基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计

摘要：这次综合设计，主要是设计一个温度控制系统，用STC89C52单片机控制，用智能温度传感器DS18B20对温度进行采集，用LCD1602液晶显示屏将采集到的温度显示出来。系统可以有效的将温度控制在设定的范围内。如果实际温度超出了控制范围，则系统会有自动的提示信号，并且相应的继电器会动作。我们的实际生活离不开对温度的控制，在很多情况下我们都要对我们所处的环境进行温度检测，然后通过一定的措施进行调节，从而达到我们自己想要的温度，使我们的生活环境更加适宜。

关键字：单片机；液晶显示屏；温度传感器；继电器；提示信号

Abstract:This integrated design is the design of a temperature control system. A smart temperature sensor DS18B20 is used to collect temperature and a LCD1602 Liquid Screen is used to display the collected temperature. The system controlled by STC89C52 can effectively control the temperature within the setting limits. If the actual temperature exceeds the setting range, the system will automatically give signal, and the corresponding Relay will take related actions. It is necessary for us to control the temperature because in many situations the temperature around us is not proper for us.

So we need to detect it and take some actions to adjust it to the temperature we want to make the environment around us better.

Key Words:DS18B20;LCD1602;STC89C52;Relay;Signal

引言

目前，测控系统在工业生产中起着把关者和指导者的作用，它从生产现场到各种参数的获取，运用科学规律和系统工程的做法，综合有效地利用各种先进技术，通过自动手段和装备，使每个生产环节得到优化，进而保证生产规范化，提高产品质量，降低成本，满足需要，保证安全生产。传统的测控系统主要由“测控电路”组成，所具备的功能较少，也比较弱。随着计算机技术的迅速发展，使得传统的系统发生了根本性的变化，即采用微型计算机作为测控系统的主题和核心，代替传统测控系统的常规电子线路，从而成为新一代的微机化测控系统。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的C51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会.而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。为了满足当前社会市场需求，我设计了此温度控制系统，以STC89C52为核心，以及液晶显示器，电磁继电器，电阻，按键等元件作为辅助，以电路分析作为理论指导和理论基础，设计出此系统，将被控对象的温度控制在一定的范围内，通过液晶显示器直观的显示出来，并且通过发光二极管，蜂鸣器等不同的信号告诉我们现在的温度在什么范围内，以便于我们做出相应的处理措施。

1设计方案及原理

1.1系统总体的设计方案

首先由智能传感器(DS18B20)采集到温度，通过单片机的P3.7口将采集到的数据信息输送到单片机中，经过微处理器对其进行运算，并且和设定的值进行比较，然后根据比较的结果，即根据温度信号所在的范围，微处理器执行相对应的操作。由于我们所处的环境对温度的这个系统还具有温度范围调节功能。例如：若检测到的温度在最高温度和最低温度之间，则黄灯亮，若检测到的温度比最低温度低，则绿灯闪烁，蜂鸣器发出声音，继电器闭合开始加热，若检测到的温度高于最高温度，则红灯闪烁，并且蜂鸣器发出警报。

1.2系统组成框图

本系统组成主要有以下部分：温度采集部分、数据运算处理部分、温度显示部分以及相应的提示信号部分。

图1 总体结构图

1.3系统原理组成和系统结构

这个智能温度控制系统由温度采集模块、温度显示模块、温度比较模块、处理模块等四大模块组成。系统具体运行过程如下：首先由智能温度传感器DS18B20从外界环境中采集到被测温度信号，将此信号发送到STC89C52单片机，然后单片机执行相应的指令，使继电器，发光二级管，蜂鸣器做出相应的动作。2硬件设计

此系统的硬件电路包括以下部分，STC89C52单片机、LCD1602液晶显示屏、DS18B20、蜂鸣器、发光二极管、电磁继电器、加热装置、电阻、直流电压源、贴片按键以及晶振、导线等部分组成。系统总体来说由四大部分构成：温度范围设定，温度采集，数据处理，温度显示，处理机构等。最初温度范围设定在软件中，但是可以通过按键对其进行调整。温度采集采用的是温度智能传感器(DS18B20)，这个智能传感器和单片机接口只需要一个I/O口，硬件电路连接比较方便，并且具有极强的抗干扰纠错能力。数据处理采用的是STC89C52单片机，当温度低于设定温度时，绿灯会闪烁，并且蜂鸣器发出响声，继电器会闭合，进

行加热；当温度高于设定温度时，红灯会闪烁，蜂鸣器发出警报；当温度在设定范围内时，黄灯亮。温度显示采用的是1602液晶显示器。显示器上会显示出当前温度、最高温度、最低温度。

