示程序作为一个子程序供监控程序调用。 ｌ３ｌ 各位显示器都扫描一遍后，返回监控程 序，经过一段时间间隔后，再调用显示扫 描程序。这样显示器循环点亮，即可显示 当前温度值。 ３结束语 利用ＤＳ ｌ ８Ｂ２０设计的温度测量系统， 采用单片机对整个测量电路进行管理和控 制，系统最大的特点是容易实现，体积小、成 本低。在本系统的基础上，可增加报警电路， 温度超过设定范围时发出声光报警。利用串 口通信，还可实现远程温度控制。若在一根 总线上挂接多个ＤＳ１８Ｂ２０，则可实现多点温 度检测。该系统不仅可测温度，如果选用其 它相关传感器，还可用来测压力，流量，位 移等非电量。因此，该系统具有广泛的适应 性。
基于51单片机 的烘干箱智能温度控制器毕业设计 初稿
i 开 封 大 学
毕业设计
题 目 烘干箱智能温度控制器设计
姓 名 李振华
学 号 **********
专业班级 09电气 一班
分 院 机电工程学院
指导教师 董卫军
2011年 12 月 23 日
ii
摘 要
温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于AT89C51的温度检测及报警系统。该系统将数字温度传感器DB18B20通过模拟放大电路接在模数转化器ADC0809的输入端，然后将ADC0809的输出端接在控制器的一个端口上,对传感器温度进行采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当低于设定的上限温度时,通过打开加热电路来使温度自然冷却。文中给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词：DB18B20；ADC0809；AT89C51；CD4511。
\
iii
目录
摘 要 ................................................................ ii
(完整版)智能温度控制系统毕业设计开题报告
毕业设计开题报告
题目名称 智能温度控制系统设计
学生姓名 郑如顺 专业 电气信息工程 班级 10级
一、选题的目的意义
温度控制无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，而当今，我国农村的锅炉取暖等大多数都没有温度监控系统，部分厂矿，企业还一直沿用简单的温度设备和纸质数据记录仪。无法实现温度数据的测量与控制。随着社会经济的高速发展，越来越多的生产部门和生产环节对温度控制精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求。传统的温度控制器控制精度普遍不高，不能满足对温度要求较为苛刻的生产环节。
在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
此次的智能温度控制系统的设计基于此而设计，针对一些大型公共场合，为达到对其温度的良好控制，从实用的角度以AT89C51为核心设计一套温度智能控制系统。其控制温度不是一个点，而是一个范围。系统以AT89C51单片机为核心，组成一个集温度的采集、处理、显示、自动控制为一身的闭环控制系统。利用单片机采集环境温度值，以数字量的形式存储和显示，可以独立作为一种设备对温室温度进行有一定精度的控制，经过简单的运算发出各种控制命令，并能动态的显示当前温度值，设定目标控制温度值。同时，也可以作为数据采集装置，为上位机进行复杂运算决策提供数据来源。
该智能温度控制系统功耗低，本系统运行情况良好且经济可靠。能利用最少的资源对不同温度进行高精度的测量，信息性能可靠、操作便利，复杂的工作通过软件编程来完成，可以方便的获取结果，在实际的使用中获得了理想的效果。 二、国内外研究综述
目前，国内在温室自动控制方面的研究已经实现了在一定面积内对各种环境因子的综合控制。1996 年，江苏理工大学研制成功了一套温室环境控制设备，通过对温室内部温度、湿度、光照及CO2浓度的监控，在150平方的温室内实现了温度、湿度、光照、CO2 浓度的综合控制。
(毕业设计)基于89C51和DS18B20的数字温度计设计
一 、设计要求
数字式温度计要求测温范围为－55～125°C，精度误差在0.1°C，采用AT89C51单片机和DS18B20温度传感器，设定温度报警的最低值和最高值。采用点阵 字符型液晶模块作为数字温度计的显示器，分两行显示，第一行显示DS18B20工作状态，第二行显示实测温度值和状态符号，>H表示实测温度大于温度报警范围，
二 、方案论证
根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用点阵液晶模块LCD1602实现显示。检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图
三 、系统硬件电路的设计
温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。
AT89C51
主
控
制
器 显示电路
温度传感器
DS18B20
扫描驱动
XTAL119P0.0/AD039P0.1/AD13837U1D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L22pX1
2
图2 数字温度计设计电路原理图
1、主控制器
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。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AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
51单片机温度测量与控制系统毕业论文
51单片机温度测量与控制系统
摘 要
随着现代信息技术和工农业的快速发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行了介绍,该系统可以方便的实现实时温度采集和显示，并可根据需要设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与51单片机结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键字： 51单片机、温度、DS18B20、数码管、 C51
Abstract With the rapid development of modern information technology and
industry and agriculture, microcontroller technology has spread to our life,
work, scientific research, each domain, has become a relatively mature
technology, this paper introduces a temperature measurement system based
on 51 single chip, detailed description of the use of digital temperature sensor
DS18B20 temperature measurement system development, key the connection
基于51单片机的温控智能电风扇讲解
叶惠芳2011330300302机电11（1）班
1 浙江理工大学
《单片机系统设计及应用实验》
设计报告
题 目： 基于51单片机的温控智能电风扇
专 业： 机械电子工程
班 级： 机电11（1）班
姓 名： 叶惠芳
学 号： 2011330300302
指导教师： 袁嫣红
机械与自动控制学院
2014 年 7 月 3 日 叶惠芳2011330300302机电11（1）班
2 目录
摘要........................................................................................................................ 4
第一章 课程设计的目标及主要内容.................................................................. 5
1.1课程设计的目标及意义.......................................................................... 5
1.2温控智能电风扇的主要内容和技术关键.............................................. 5
1.2.1课程设计的主要内容................................................................... 5
1.2.2技术关键....................................................................................... 5