单片机的恒温室控制系统设计
摘 要本课题主要以基于STC89C51单片机的恒温室控制系统设计作为了研究课题，设计了一款采用STC89C51单片机来作为内部核心控制器的智能系统，本课题为这款单片机控制系统实现了对恒温室内温度恒定控制并且能够持续维持在用户设定的目标温度，通过加热器和制冷器的联合工作使得当温度出现偏差时立即对温度进行调控，与此同时用户还能够通过红外遥控或者终端按键对目标温度进行设置。由于采用的主控微处理器芯片内部资源较为丰富并且CPU的主频频率比较高，使得运算速度非常快，所以这款智能恒温室系统的整体性能经过多角度测试后表现的非常稳定和灵活，能够按照使用者的操控进行快速响应，达到了预期所有的功能设计指标。本课题对这款智能恒温室系统的设计内容分为了软件系统和硬件系统两个部分，通过长时间的测试结果可以发现这款系统非常适合推向市面，能在一定程度上降低相关产品的研发成本。
目录
一. 引言 1
（一） 智能恒温室的发展背景 1
（二） 智能恒温室的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二. 方案设计及元器件选择 2
（一） 智能恒温室的方案设计 2
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） DS18B20温度传感器简介 3
（四） 红外遥控器接收头简介 4
（五） LCD1602液晶屏幕简介 4
三. 系统硬件设计 5
（一） 最小系统电路设计 5
（二） 温度采集电路设计 6
（三） 温度异常报警电路设计 6
（四） 红外遥控接收电路设计 7
（五） 恒温室显示电路设计 7
（六） 加热器/制冷器电路设计 8
四. 系统软件设计 9
（一） 智能恒温室主程序的设计 9
（二） 液晶显示子程序设计 10
（三） 温度检测子程序设计 11
（四） 报警声输出子程序设计 12
（五） HX1838红外一体接收头子程序设计 12
（六） 加热器/制冷器启闭开关工作设计 13
五. 实物制作与调试 14
（一） *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
实物制作 14
（二） 实物调试 15
结束语 17
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 实物图 24
附录五 源程序 25
引言
智能恒温室的发展背景
通过对智能恒温室系统的发展历程进行整理和各个阶段的高性能产品来看，采用STC89C51单片机来作为这种系统的主控是一种较佳的选择，得出这个观点的主要原因是考虑到智能恒温室系统在单片机控制系统中属于一种中小型的控制系统，它不需要非常复杂的算法流程以及微处理器内部模块资源来作为铺垫，它所实现的功能也较为常见，因此一些市面上常用的微处理器芯片就能够实现对这种系统的灵活控制，再结合一些性能优秀的传感器模块就能够实现较为出色的智能恒温室系统，然而这也需要编程者自身资质较为出色，而STC89C51单片机作为当今市面上一款最为常用的芯片来说，不但内部功能模块丰富，并且其CPU的运算速度也非常快速，能够将智能恒温室系统中产生的数据进行快速处理和运算并得到准确结果，并且目前网络上关于STC89C51单片机的开发资料非常丰富，尤其是开发智能恒温室系统过程中所遇到的常见问题和故障都能够查找到，这对于开发性能高端的智能恒温室系统来说非常具有帮助意义。考虑到智能恒温室系统的发展现状来看，本课题要实现一款性价比更高的控制系统只有在硬件基础方面选择最大性价比的功能模块来进行电路搭建，才能够使得智能恒温室系统的性价比达到最大，为此本课题将采用STC89C51单片机来作为主控并结合性能优秀的传感器来实现一款高性能的智能恒温室系统。本课题将要设计的这款智能恒温室系统的历史发展历程比较长，从最初功能非常简易的雏形到当今以高性能微处理器作为主控的智能产品，经历了一段较为曲折悠长的过程，在这期间智能恒温室系统的发展在很大程度上依赖于当时微处理器生产技术以及应用技术的限制，往往这些相关技术和学科的发展能够很大程度上带动智能恒温室系统的同步发展，现如今的32位微处理器是智能恒温室系统中功能最为强大的一种微处理器，能够在一些中高端的智能恒温室系统产品硬件电路中找到这种高性能处理器的影子。
智能恒温室的国内外发展现状
国内外在对智能恒温室系统的研究方面都呈现出了一种较为热情的局面，由于目前对于研发智能恒温室系统所需要的核心元器件的生产研发技术都掌握在了欧美国家的一些企业中，而国内还无法真正掌握这些元器件的核心研发技术，而市面上这些高端性能的智能恒温室系统产品的硬件框架都是由这些基本元器件作为铺垫的，所以缺少了核心技术的支撑，最终研发出来的产品无论是在性能方面还是在成本方面都需要比较大比例的依靠进口，然而在市场上的竞争力也就会稍逊于国外产品，这是目前国内对于智能恒温室系统的研究所面临的现状。
本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现对参数的高清晰显示、对温度的高精度检测、发出报警信号和红外发射和接收等功能的智能恒温室系统，在单片机的片外配置了LCD1602显示电路、温度传感器电路、蜂鸣器电路和红外遥控接收电路等功能子电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
1.能够以较高质量的液晶显示能力将智能恒温室系统中采集到的数据显示给用户；
2.能够使用单片机构建数据接口驱动DS18B20温度传感器，实现不低于0.5摄氏度的温度检测精度；