图2晶振电路：为单片机提供时钟信号

图3复位电路

图4 继电器电路

原理：当单片机P2.4引脚输出低电平时，三极管导通，则继电器线圈中会有电流流过，电流会产生电磁场，在电磁场的作用下，开关会被吸合。当P2.4为高电平时，三极管处于截止状态，则线圈中没有电流流过，因此开关因失去磁场的吸合力而断开。

继电器电路中二极管的作用：由于当P2.4由低电平突然变为高电平时，继电器线圈中的电流会突然消失，根据电磁感应原理以及楞次定理，线圈两边会产生一个瞬时的反向高压，为了防止线圈产生的瞬时高电压形成闭合回路，产生大电流，因此，在中间加一个反向二极管，起到抑制反向电流的作用。

图5

温度范围指示灯依次为绿、红、黄

图6蜂鸣器电路图

原理：当P1.0为低电平时，三极管导通，则蜂鸣器中有电流流过，因此蜂鸣器发声。当P1.0为高电平时，三极管截止，蜂鸣器由于没有电流通过，因此停止发声。

图7温度传感器电路

原理：DS18B20在出厂时默认配置为十二位，其中最高位是符号位，因此温度值共11位，单片机在读取数据时，一次会读2字节共十六位，读完后将低11位的二进制数转换成十进制数再乘以0.0625便为所测的真实值。另外，还需要判断温度的正负。前五位数字是符号位，这五位同时变化，我们只需要判断11位就可以了。前五位为1时，读取温度为负值，则测量到的数值需要求出补码（求反加一），再乘以0.0625才得到实际温度值。前五位为0时，读取温度为正值，只要将测得数值乘以0.0625即可得到实际温度值。

原理：此温控系统的显示采用的是LCD1602液晶显示器，各个引脚的功能和作用如下：VSS连接电源地，VDD连接电源正极，VO是液晶显示对比度调节端，RS是数据/命令选择端，RW是读写选择端，E是使能信号端。D0~D7是数据端。通过RS确定是写数据还是写命令。写命令包括液晶光标显示不显示、光标闪烁不闪烁、需不需要移屏、在液晶的什么位置显示，等等。写数据是指要显示什么内容。读/写控制端设置为写模式，即低电平。将数据或命令送达数据线上。给E一个高脉冲将数据送入液晶显示器，完成写操作。

图9 按键电路图

原理：由电路图可知某个按键被按下的标志是这个按键所对应的引脚的电平由高电平变为低电平。因此，微处理器只需要检测P1.2、P1.3以及P1.4的电平变化

然后经过去抖动后，若对应的引脚依然为低电平，则表示此键被按下。若电平由低变成高，则表示按键弹起。

3软件设计

4系统仿真及调试

我的程序是在Keil C软件中编写的，经过在软件中不断地调试，修改，最终终于编译通过。编译通过后，生成hex文件。然后打开Proteus 软件，将生成的hex文件下载到单片机中，液晶显示屏上就显示出了如图所示的效果。由于测到的温度是四十五度，而设定的范围是四十度到九十度，因此实际检测到的温度在设定温度范围之内，自己期望的效果是液晶屏上显示最高温度、最低温度、测到的实际温度，并且黄色的发光二极管发光。从仿真结果来看，实际效果达到了自己所期望的效果。

P 2.6P 2.5P 2.7

P2.5P2.6P2.7

P2.4

P1.0

P1.0

P2.4

XTAL2

18

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29

RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01

P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C51

X1

CRYSTAL

C1

30pF

C2

30pF

C3

22uF

R1

10k

R2

10k

R310k

R4

10k

D 7

14

D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07

E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E

3

R510k R610k R710k R810k R910k R1010k R1110k R12

10k

R13600

R14600

D1LED-RED D2

LED-GREEN 45.0

DQ 2VCC 3GND 1

U2

DS18B20

R15

10k

Q1

PNP

D3

DIODE

R16

1k

R17

1k

+5v

BUZ1

BUZZER

Q2

PNP

L1

5V

+12v

D4

DIODE

R18600

D5LED-YELLOW

RL1

RLY-SPCO

图10系统仿真结果

总结

本次单片机课程设计一共是两周的时间，在这忙碌的两周时间，我学到了很多东西。现在依然记得很清楚当时刚刚拿到题目时的那种茫然，感觉题目有一定的难度，而自己却无从下手，不知道从什么地方开始做起。在高老师的带领和指导下，我那种消极的情绪渐渐的消失了，渐渐的明白了应该去做哪些准备工作，应该去查阅哪方面的资料。就这样我又重新找回了自己的自信心，开始通过网络和书籍查找自己所需元件的特性和使用方法。查清楚所需要的元件资料大概花费了四天的时间，我便开始设计自己的电路图，搭建电路图可不是一件容易的事，不过在同学和老师的帮助以及自己的努力下，大概花了一天的时间，我的电路设计图就完成了。接下来的主要任务就是根据自己的电路编写程序，如果说设计电路不容易，那么编写程序我就只能用“非常难”这三个字来形容了。由于我们上学期学的是汇编语言单片机，而我自己之前自学过C 语言单片机，对于我自己来

