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1、提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询摘要随着中国社会经济的发展，人们生活水平的提高，人们对生活环境的舒适度也越来越重视，比如室内的温度情况。所以基于以单片机为核心的温度采集和控制的系统出现满足了人们的这一要求，本论文以STC89C52RC单片机为主控器件，以数字温度传感器DS18B20进行当前温度值的采集，并将当前温度值通过LCD12864来显示出来；当温度高于或低于期望值时，通过L298N来控制电机对温度进行实时调控，使温度达到期望值。本系统的硬件设计包括单片机最小系统，温度检测电路，LCD显示电路，按键控制电路和电机控制电路。软件设计包括主程序，温度检测子程序，按键检测子程序，LCD液晶显示子程
2、序，电机控制子程序等。关键词：单片机；DS18B20；LCD液晶显示；电机控制The Design of Control System Base on Microcontroller at Room TemperatureAbstractWith the development of Chinas social economy, people living standard rise, people also pay more and more attention to the living environment of the comfort, such as indoor and outd
3、oor temperature conditions. So based on single chip microcomputer as the core temperature gathering and control system to meet the people of the requirements, this thesis with STC89C52RC MCU as the master device, with digital temperature sensor DS18B20 the temperature value of the collection, and th
4、e current temperature value displayed by LCD12864; When the temperature higher or lower than expected, to control the motor by L298N to real-time control of temperature, the temperature reached expectations. The hardware design of this system include the single chip microcomputer minimum system, tem
5、perature detection circuit, LCD display circuit, key control circuit and the motor control circuit. Software design includes the main program, temperature detection subroutine, button detection subroutine, LCD liquid crystal display subroutine, motor control subroutine. Key Words：microcontroller；DS1
6、8B20；LCD liquid crystal display； motor control目录摘要IIAbstractIII引言11概述21.1设计背景和意义21.2设计思想21.3系统的总体设计21.3.1 方案比较21.3.2系统框图31.4设计重点与难点32硬件电路设计42.1STC89C52RC单片机简介42.2STC89C52RC单片机管脚图42.3单片机最小系统电路图52.4LCD12864液晶简介52.4.1LCD12864的接口原理图62.5按键工作原理62.5.1按键原理图62.6L298N简介72.6.1L298N原理图72.7DS18B20温度传感器简介82.7.1DS
7、18B20原理图82.8 直流电机工作原理简介82.9系统总电路原理图93 软件设计103.1 软件整体设计103.2主程序流程图103.3温度采集子程序113.4液晶显示子程序123.5电机控制处理程序133.6按键处理程序143.6.1按键软件消抖143.6.2按键检测流程图154系统调试164.1 硬件调试164.2 编译软件KIEL4的使用164.3程序的烧录17结论19参考文献20附录A 单片机程序21致谢3121引言随着科技的发展，单片机产品越来越广泛地应用于我们生活，以单片机为核心的温度采集与控制系统在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。传统的温度检测以热敏电阻为主，热敏
8、电阻的成本低，所产生的信号为模拟信号，需要通过A/D转换后才能被单片机所识别，而且接线方式对其信号影响较大，所以可靠性相对较差。与传统的热敏电阻测温相比，DS18B20是数字温度传感器，具有读数方便，测量范围广，测量精确高，电路设计简单等优点。本设计的采用STC89C52RC单片机对温度传感器DS18B20的温度进行实时采集和控制，将采集的温度用LCD液晶显示出来，通过按键设定温度控制的范围，并利用电机的正反转进行温度调节，以达到恒温的效果。1 概述1.1 设计背景和意义随着时代的进步和发展，人们的生活水平的提高，人们对生活的舒适度要求也越来越高，尤其是温度。经科学研究发现，25的环境最适宜人
9、类生活。在这个温度下，人体没有冷热感，身体内的毛细血管舒张平衡，感觉非常舒适。伴随着各种新的技术不断应用于人们生活，单片机产品更是得到了飞速发展，在各种微机测量和控制技术里得到了广泛的应用，所以基于以单片机为核心的温度采集和控制的系统出现满足了人们的这一要求，数字温度控制系统便是其中之一。由于传统的热敏电阻温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，受环境影响大，易出现不稳定因数，可靠性较差，测温准确度低，误差较大。而使用单片机作为核心的数字温度控制系统，该系统使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决，简化数据传输与处理过程，具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性
10、高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，因此在生产和生活中得到了广泛应用。 1.2 设计思想该设计是一种用于室内温度检测控制系统，该系统控制核心为单片机，可分为硬件设计和软件设计两部分。硬件部分设计思想基于单片机，温度传感器，液晶显示，按键控制和电机控制几个部分，利用温度传感器对温度进行采集，再将采集到的数据送到单片机处理，然后再将处理后的温度值显示用LCD12864液晶显示出来，通过按键调节温度范围的上下限，再将当前的温度值与上下限进行比较，利用比较结果来控制电机的工作状态。部分设计思想是利用单片机的分时控制原理以实现多任务的操作，以便能及时地对温度值进行读取和对按键进行检测，通过对采集到的温
11、度值与设定值比较，超过设定范围就启动电机运转，当温度达到设定范围之后则让电机停止转动。该程序采用模块化设计，把问题分成几个模块，每个模块又分成若干个小模块，逐步细化，然后通过函数调用来实现全部功能。每个子模块都有对应的.C和.H文件，每个模块出问题时都可以被快速找到。本程序采用的是C语言编程，用到的编程软件是KEIL软件。1.3 系统的总体设计1.3.1 方案比较方案一由于本设计是测温电路，首先考虑的是价格比较便宜的热敏电阻，利用热敏电阻的感温效应，将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A
12、/D 转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，热电阻的测温线路比较复杂，且后续信号处理电路麻烦，而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差，而且可靠性相对较差，测温准确度低，温度值误差较大。方案二进而考虑采用数字温度传感器，所以可以采用数字温度传感器DS18B20，数字温度计具有读数方便，电路简单，测量范围广，测量精确，数字显示，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。通过对以上两种方案的比较，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。1.3.2 系统框图单片机STC89C52RC温度检测模
13、块LCD12864显示模块按键检测单元电机控制模块图1.1 温度控制系统框图如图1.1温度控制框图所示，在系统正常运行时，温度传感器DS18B20检测环境中的温度，并传给单片机，单片机将温度值通过液晶显示出来，并将当前温度值与设定值比较控制电机转动，同时还扫描按键检测程序，当有按键按下时处理按键程序。1.4 设计重点与难点本次设计的重点是系统的整合硬件设计、合理的软件设计、程序流程图设计、显示模块设计，其中设计的难点是温度检测与液晶显示和按键检测对CPU使用的资源分配。2 硬件电路设计2.1 STC89C52RC单片机简介STC89C52是中国本土STC公司生产的一款低功耗、高性能CMOS8位
14、微控制器，与传统的51单片机相比具有很大的优势。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC
15、89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。2.2 STC89C52RC单片机管脚图图2.1 STC89C52RC单片机管脚图2.3 单片机最小系统电路图图2.2 STC89C52RC单片机最小系统单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。复位电路的作用就是