3.能够在STC89C51单片机GPIO管脚的高低电平控制下实现对有源蜂鸣器的工作状态控制，从而产生报警信号；
4.能够实现红外遥控功能，当用户按下遥控按键后自动发射遥控指令，智能恒温室系统能够通过HX1838红外接收头进行捕捉并恢复成电信号，随后根据NEX协议进行解码并执行相应子程序；
方案设计及元器件选择
智能恒温室的方案设计
目录
一. 引言 1
（一） 智能恒温室的发展背景 1
（二） 智能恒温室的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二. 方案设计及元器件选择 2
（一） 智能恒温室的方案设计 2
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） DS18B20温度传感器简介 3
（四） 红外遥控器接收头简介 4
（五） LCD1602液晶屏幕简介 4
三. 系统硬件设计 5
（一） 最小系统电路设计 5
（二） 温度采集电路设计 6
（三） 温度异常报警电路设计 6
（四） 红外遥控接收电路设计 7
（五） 恒温室显示电路设计 7
（六） 加热器/制冷器电路设计 8
四. 系统软件设计 9
（一） 智能恒温室主程序的设计 9
（二） 液晶显示子程序设计 10
（三） 温度检测子程序设计 11
（四） 报警声输出子程序设计 12
（五） HX1838红外一体接收头子程序设计 12
（六） 加热器/制冷器启闭开关工作设计 13
五. 实物制作与调试 14
（一） *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
实物制作 14
（二） 实物调试 15
结束语 17
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 实物图 24
附录五 源程序 25
引言
智能恒温室的发展背景
通过对智能恒温室系统的发展历程进行整理和各个阶段的高性能产品来看，采用STC89C51单片机来作为这种系统的主控是一种较佳的选择，得出这个观点的主要原因是考虑到智能恒温室系统在单片机控制系统中属于一种中小型的控制系统，它不需要非常复杂的算法流程以及微处理器内部模块资源来作为铺垫，它所实现的功能也较为常见，因此一些市面上常用的微处理器芯片就能够实现对这种系统的灵活控制，再结合一些性能优秀的传感器模块就能够实现较为出色的智能恒温室系统，然而这也需要编程者自身资质较为出色，而STC89C51单片机作为当今市面上一款最为常用的芯片来说，不但内部功能模块丰富，并且其CPU的运算速度也非常快速，能够将智能恒温室系统中产生的数据进行快速处理和运算并得到准确结果，并且目前网络上关于STC89C51单片机的开发资料非常丰富，尤其是开发智能恒温室系统过程中所遇到的常见问题和故障都能够查找到，这对于开发性能高端的智能恒温室系统来说非常具有帮助意义。考虑到智能恒温室系统的发展现状来看，本课题要实现一款性价比更高的控制系统只有在硬件基础方面选择最大性价比的功能模块来进行电路搭建，才能够使得智能恒温室系统的性价比达到最大，为此本课题将采用STC89C51单片机来作为主控并结合性能优秀的传感器来实现一款高性能的智能恒温室系统。本课题将要设计的这款智能恒温室系统的历史发展历程比较长，从最初功能非常简易的雏形到当今以高性能微处理器作为主控的智能产品，经历了一段较为曲折悠长的过程，在这期间智能恒温室系统的发展在很大程度上依赖于当时微处理器生产技术以及应用技术的限制，往往这些相关技术和学科的发展能够很大程度上带动智能恒温室系统的同步发展，现如今的32位微处理器是智能恒温室系统中功能最为强大的一种微处理器，能够在一些中高端的智能恒温室系统产品硬件电路中找到这种高性能处理器的影子。
智能恒温室的国内外发展现状
国内外在对智能恒温室系统的研究方面都呈现出了一种较为热情的局面，由于目前对于研发智能恒温室系统所需要的核心元器件的生产研发技术都掌握在了欧美国家的一些企业中，而国内还无法真正掌握这些元器件的核心研发技术，而市面上这些高端性能的智能恒温室系统产品的硬件框架都是由这些基本元器件作为铺垫的，所以缺少了核心技术的支撑，最终研发出来的产品无论是在性能方面还是在成本方面都需要比较大比例的依靠进口，然而在市场上的竞争力也就会稍逊于国外产品，这是目前国内对于智能恒温室系统的研究所面临的现状。
本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现对参数的高清晰显示、对温度的高精度检测、发出报警信号和红外发射和接收等功能的智能恒温室系统，在单片机的片外配置了LCD1602显示电路、温度传感器电路、蜂鸣器电路和红外遥控接收电路等功能子电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
1.能够以较高质量的液晶显示能力将智能恒温室系统中采集到的数据显示给用户；
2.能够使用单片机构建数据接口驱动DS18B20温度传感器，实现不低于0.5摄氏度的温度检测精度；
3.能够在STC89C51单片机GPIO管脚的高低电平控制下实现对有源蜂鸣器的工作状态控制，从而产生报警信号；
4.能够实现红外遥控功能，当用户按下遥控按键后自动发射遥控指令，智能恒温室系统能够通过HX1838红外接收头进行捕捉并恢复成电信号，随后根据NEX协议进行解码并执行相应子程序；
方案设计及元器件选择
智能恒温室的方案设计
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