说，我感觉用C语言来编写比较方便一些，于是，我便开始了自己的编程。编程需要耐心，因为我们编写出来的程序难免会有错误之处，在编译时不能通过，因此需要不断地去调试，直到编译通过为止。经过几天反复的编写，在软件中编译，调试，纠错，最终编译结果终于通过。接下来就是仿真了，需要在Proteus中将自己的硬件电路和软件结合起来，看能不能达到自己预期的效果。第一次仿真时，非常期待结果马上就能出现，并且能够达到预期的效果。可是现实和期待值总是存在一定的差距。电路图难免会出现连接失误，连接不完全等等之类的问题，经过我的努力修改，最终我的电路终于达到了我预的期望值，当我看到液晶显示屏上的结果，发光二级管闪烁，以及继电器，蜂鸣器按照我的要求动作时，我的心中有说不出的高兴和愉悦。通过这次的课程设计，我懂得了如何将自己学过的东西用于实践，即理论和实践相结合。增强了我和同学之间的互动能力，使我能够更好地和各个班的同学相互交流，相互学习共同进步。在以后的学习中，我会更加努力，坚持理论和实践相结合的思想，去探索，去追求。

参考文献

[1]王振红.综合电子技术与实践[M].北京:清华大学出版社,2005.2:28-33.

[2]梅丽凤.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社,2006.8:63-72.

[3]徐爱华.单片机应用技术教程[M].机械工业出版社,2003.7:128-156.

[4]谢宜仁,谢东辰.单片机实用技术问答[M].人民邮电出版社,2003.2:235-269.

[5]何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社,1997.10:20-35.

[6]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社,2009.1:343-349.

附录

源程序代码：

#include

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit cgq=P3^7;//18B20接口

sbit d1=P2^0;//高于上限时，红灯闪烁

sbit d2=P2^1;//低于下限温度时，绿灯闪烁

sbit d3=P2^2;//黄灯正常时发光

sbit feng=P1^0;//不在正常范围内时蜂鸣器响

sbit sw=P2^4;//当低于下限时，继电器吸合，升温开始工作

sbit rs=P2^6;//1602控制位选择

sbit rw=P2^5;

sbit en=P2^7;

bit flag;

bit flag_f;

char temph,templ;// 上限温度下线温度变量定义

uchar code table1[]={" CT: C"};

uchar code table2[]={"H:+90.0 L:+40.0"};

char hf='+',hs=9,hg=0,hd=0,lf='+',ls=4,lg=0,ld=0;//温度调整全局变量void delayus(uint us)//延长时间为11*us+3微秒

{

while(--us)_nop_();

}

void delayms(uint ms)//延时函数1秒

{ uint x,y;

for(x=ms;x>0;x--)

for(y=0;y<110;y++);

}

//*************LCD1602控制函数*****************//

void lcd_write_com(uchar com)//写指令

{

delayms(5);//维持信号稳定

rs=0;

rw=0;

en=0;

delayms(1);

en=1;

P0=com;

en=0;

}

void lcd_write_date(uchar date)//写数据

{

delayms(5);//维持信号稳定

rs=1;

rw=0;

en=0;

delayms(1);

en=1;

P0=date;

en=0;

rs=0;

}

void lcd_init()//液晶初始化

{

uchar i;

delayms(15);

lcd_write_com(0x38);

delayms(5);

lcd_write_com(0x38);

delayms(5);

lcd_write_com(0x38);

delayms(1);

lcd_write_com(0x01);

delayms(1);

lcd_write_com(0x06);

delayms(1);

lcd_write_com(0x0f);

delayms(1);

lcd_write_com(0x80);

delayms(1);

for(i=0;i<14;i++)

{lcd_write_date(table1[i]);

delayms(1);}

lcd_write_com(0x80+0x40);

for(i=0;i<17;i++)

{lcd_write_date(table2[i]);

delayms(1);}

}

/***************温度控制函数******************/ void ds18b20_init()//18B20初始化

{ uchar x;

cgq=1;

delayus(8);

cgq=0;

delayus(50);

cgq=1;

delayus(20);

x=cgq;

delayus(5);

}

void ds18b20_write_date(uchar date)//向DS18B20中写入一个字节{

uchar i;

for(i=0;i<8;i++)

