单片机温度采集与控制

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1、教育信息与技术学院课程设计09 级信息工程专业题 目单片机温度采集与控制课程名称数字电路课程设计姓 名指导教师日 期2011.12.30信息工程专业一、设计任务及要求：设计任务：设计单片机温度采集与控制仿真电路。要求：1以51系列单片机为核心，设计温度采集与控制系统。2.温度传感器自选（推荐DS18B20）。3用LED数码管或LCD液晶屏显示所测温度。4. 要求能测气温范围（-1050C）。5. 至少实现能测量和显示温度。6能设置一个确定的温度，通过控制算法快速地控制加热器或制冷器达到所 设温度。指导教师签名：2011年11月10日二、指导教师评语:指导教师签名：2011年11月 日三、成绩验

2、收盖章2011年11月 日单片机温度米集与控制1设计目的41.1熟悉集成电路的引脚安排。41.2掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。41.3 了解每个模块的工作原理。41.4 了解单片机温度采集与控制的组成及工作原理。41.5熟悉单片机温度采集与控制的设计与制作。42设计思路42.1设计所需要的几个模块：单片机控制模块、显示模块、加热或制冷模块、报警模块、复位 模块。42.2设计温度上限和下限电路。42.3设计报警电路。42.4设计加热或制冷电路。42.5设计运行程序43设计过程43.1方案论证43.2电路设计54 系统调试与结果.124.1组装调试单片机温度采集与控制电路。124.2设置温度的上

3、限为50C下限为-10C。124.3当温度低于- 10C调试结果如图a,可见报警电路的灯亮加热装置开始工作 124.4当温度位于-10C和50C之间调试结果如图，无灯亮124.5当温度高于50C调试结果如图c,可见报警电路的灯亮制冷装置开始工作 135主要仪器与设备136设计体会与建议146.1设计体会146.2对设计的建议14参考文献141 制系统设计J.湖北汽车工业学院学报142 电子设计工程143 金唯香等编.电子测试技术.长沙：湖南大学出版社，2004年144 谈宏华，赖旭员，陈家林。基于AT89C51的气动标记控制系统设计145 阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2001

4、年146.3实物仿真图14单片机温度米集与控制1设计目的1.1熟悉集成电路的引脚安排。1.2掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。1.3 了解每个模块的工作原理。1.4 了解单片机温度采集与控制的组成及工作原理。1.5熟悉单片机温度采集与控制的设计与制作。2设计思路2.1设计所需要的几个模块：单片机控制模块、显示模块、加热或制冷模块、报 警模块、复位模块。2.2设计温度上限和下限电路。2.3设计报警电路。2.4设计加热或制冷电路。2.5设计运行程序3设计过程3.1方案论证单片机温度采集与控制总体方框图如图1所示。单片机温度采集与控制框图其工作原理为：接通电源后，AT89c51是整个系统的控制核心，其

5、内置FlashROM 用于存放用户程序，DS18B20所感测的温度数字信号和用户目标温度作为输入信 号，经控制程序处理后发出相应的控制信号，若测试温度超过程序温度设置上限 或者低于温度设置下限，报警器发出提示，从而加热制冷电路相应的调节，达到 程序设置的温度范围。3.2电路设计单片温度采集与控制protues仿真电路如图2所示。JCR*irjU_C2l_UU I LmteL r rur* R3F：1TEJi.rrat* rEXr*r ro.r rTEXrvRV ID2 F：4IXD-C-L-E.ZD r Fl.r-rrrca.r-EDIE:DgA E E =S3一arpBPF一亠21卫 Flx

6、AAsr单片机温度采集与控制图2单片机温度釆集与控制单片温度采集与控制原理图:SSTJl10需黑墻 012 345 6 c* 22.214$6? olia.uM上 1 M.w.M.M.K.ra.M.ro.;醫肥恥醫鬣 MH.;:f11SI:二*1 JkIXI1C.03-pO %Humnsi丿Q3-I =D %*1 JknsiVS.I.单片温度米集与控制PCB图:单片温度米集与控制PCB覆铜图:Up Tracking Up Delta Origin DisplayplO山 0 0 0 0 0 0 a a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Q 1 coca:二二二二R u-该电路完成两

7、个功能：一是温度传感器采集并在1602上显示温度，设置温 度的上限或者低于下限；二是若温度超过上限或者低于下限则利用加热制冷装置 实现温度的控制。程序流程图：程序流程图用Keil uVision2编写.c程序，程序如下： #include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RS二P2;sbit RW二P3;sbit E二P4;sbit dl二P0;/模拟加热/sbit d2=P1;/模拟制冷/sbit BJ=P5;/报警/sbit DQ二P37;unsigned char code str1=temperature:

8、 ;unsigned char code str2=;uchar data disdata5;int num;uint tvalue;uchar tflag;/温度正负标志/* lcd1602 程序*/ void delay1ms(unsigned int ms)/延时 1 毫秒(不够精确的) unsigned int i,j;for(i=0;ims;i+)for(j=0;j0;i) DQ = 0; /给脉冲信号dat=1;DQ = 1; /给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80; delay_18B20(10);retu rn(da t);void ds1820wr(uchar wda t

9、a)/ *写数据*/unsigned char i=0;for (i=8; i0; i) DQ = 0;DQ = wdata&0x01;delay_18B20(10);DQ = 1;wdata=1;read_ temp()/ *读取温度值并转换*/uchar a,b;uint t value;/温度值 dsl820rs t();dsl820wr(0xcc);/*跳过读序列号*/dsl820wr(0x44);/*启动温度转换*/ ds1820rs t();dsl820wr(0xcc);/*跳过读序列号*/ dsl820wr(0xbe);/* 读取温度*/ a二dsl820rd();b=ds1820rd();tvalue=b;tvalue=8;tvalue二tvalue|a;if(tvalue50) d1=1;d2=0;BJ=0;