单片机的温度监控系统设计
引 言 4
一．系统设计的任务和目标 4
（一）系统设计的基本要求 4
（二）系统设计的方法 4
二．系统基本方案 4
（一）各模块电路的方案选择及论证 4
（二）系统各模块的最终方案 5
三．系统硬件设计 6
（一） 单片机的选择 6
（二）单片机最小系统电路设计 7
（三）按键电路设计 7
（四）数码管显示电路 7
（五）温度控制电路 8
（六）报警电路 9
四．系统软件设计 9
（一）读取DS18B20温度模块子程序 9
（二）数据处理子程序 10
（三）键盘扫描子程序 11
（四）主程序流程图 12
五．调试 13
六．总结 13
七．致谢 14
八．参考文献 14
九．附录 14
（一）电路原理图 14
（二） 程序 15
【Abstract】
This design based on AT89C51 single-chip microcomputer as the core temperature control system. In this paper, the control system hardware parts, including: temperature detection circuit, temperature Tcontrol circuit, temperature display circuit. This system can realize the. temp *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
erature chip DS18B20 collection temperature signal, and with digital signals by means of transfer to the single-chip microcomputer. SCM based on signal processed, so as to realize the purpose otemperature control. The paper also emphatically introduces the software module structure, main modules: digital tube display Tprogram, keyboard scanning and key processing procedure, mperature signal processing procedure, relay control proceduresover temperature alarming program.
Based on single-chip microcomputer temperature control systemdesign, deepened to the sensor technology and testing technologyunderstanding, consolidate the SCM of mastering the knowledge, andthe system of review the professional learned knowledge.
Keywords: AT89C51 single-chip microcomputer DS18B20 temperature detection chip temperature control
引 言
随着现代化科技的进步，很多场合需要非常精确的控制温度的变化，在日常生活中，例如大棚种植等情况，都需要对温度有精确的控制。需要时刻对温度进行测量并且调节的情况也非常多。
正是由于有这些特殊情况，温度控制系统也就诞生了。本文设计的温度控制系统是以单片机AT89C51为控制核心，由温度传感器接受温度，再由光耦合器控制电阻炉和通风机来加热和散热。本系统由于使用的是性价比比较高的单片机AT89C51，具有系统性能温定可靠，功耗低，成本低，测量准确，传输距离远，维护简单等优点，在实际工作中有一定的实用和参考价值。
温度监控系统的作用就是为对温度要求比较高的环境，提供一个稳定的温度，创造最合适的生产生活环境。
一．系统设计的任务和目标
（一）系统设计的基本要求
设计基于AT89C51单片机的温度控制器，用于控制温度。具体要求如下:
1. 自行设计一个温度范围。
2. 控制三相电阻炉为加热设备。
3. 采用通风机作为通风散热设备。
4. 易于操作，方便人机对话。
（二）系统设计的方法
根据题目要求系统模块分可以划分为：键盘模块，温度测量模块，显示电路模块，升温降温模块，报警模块。
二．系统基本方案
（一）各模块电路的方案选择及论证
1.键盘模块
采用独立按键，接线简单，易于理解，不需要特定的键盘扫描程序，占用空间比较少。
2.温度测量模块
采用数字温度传感器DS18B20。DS18B20为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。DS18B20 的测温范围0℃~100℃，分辨率最大可达0.0625 ℃。DS18B20 是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器，它是一种支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。一线总线将独特的电源和信号复合在一起，并仅使用一条线，每个芯片都有唯一的编码，支持联网寻址，简单的网络化的温度感知，零功耗等待等特点。
DS18B20与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面带来了令人满意的效果。
3.显示电路模块
使用动态显示，节省了I/O输出口，但是此方法需加外加外部驱动以此增加输出电流来更好的驱动数码管显示，电路简单，成本稍高，需要特定的编程来完成动态刷新。
4.升温降温模块
应用了光耦合器，光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。所以选择光耦合器更安全控制更准确。
一．系统设计的任务和目标 4