{cgq=0;

cgq=date&0x01;

delayus(5);

cgq=1;

date>>=1;

}

delayus(5);

}

uchar ds18b20_read_date(void)//从18B20中读出一个字节{uchar i,date;

TR0=0;

for(i=0;i<8;i++)

{cgq=0;

date>>=1;

cgq=1;

if(cgq)

date|=0x80;

delayus(5);}TR0=1;

return date;}

void ds18b20_start()//启动温度转换

{ds18b20_init();

ds18b20_write_date(0xcc);//跳过读取序列号

ds18b20_write_date(0x44);//启动温度转换

delayus(200);}

uint ds18b20_temperature(void)//读取温度

{uchar a;

uint b,t;

ds18b20_init();

ds18b20_write_date(0xcc);//跳过读取序列号

ds18b20_write_date(0x44);//启动温度转换

delayus(200);

ds18b20_init();

ds18b20_write_date(0xcc);

ds18b20_write_date(0xbe);//读取温度寄存器，共九个节

a=ds18b20_read_date();

b=ds18b20_read_date();

b<<=8;

t=a+b;

return t; }

/****************按键调整******************/ sbit k1=P1^2;

sbit k2=P1^3;

sbit k3=P1^4;

uchar k;

void key_scan()

{if(k1==0)

{delayms(10);

if(k1==0)

{while(!k1);

delayms(10);

k++;

if(k==9)k=0;}

}

switch(k)

{case 0:{flag=1;

lcd_write_com(0x0c);

lcd_write_com(0x80);

}break;

case 1:{flag=0;d1=1;d2=1;d3=1;feng=1;

lcd_write_com(0x0f);

lcd_write_com(0x80+0x40+2);

}break;

case 2:{

lcd_write_com(0x80+0x40+3);

}break;

case 3:{lcd_write_com(0x80+0x40+4);

}break;

case 4:{lcd_write_com(0x80+0x40+6);

}break;

case 5:{lcd_write_com(0x80+0x40+11);

}break;

case 6:{lcd_write_com(0x80+0x40+12);

}break;

case 7:{lcd_write_com(0x80+0x40+13);

}break;

case 8:{lcd_write_com(0x80+0x40+16);

}break;

}

if(k)

{

if(k2==0)

{delayms(10);

if(k2==0)

{while(!k2);

delayms(10);

if(k==1)

{ if(hf=='+')hf='-';

else hf='+';

lcd_write_date(hf);

lcd_write_com(0x80+0x40+2);}

if(k==2)

{hs++;

if(hs>=10)hs=0;

lcd_write_date(hs+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+3);}

if(k==3)

{hg++;if(hg>=10)hg=0;

lcd_write_date(hg+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+4);}

if(k==4)

{hd++;if(hd>=10)hd=0;

lcd_write_date(hd+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+6);}

if(k==5)

{ if(lf=='+')lf='-';

else lf='+';

lcd_write_date(lf);

lcd_write_com(0x80+0x40+11);}

if(k==6)

{ls++;

if(ls>=10)ls=0;

lcd_write_date(ls+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+12);}

if(k==7)

{lg++;

if(lg>=10)lg=0;

lcd_write_date(lg+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+13);}

if(k==8)

{ld++;

if(ld>=10)ld=0;

lcd_write_date(ld+0x30);

}

}

if(k3==0)

{delayms(10);

if(k3==0)

{while(!k3);

delayms(10);

if(k==1)

{if(lf=='+')lf='-';

else lf='+';

lcd_write_date(lf);

lcd_write_com(0x80+0x40+2);}

if(k==2)

{hs--;

if(hs<0)hs=9;

lcd_write_date(hs+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+3);}

if(k==3)

{hg--;if(hg<0)hg=9;

lcd_write_date(hg+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+4);}

if(k==4)

{hd--;if(hd<0)hd=9;

lcd_write_date(hd+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+6);}

if(k==5)

{if(lf=='+')lf='-';

else lf='+';

lcd_write_date(lf);

lcd_write_com(0x80+0x40+11);}

if(k==6)

{ls--;

if(ls<0)ls=9;

lcd_write_date(ls+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+12);}

if(k==7)

{lg--;if(lg<0)lg=9;

lcd_write_date(lg+0x30);

lcd_write_com(0x80+0x40+13);}

if(k==8)

{ld--;if(ld<0)ld=9;

lcd_write_date(ld+0x30);

}

}

}

}

//*************************以下为主函数*************************// void main()

{

int i;

int lin1,lin2;//温度临时存放值

sw=1;

feng=1;

ds18b20_start();

lcd_init();

delayms(10);

while(1)

{

key_scan();

if(flag)

{

i=ds18b20_temperature();

if(i&0x8000)

