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1、摘 要 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发 中首选的控制器。为了更好地推广单片机在实际生活和生产中的应用,本文从硬件和 软件两个方面介绍了基于 AT89C52 单片机温度控制系统的设计，以实现系统能自主 调节温度的功能。 该系统的硬件部分由温度采集模块、键盘扫描及按键处理模块、温度显示模块、 继电器控制模块组成。其中温度采集模块采用温度传感器DS18B20来采集当前温度， 并对采集的温度信号进行AD转换以数字信号的方式传送给单片机。键盘扫描及按 键处理模块由34矩阵键盘、反相驱动器74LS06、显示驱动芯片8279组成，完成扫 描键盘，形成键码，并将其送至单
2、片机处理。温度显示模块由显示驱动芯片8279和 数码管组成，输入的温度值进行比较，并通过液晶显示器LCD显示出来。继电器控制 模块由继电器和升温电炉、降温风扇组成。如果采集温度低于设置温度，系统将通 过继电器模块自动控制升温；如果采集温度高于设置温度，系统将通过继电器模块 自动控制降温。 该系统的软件设计部分由系统主程序流程框图、温度处理子程序流程框图、键 盘处理子程序框图组成，其中系统主程序由初始化程序、扫描键盘程序及温度处理 子程序组成。温度采集子程序由对温度传感器的初始化和温度处理程序组成。键盘 处理子程序由8279芯片的初始化程序及扫描处理程序组成。 关键词关键词：单片机AT89C52
3、；温度控制；温度传感器DS18B20；液晶显示器LCD 。 II ABSTRACT With the electronic products developing to intelligent and miniaturization, single chip has become the first chosen controller which is used to develop and explore the electronic product. In order to promote single chip applicating in real life and productio
4、n, the paper will introduce a temperature control system which is based on a kind of single chip AT89C52, and it can achieve the function that the system can regulate the temperature independently. The hardware of the system by the temperature acquisition module, keyboard scan and key processing mod
5、ule, temperature display module, relay control module. Wherein the temperature sensor DS18B20 temperature acquisition module to acquire the current temperature, and the acquisition of the temperature signal to the A / D converted digital signal is transferred to the microcontroller. Keyboard scan an
6、d key processing module consists of a 3 4 matrix keyboard, inverting driver 74LS06 display driver chip 8279, to complete the scan keyboard, a key code, and sent to the microcontroller processing. The temperature display module consists of a display driver chip 8279 and digital tubes, the input tempe
7、rature values are compared, and through the liquid crystal display LCD display. Relay control module relay and heating furnace, cooling fan. If the acquisition temperature is below the set temperature, the system will automatically controlled by the relay module temperature; the collecting temperatu
8、re is higher than the set temperature, the system will automatically control the cooling relay module. Software design of the system by the system main program flow block diagram temperature processing the subroutine flow diagram, keyboard handling subroutine block diagram form, the system main prog
9、ram initialization procedure, scanning keyboard program and temperature processing subroutines.The temperature acquisition subroutine by the temperature sensor the initialization and temperature handler. The keyboard handling routine by the 8279 chip initialization procedures and scanning process. K
10、eywords: Single Chip AT89C52；Temperature Control；Temperature Sensor- DS18B20；Liquid Crystal Display. II 目 录 绪 论1 选题背景与意义.1 选题介绍.1 1 单片机温度控制系统总体设计.2 1.1 系统的特征.2 1.2 系统的设计目标和原则.2 1.3 系统模块设计.2 1.4 系统层次框图.2 2 硬件系统设计4 2.1 单片系统设计 .4 2.1.1 主要性能参数 .4 2.1.2 功能特性概述 .5 2.1.3 管脚说明 .5 2.1.4 定时与计数 .6 2.1.5 复位电路 .