（一）系统设计的基本要求 4
（二）系统设计的方法 4
二．系统基本方案 4
（一）各模块电路的方案选择及论证 4
（二）系统各模块的最终方案 5
三．系统硬件设计 6
（一） 单片机的选择 6
（二）单片机最小系统电路设计 7
（三）按键电路设计 7
（四）数码管显示电路 7
（五）温度控制电路 8
（六）报警电路 9
四．系统软件设计 9
（一）读取DS18B20温度模块子程序 9
（二）数据处理子程序 10
（三）键盘扫描子程序 11
（四）主程序流程图 12
五．调试 13
六．总结 13
七．致谢 14
八．参考文献 14
九．附录 14
（一）电路原理图 14
（二） 程序 15
【Abstract】
This design based on AT89C51 single-chip microcomputer as the core temperature control system. In this paper, the control system hardware parts, including: temperature detection circuit, temperature Tcontrol circuit, temperature display circuit. This system can realize the. temp *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
erature chip DS18B20 collection temperature signal, and with digital signals by means of transfer to the single-chip microcomputer. SCM based on signal processed, so as to realize the purpose otemperature control. The paper also emphatically introduces the software module structure, main modules: digital tube display Tprogram, keyboard scanning and key processing procedure, mperature signal processing procedure, relay control proceduresover temperature alarming program.
Based on single-chip microcomputer temperature control systemdesign, deepened to the sensor technology and testing technologyunderstanding, consolidate the SCM of mastering the knowledge, andthe system of review the professional learned knowledge.
Keywords: AT89C51 single-chip microcomputer DS18B20 temperature detection chip temperature control
引 言
随着现代化科技的进步，很多场合需要非常精确的控制温度的变化，在日常生活中，例如大棚种植等情况，都需要对温度有精确的控制。需要时刻对温度进行测量并且调节的情况也非常多。
正是由于有这些特殊情况，温度控制系统也就诞生了。本文设计的温度控制系统是以单片机AT89C51为控制核心，由温度传感器接受温度，再由光耦合器控制电阻炉和通风机来加热和散热。本系统由于使用的是性价比比较高的单片机AT89C51，具有系统性能温定可靠，功耗低，成本低，测量准确，传输距离远，维护简单等优点，在实际工作中有一定的实用和参考价值。
温度监控系统的作用就是为对温度要求比较高的环境，提供一个稳定的温度，创造最合适的生产生活环境。
一．系统设计的任务和目标
（一）系统设计的基本要求
设计基于AT89C51单片机的温度控制器，用于控制温度。具体要求如下:
1. 自行设计一个温度范围。
2. 控制三相电阻炉为加热设备。
3. 采用通风机作为通风散热设备。
4. 易于操作，方便人机对话。
（二）系统设计的方法
根据题目要求系统模块分可以划分为：键盘模块，温度测量模块，显示电路模块，升温降温模块，报警模块。
二．系统基本方案
（一）各模块电路的方案选择及论证
1.键盘模块
采用独立按键，接线简单，易于理解，不需要特定的键盘扫描程序，占用空间比较少。
2.温度测量模块
采用数字温度传感器DS18B20。DS18B20为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。DS18B20 的测温范围0℃~100℃，分辨率最大可达0.0625 ℃。DS18B20 是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器，它是一种支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。一线总线将独特的电源和信号复合在一起，并仅使用一条线，每个芯片都有唯一的编码，支持联网寻址，简单的网络化的温度感知，零功耗等待等特点。
DS18B20与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面带来了令人满意的效果。
3.显示电路模块
使用动态显示，节省了I/O输出口，但是此方法需加外加外部驱动以此增加输出电流来更好的驱动数码管显示，电路简单，成本稍高，需要特定的编程来完成动态刷新。
4.升温降温模块
应用了光耦合器，光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。所以选择光耦合器更安全控制更准确。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/2049.html