{

i=~i;

i=i+1;

flag_f=1;

}

else flag_f=0;

temph=i>>4;

templ=i&0x0f;

templ=(uchar)(templ*0.625);

lcd_write_com(0x80+8);

if(flag_f)

lcd_write_date('-');

else

lcd_write_date('+');

lcd_write_date(temph/10+0x30);

lcd_write_date(temph%10+0x30);

lcd_write_date('.');

lcd_write_date(templ+0x30);

delayms(10);

if(hf=='+')lin1=(hs*10+hg)*16+hd;

else lin1=((hs*10+hg)*16+hd)*(-1);

if(lf=='+')lin2=(ls*10+lg)*16+ld;

else lin2=((ls*10+lg)*16+ld)*(-1);

if(i>=lin1){d1=~d1;d2=1;d3=1;sw=1;feng=~feng;}

if(i<=lin2){d1=1;d2=~d2;d3=1;sw=0;feng=~feng;}

if((ilin2)){d1=1;d2=1;d3=0;sw=1;feng=1;}

}

}

}

温度控制器的设计与制作共13页

温度控制器的设计与制作 一、功能要求 设计并制作一个温度控制器，用于自动接通或断开室内的电加热设备，从而使室内温度达到设定温度要求，并能实时显示室内温度。当室内温度大于等于设定温度时，控制器断 ?时，控制器接通电加热设备。 开电加热设备；当室内温度比设定温度小2C 控温范围：0~51C? 控温精度：≤1C? 二、硬件系统设计 1．硬件系统由七部分组成，即单片机及看门狗电路、温度检测电路、控制输出电路、键盘电路、显示电路、设置温度储存电路及电源电路。 （1）单片机及看门狗电路 根据设计所需的单片机的内部资源（程序存储器的容量、数据存储器的容量及I/O口数量），选择AT89C51-24PC较合适。为了防止程序跑飞，导致温度失控，进而引起可怕的后果，本设计加入了硬件看门狗电路IMP813L，如果它的WDI脚不处于浮空状态，在1.6秒内WDI不被触发（即没有检测到上什沿或下降沿），就说明程序已经跑飞，看门狗输出端WDO将输出低电平到手动复位端，使复位输出端RST发出复位信号，使单片机可靠复位，即程序重新开始执行。（注：如果选用AT89S51，由于其内部已具有看门狗电路，就不需外加IMP813L） （2）温度检测电路 温度传感器采用AD590，它实际上是一个与绝对温度成正比的电流源，它的工作电压为4~30V，感测的温度范围为-550C~+1500C，具有良好的线性输出，其输出电流与温度成正比，即1μA/K。因此在00C时的输出电流为273.2μA，在1000C时输出电流为373.2μA。温度传感器将温度的变化转变为电流信号，通过电阻后转变电压信号，经过运算放大器JRC4558运算处理，处理后得到的模拟电压信号传输给A/D转换部分。A/D转换器选用ADC0804，它是用CMOS集成工艺制成的逐次逼近型模数转换芯片，分辨率8位，转换时间100μs，基准电压0~5V，输入模拟电压0～5V。 （3）控制输出电路 控制信号由单片机的P1.4引脚输出，经过光耦TLP521-1隔离后，经三极管C8550直接驱动继电器WJ108-1C-05VDC，如果所接的电加热设备的功率≤2KW，则可利用继电器的常开触点直接控制加热设备，如果加热设备的功率>2KW，可以继电器控制接触器，由接触器直接控制加热设备。 （4）键盘电路 键盘共有四个按键，分别是S1（设置）、S2（+）、S3（-）、S4（储存）。通过键盘来设置室内应达到的温度，键盘采用中断方式控制。 （5）显示电路 显示电路由两位E10501_AR数码管组成，由两片74LS164驱动，实现静态显示，74LS164所需的串行数据和时钟由单片机的P3.0和P3.1提供。对于学过“串行口”知识的班级，实习时，可以采用串行口工作于方式0，即同步移位寄存器的输出方式，通过串行口输出显示数据（实时温度值或设置温度值）；对于没学过“串行口”知识的班级，实习时，可以采用模拟串行口的输出方式，实现显示数据的串行输出。 （6）设置温度存储电路 为了防止设定温度在电源断电后丢失，此设计加入了储存电路，储存器选用具有I2C总线功能的AT24C01或FM24C01均可。每次通过键盘设置的室内设定温度都通过储存器储存起来，即使是电源断电，储存器存储的设定温度也不丢失，在电源来电后，单片机自动将设