11、6 2.1.6 时钟电路 .6 2.2 温度传感模块的设计.7 2.2.1 DS18B20 的性能特点7 2.2.2 DS18B20 控制方法7 2.2.3 DS18B20 使用中注意事项8 2.2.4 高速暂存存储器 .9 2.3 键盘显示模块的设计 .9 2.3.1 键盘显示驱动芯片 827910 2.3.2 8279 内部结构11 2.3.3 键盘和数码管 12 2.4 继电器控制模块的设计 12 2.4.1 继电器接点说明 13 2.4.2 继电器控制升温 13 2.4.3 继电器控制降温.13 3 系统软件设计14 3.1 系统主程序流程图14 3.2 键盘处理子程序15 3.3 D
12、S18B20 子程序图 .15 体 会.17 致 谢.18 参考文献.19 附 录.20 东华理工大学毕业设计（论文） 绪论 1 绪 论 选题背景与意义选题背景与意义 在生产的管理过程中，温度的控制是十分常见的。国内已相继出现各种以微机 为核心的温度控制系统。这种系统控制精度高、重复性好、自动化程度高。 在日常生活中，人们为了拥有一个更舒适的生活环境，往往需要室内拥有一个 合适的温度，而单片机的准确性高、价格低、功耗低等一系列优点，可结合升温和 降温设备，有效的应用到实际生活中。 单片机温度控制系统是单片机控制的一项简单应用。近几年来单片机因其独特 的，方便，快捷的优势被广泛的应用于各个领域之
13、中。 选题简介选题简介 课题名称：单片机温度控制系统设计 主要任务：将温度控制在设定的温度值，设定范围为0-99度，针对在生产和日 常生活中温度智能化控制系统的实现。 开发环境：本环境温度控制系统的软件部分是通过KEIL进行编译。 技术指标： （1）以AT89C52系列单片机为核心部件 （2）以数字电路和模拟电路为硬件基础 （3）以C语言为软件实现语言 功能概述：在该环境温度控制系统中，单片机作为核心部件进行检测控制，增 强了设计的通用性，适时性。在该环境温度控制系统中温度检测采用 DS18B20 温度 传感器，它不仅具有较高的精度，而且适用电压宽。同时采用了 3X4 矩阵扫描键盘 输入，显示
14、设备等外围扩展芯片。软件部分采用流程图来表示。 2 1 单片机温度控制系统总体设计 1.1 系统的特征 从功能上讲单片机温度控制系统应该能够快速提供真实准确的温度数据，并能 实现断开操作，从而使粮仓保持在一个恒定的温度。同时单片机温度控制系统也具 有如下特征： (1) 粮仓温度需要不间断测量。 (2) 必须有效地测量的精度。 (3) 系统反应时间短，稳定性高。 (4) 执行装置可靠。 1.2 系统的设计目标和原则 单片机温度控制系统的建立是一个系统工程，包括硬件和软件两个方面，从技 术角度看，系统设计必须进行充分的需求调查，对运作机制、信息流程、现有仪器 状态、用户要求等做详尽的了解，在从系统
15、工程的角度出发、采用快速原型法，进 行从上而下的系统详细设计。根据单片机温度控制系统的特点，确定如下设计原则： (1) 实用性原则：要求最大限度地满足实际工作的需要，充分考虑其实用性。 (2) 可靠性原则：设计要简洁，保证长时间工作的可靠性。 (3) 准确性原则：保证测量数据的准确性。 1.3 系统模块设计 （1） 单片机控制模块 （2） 温度传感模块 （3） 键盘、显示模块 （4） 继电器控制模块 1.4 系统层次框图 本文所研究的温度控制系统硬件部分按功能大致可以分为以下几个部分：单片 机主控模块、温度传感模块、键盘显示模块、继电器控制模块。其中，温度控制系 统以 AT89C52 单片机为
16、核心，并扩展外部存储器构成主控模块。利用温度传感器 DS18B20 检测并转换成微弱的电压信号。它具有精度高可靠性好和能直接将模拟 被测量转换成数字量输出，因此不需要加 A/D 转换，电路更加简单。键盘扫描及显 示模块主要由显示驱动芯片 8279、反相驱动器 74LS06、数码管和 34 组成,完成了 温度设定值的输入和显示温度的功能。继电器控制模块完成对升温电炉和降温风扇 的控制。对上述各项功能需求进行集中、分块、按照结构化程序设计的要求，得到 温度测量保护系统层次框图，如图 1-1 所示。 东华理工大学毕业设计（论文） 单片机温度控制系统总体设计 3 图 1-1 单片机温度控制系统层次框图 4 2 单片机温度控制系统的电路设计 单片机温度控制系统的电路设计在整个系统中占有非常重要的地位，电路结构 设计的好坏将直接对应用系统的效率以及实现的效果产生的影响。合理的电路结构 设计可以大大提高工作的效率，保证数据系统的可靠性。同时合理的电路结构也将 有利于程序的实现。 2.12.1 单片机
