智能温度控制器

智能温度控制器

系别：电子信息工程

专业：计算机控制技术

班级：控制(一)班

姓名：网

学号：48

2011 年 11月29日

数字温控器课程设计任务书

1.设计要求

（1）基本范围-50℃-110℃

（2）精度误差小于0.1℃

（3）LED数码直读显示

2.扩展功能

（1）实现语音报数

（2）可以任意设定温度的上下限报警功能

3.设计内容

（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；

（2）确定元器件及元件参数；

（3）进行电路模拟仿真；

（4）SCH文件生成与打印输出；

4.编写设计报告

写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

5.答辩

在规定时间内，完成叙述并回答问题。

(一)引言………………………………………………………

(二)关键字……………………………………………………

(三)设计的题目………………………………………………

(四)课程设计的基本要求……………………………………

(五)方案设计…………………………………………………

(六)系统设计方案及框图……………………………………

(七)数据信号的采集和处理…………………………………

(八)系统硬件电路……………………………………………

(九)系统软件…………………………………………………

一、引言

随着科技的不断发展，二十一世纪已经进入电子信息时代的轨道。为了能够更好的适应社会的发展和需要，学好电子方面的知识对于我们这些二十一世纪的大学生是尤为重要的，单片机更是如此。如此同时，设计新的电子产品对我们学校所学知识的一种掌握和巩固。

许多情况下需要测量温度参数。通常测温系统的主要器件是热敏电阻，由于它体积小、重复性好、测量方法简单，所以在测温系统中广泛应用。

但采用热敏电阻的测温系统需要A/D转换，而且测量温度不高。我们可以利用学习过的知识设计一个智能温度控制器。

二、关键字

单片机Lmo16L液晶显示器、AT89C51系列芯片、ADC0808系列芯片。

三、设计题目

智能温度控制器

四、课程设计的基本要求

1．熟悉任务，分析课程要求，熟悉温度控制的原理，进行方案设计；

掌握系统设计要领。

2．完成温度测控的设计。

3．相关知识：单片机原理、电子技术、数字（A/D）转换电路。

4．完成硬件电路设计和装调，编写程序实现其他功能；撰写课程设计报告。

五、方案设计课程

设计方法根据实验的要求设计出一套较为科学合理的实验方案，初步确定嫖和预期的结果，画出一份较为完整实验原理电路图，这也是实验前期的预备阶段。

这一阶段的主要任务是准备好实验所需求的元件功能资料，其包括：画出方框图，查阅有关芯片的功能及引脚图；搞清楚各个元件的功能，画出实验草图。将各种方案进行可行性论证，然后确定实验方案。

此次题目设计中的显示方式：利用LCD液晶进行相关数据的输

显示。

传感器选择：利用热敏电阻经过A/D转换后进行数据处理。

六、系统设计方案及框图

系统设计采用AT89C51单片机控件，LCD液晶显示当前温度和时间。ADC 数字温度传感器负责把温度变化转换成控制器可以识别的数字量，然后通过芯片内部的总线上传给控制器。控制器将表征当前温度值的数字量处理后通过直观的LCD进行温度显示，同时可以通过键盘控制进行相应的操作，如设温度的上下限值等。

AT89S51为核心、DS18B20为温度传感元件。只要在所设定的上下温度界限内，就会在显示设备中精确的显示出来，如果温度超过了所设定的温度上下限，就会自动发出报警信号。另外此温度控制器操作简单，灵敏度高，测温范围宽，一般能满足日常测温的需求。

总体设计方框图如图所示

七、数据信号的采集和处理

数据、温度信号的采集和处理，各引脚的功能如下所示：

LCD液晶显示引脚功能表

符号功能说明

引

脚

1 VSS 一般接地

2 VDD 接电源（+5V）

3 V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对

比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。

4 RS RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

5 R/W R/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

6 EN E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。

7 D0~D7 数据线

8 VEE 对比度的调节

寄存器选择控制表

RS R/W 操作说明

0 0 写入指令寄存器（清除屏等）

0 1 都busy flag（DB7），以及读取位址计数器（DB0~DB6）

值

1 0 写入数据寄存器（显示各字型等）

1 1 从数据寄存器读取数据

注：关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0.

busy flag（DB7）：在此位为被清除为0时，LCD将无法再处理其他的指令要求。

八、系统硬件电路

1．控制器内部结构本次采用51系列，具体型号为AT89C51，为8们微处理器CPU。拥有数据存储器RAM和功能寄存器SFR和内部程序存储器ROM。如下图：单片机的引脚图及各引脚的功能。

（ALE）：地址索存

（PSEN非）：程序存储允许输出端

（EA非）：程序存储地址允许输入端

（RST）：复位信号输入端

（XTAL1）：接外部石英晶体和微调电容的一端。