基于单片机的温度控制系统设计文献综述

文献综述 题目基于单片机的温度控制 系统设计 学生姓名 X X X 专业班级自动化07-2 学号20070x0x0x0x 院（系） xxxxxxxxxxxxxxxx 指导教师 x x x 完成时间 2011年06月10日

基于单片机的温度控制 系统设计文献综述 1．前言 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而且随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制，如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制。而有很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。且在很多热处理行业都存在类似的问题，所以，设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。这时我们可以采用单片机控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，还可以和计算机通讯，提高了生产效率. 单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的

多片微机应用系统。 2．历史研究与现状 在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同，因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。 通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统，其主回路由接触器控制时因为不能快速反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以上。随着电力电子技术及元器件的发展，出现了以下几种解决的方案： （1）主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统，其控温精度大大提高，常在±2℃以内，优势是采用模糊控制与PID 控制相结合，对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性。 （2）采用单片机温度控制系统。用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。用单片机对数字进行处理和控制,通过RS - 232 串口传到PC 机对温度进行监视与报警,设置温度的上限和下限。其优势是结构简单，编程不需要用专用的编程器,只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中,很方便且调试、修改和升级很容易。 （3）ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统模糊温度控制。利用ARM处理器的强大功能，通过读取温度传感器数据，并与设定值进行比较，然后对温度进行控制。通过内嵌的操作系统μCLinux获得极好的实时性，并且通过TCP/IP协议能与PC机

基于51单片机的温度控制系统

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*

毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统

摘要 在日常生活中温度在我们身边无时不在，温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备，和温度控制设备，如用于报警的温度自动报警系统，热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，这些都采用单片机技术，利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特 点，可以精确的控 制技术标准，提高了温控指标，也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出，智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据，7段数码管显示温度数据，按键设置温度上下限，当温度低于设定的下限时，点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。 关键词：单片机温度控制系统温度传感器

Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords：SCM Temperature control system Temperature sensors

温度控制器的设计

目录 第一章课程设计要求及电路说明 (3) 1.1课程设计要求与技术指标 (3) 1.2课程设计电路说明 (4) 第二章课程设计及结果分析 (6) 2.1课程设计思想 (6) 2.2课程设计问题及解决办法 (6) 2.3调试结果分析 (7) 第三章课程设计方案特点及体会 (8) 3.1 课程设计方案特点 (8) 3.2 课程设计心得体会 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)

第一章课程设计要求及电路说明 1.1课程设计要求与技术指标 温度控制器的设计 设计要求与技术指标： 1、设计要求 （1）设计一个温度控制器电路； （2）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； （3）撰写设计报告。 2、技术指标 温度测量范围0—99℃，精度误差为0.1℃；LED数码管直读显示；温度报警指示灯。

1.2课程设计电路说明 1.2.1系统单元电路组成 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 1.2.2设计电路说明 主控制器：CPU是整个控制部分的核心,由STC89C52芯片连同附加电路构成的单片机最小系统作为数据处理及控制模块. 显示电路：显示电路采用4个共阳LED数码管，用于显示温度计的数值。报警电路：报警电路由蜂鸣器和三极管组成，当测量温度超过设计的温度时，该电路就会发出报警。 温度传感器：主要由DS18B20芯片组成，用于温度的采集。 时钟振荡：时钟振荡电路由晶振和电容组成，为STC89C52芯片提供稳定的时钟频率。

第二章课程设计及结果分析 2.1课程设计 2.1.1设计方案论证与比较 显示电路方案 方案一：采用数码管动态显示 使用一个七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法价格成本低，而且自己也比较熟悉，实验室也常备有此元件。 方案二：采用LCD液晶显示 采用1602 LCD液晶显示，此方案显示内容相对丰富，且布线较为简单。 综合上述原因，采用方案一，使用数码管作为显示电路。 测温电路方案 方案一：采用模拟温度传感器测温 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在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/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二：采用数字温度传感器 经过查询相关的资料，发现在单片机电路设计中，大多数都是使用传感器，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 综合考虑，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.1.2设计总体方案 根据上述方案比较，结合题目要可以将系统分为主控模块，显示模块，温度采集模块和报警模块，其框图如下：

模电课设—温度控制系统的设计

目录 1.原理电路的设计 (1) 1.1总体方案设计 (1) 1.1.1简单原理叙述 (1) 1.1.2设计方案选择 (1) 1.2单元电路的设计 (3) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4) 1.2.3电压表征温度单元 (5) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6) 1.2.5驱动单元——继电器 (7) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8) 1.3完整电路图 (10) 2.仿真结果分析 (11) 3 实物展示 (13) 3.1 实物焊接效果图 (13) 3.2 实物性能测试数据 (14) 3.2.1制冷测试 (14) 3.2.2制热测试 (18) 3.3.3性能测试数据分析 (20) 4总结、收获与体会 (21) 附录一元件清单 (22) 附录二参考文献. (23)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N 为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。 关键词：温度；测量；控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741， NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

单片机课程设计(温度控制系统)

温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:

2015年5月31日 摘要： (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求： (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)

5.1原理图 (15) 摘要： 在现代工业生产中，温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制，将DS18B20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。 关键字：AT89C51单片机；温控；DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。

基于单片机的温控器

天津理工大学 课程设计报告 题目：基于单片机的温控器设计 学生姓名李天辉学号 20101009 届 2013 班级电气4班 指导教师专业电气工程及其自动化

说明 1. 课程设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三部分，其中 任务书、指导书由教师完成。按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。 2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成课程设计工作。 3. 设计报告内容建议主要包括：概述、系统工作原理、系统组成、设计内容、小结和参考资料。 4. 设计报告字数应在3000-4000字，采用电子绘图、采用小四号宋 体、1.25倍行距。 5.课程设计成绩由平时表现（30%）、设计报告（30%）和提问成绩（40%） 组成。

课程设计任务书、指导书 课程设计题目： Ⅰ.课程设计任务书 一、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作量） 当今社会，温控器已经广泛应用于电冰箱、空调和电热毯等领域中。其优点是控制精度高，稳定性好，速度快自动化程度高，温度和风速全自动控制，操作简单可靠，对执行器要求低，故障率低，效果好。目前国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型室温空调温控器，应用新型控制模型和数控芯片实现智能控制。现在已有国内厂家生产出了智能型室温空调温控器，并已应用于实际工程。 本课程设计要求设计温度控制系统，主要由温度数据采集、温度控制、按键和显示、通讯等部分组成。温度采集采用NTC或PTC热敏电阻（或由电位器模拟）或集成温度传感器、集成运算放大器构成的信号调理电路、AD转换器组成。温控部分采用交流开关BT136通过改变导通角进行调压限流达到控制加热丝温度的目的。 温度控制算法采用PID控制，可以采用普通PID或模糊PID。对控制PID参数进行整定，进行MATLAB仿真，说明控制效果。进行程序编制。 设计通讯协议，并能够通过RS485总线将数据传回上位机。2．课程设计的要求 1、选择相应元器件设计温度控制系统原理图并绘制PCB版图。 2、进行PID控制算法仿真，设计PID参数，或模糊PID规则。 3、系统功能要求：a要能够显示实时温度；b能够进行温度设置；c 能够进行PID参数设定；d能够把数据传回上位机；e可以设定本机地址。F温度控制范围0~99.9度。 4、编制程序并调试通过，并有程序流程图。

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

温度控制器课程设计要点

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度控制器 学生姓名 专业班级 学号 院（系）信息工程学院 指导教师 完成时间 2015年12月31日

郑州科技学院 模拟电子技术课程设计任务书 专业 14级通信工程班级 2班学号姓名 一、设计题目温度控制器 二、设计任务与要求 1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光； 2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭； 3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程； 4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单； 5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书. 三、参考文献 [1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55. [2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28. [3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15. [4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25. [5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13. [6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29. 四、设计时间 2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日 指导教师签名： 年月日

本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。 现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。 首先温度传感器把温度信号转换为电流信号，通过放大器变成电压信号，然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路，让电位器来改变温度范围的取值，最后信号送入比较器电路，通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定是否加热。 关键词：温度传感器比较器继电器

温度控制系统毕业设计

摘要 在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。 关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度. Abstract In our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could

基于单片机的温控系统设计

本科学年论文（设计） 蔬菜大棚温控系统设计 系别信管系专业电子信息工 程 届别2012级班级12级电子信息工程 学生姓名唐姣学号2012550525 指导教师刘超群职称副教授 二O一五年六月

摘要 温度控制是蔬菜大棚最重要的一个管理因素，温度过高或过低，都会影响蔬菜的生长。主要介绍一种基于ST89C52单片机的温室蔬菜大棚温度控制系统，系统利用DS18B20温度传感器实现对温室大棚温度的测量，通过按键设置需要报警的上下限值。实验证明，该系统具有性价比高，使用寿命长等优点，具有一定实用价值。 【关键词】温度控制；继电器；温度检测

Abstract Temperature control is the most important vegetable greenhouse management factor, the temperature is too high or too low, will affect the growth of vegetables. Mainly introduces a control system based on the temperature in of the vegetable greenhouses in SCM st89c52, system using DS18B20 temperature sensor to realize the greenhouse temperature measurement, through the key set to alarm limit value. Experiments prove that the system has the advantages of high performance ratio, long service life, etc., and has some practical value. [Keywords]Temperature control; Relay; Temperature detection

《基于单片机的温度控制系统的设计》

序号（学号）：040930727 长春大学光华学院 毕业设计（论文） 姓名魏明岩 系别 专业 班级0409307 指导教师马春龙 年月日

目录 摘要 (1) 第一章前言 (3) 1.1课题背景和意义 (3) 1.2温度控制系统的使用 (3) 1.3毕业设计任务 (4) 第二章系统方案 (5) 2.1水温控制系统设计任务和要求 (5) 2.2水温控制系统部分 (5) 2.3控制方式 (7) 第三章系统硬件设计 (8) 3.1总体设计框图及说明 (8) 3.2外部电路设计 (8) 3.3单片机系统电路设计 (9) 第四章系统软件设计和调试 (13) 4.1 程序框架结构 (13) 4.2程序流程图及部分程序 (13) 4.3 系统安装调试和测试 (17) 第五章结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20) 附件1（程序代码） (20) 附件2（电路原理图） (27)

基于单片机的水温控制系统 【摘要】温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。为了实现高精度的水温测量和控制，本文介绍了一种以Atmel公司的低功耗高性能CMOS单片机为核心，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统，其硬件电路还包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232接口等电路。该系统可实现对温度的测量，并能根据设定值对温度进行调节，实现控温的目的。 【关键词】单片机AT89C51；温度控制；温度传感器PT1000；PID 调节算法 The summary: Temperature is the main control of industrial control of parameters,In temperature control, due to temperature controlled object properties (such as inertia big, big, lagging effect of nonlinear, etc.), to improve performance, some process temperature control of its direct impact on the quality of the product, and designed a kind of ideal temperature control system is a very valuable.In order to realize high precision temperature measurement and control, this paper introduces a meter taking Atmel company low-power high-performance CMOS chip as the core, and the PID control algorithm with PID parameters combination of control method to realize the temperature control system, the hardware circuit including temperature, temperature

基于单片机的智能温控系统的设计与实现

课程设计报告设计名称基于单片机的智能温控系统的设计与实现 学校陕西电子科技职业学院 学院电子工程学院 学生姓名王一飞 班级1507 指导教师聂弘颖 时间2017年10月23日

一、概述 随着嵌入式技术、计算机技术、通信技术的不断发展与成熟。控制系统以其直观、方便、准确、适用广泛而被越来越广泛地应用于工业过程、空调系统、智能楼宇等。恒温控制系统，控制对象是温度。温度控制在日常生活及工作领域应用的相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制，而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。 本项目设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能：被控温度范围可以调整，初始范围25<=T<=35。如果被测温度在25度到35度之间，则既不加热，又不报警；如果被测温度小于25度，则既加热，又报警；如果被测温度大于35度，则报警，不加热。 数码管显示温度，温度精确到整数。 二、方案设计 采用单片机+单总线DS18B20的方案，其中单片机采用51兼容系列 三、详细硬件设计及原件介绍 3.1 单片机最小系统 在基于单片机的应用系统中，其核心是单片机的最小系统，而单片机又是最小系统的核心，为了方便起见，采用的单片机型号是：STC89C52RC,内部资源有：8KB FLASH ,512B SRAM,4个8位I/O,2个TC,1个UART，带ISP和IAP功能。是近年来流行的低端51单片机。时钟电路采用12.0M晶体，复位电路采用简单的RC复位电路。R=10K,C=10uF，详细电路见总体原理图 3.2 DS18B20简介 DS18B20是采用“1-wire”一线总线传输数据的集成温度传感器，信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线。可采用外部电源供电，也可采用总线供电方式，此时，把VDD连接在一起作为数字电源。 因为每一个DS18B20有唯一的系列号（silicon serial number）,因此多个DS18B20可以存在于同一条单线总线上，这允许在许多地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测。 3.2 DS18B20与单片机接口

模电课设—温度控制系统设计

目录 1.原理电路的设计 (11) 1.1总体方案设计 (11) 1.1.1简单原理叙述 (11) 1.1.2设计方案选择 (11) 1.2单元电路的设计 (33) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (33) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (44) 1.2.3电压表征温度单元 (55) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (66) 1.2.5驱动单元——继电器 (88) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (99) 1.3完整电路图 (1010) 2.仿真结果分析 (1111) 3 实物展示 (1313) 3.1 实物焊接效果图 (1313) 3.2 实物性能测试数据 (1414) 3.2.1制冷测试 (1414) 3.2.2制热测试 (1818) 3.3.3性能测试数据分析 (2020) 4总结、收获与体会 (2121) 附录一元件清单 (2222) 附录二参考文献. (2323)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339 N为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。 关键词：温度；测量；控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741，NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

基于51单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。

3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路