基于单片机的智能温控系统的设计与实现

1、课程设计报告基于单片机的智能温控系统的设计与实现设计名称学 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、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

2、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=Tv=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。A 4、口、二、方案设计采用单片机+单总线DS18B20勺方案，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勺应用系统中，其核心是单片机勺最小系统，而单片机又是最小系统勺核心，为了方

3、便起见，采用的单片机型号是：STC89C52R（内部资源有：8KB FLASH ,512BSRAM,4个8位1/0,2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DS18B2C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

4、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VCC4. 7KT1GND吉I/O2 3VDD图3冷外擁电源供电方式TO OTHER 1-WIREDEVICESEXTERNAL +5V SUPPLY四、总体 原理图见 附录1五、程序 设计1、主程序流程图六、项目总结通过对该项目的设计制作，我对简单的单片机控制系统的开发过程有了比较全面的理 解，在这次实习中，我的体会有:1.细心

5、，制作硬件和编写程序，调试程序，都需要细心，否则很容易失败2. 基础，单片机不是万能的，它需要外部硬件电路的配合，这些电路不复杂，但是要 弄明白它的原理，还是要下一番功夫的。像基础的电子焊接，测量，元件的识别等都是。3. 团队合作，由于时间的关系，每个项目由几个人合作，这时就特别需要团队合作意 识。4. 撰写设计文档，对写设计文档总感到是一种累赘反正实物已经出来了，有没有 文档关系不大。现在需要在设计过程中随时记录一些东西，最后整理成设计文档。5. 将一个大的问题分割成几个相对独立的部分，更容易解决。附录1:电路原理图附录 2：代码：（1）名称：温控系统#include / 包含头文件，一般情

6、况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存 器的定义/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*定义端口*/I*sbit DQ=P2A7;/ds18b20 端口sbit ledj=P1A1;/加热sbit ledb=P1A7;报警sbit keyup=P3A0; /温度加sbit keydn=P3A1; /温度减/*全局变量*/uint tmax=30;uint tmin=26;uint temp;uchar shi,ge,temph,i,j,x;uchar code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0

7、x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /7 段数码管段码表共阳/*/* 函数声明 */ unsigned int ReadWD(void);void csh(void);unsigned char ReadOneChar(void); void WriteOneChar(uchar dat);void delay(uint i);void xs(uchar shi,uchar ge);void sjcl();/*/ /* 主函数 */ /*/ void main()/unsigned char temph;whi

8、le(1)if(keyup=0)for(j=0;j20;j+)for(i=0;i20;i+)shi=tmax/10;ge=tmax%10;xs(shi,ge);delay(5000);shi=10;ge=10;xs(shi,ge);if(keyup=0)tmax+;while(keyup=0); if(keydn=0)tmax-;while(keydn=0); else if(keydn=0)for(j=0;j20;j+)for(i=0;i4;shi=temph/10; / 十位温度ge=temph%10; / 个位温度xs(shi,ge); / 显示温度sjcl(); / 数据处理void

9、xs(uchar shi,uchar ge)P2=2;P0=tabshi;delay(500);P2=3;P0=tabge;delay(500);P2=4;P0=0xc6;delay(500);/*/* 数据处理函数 */*void sjcl()if(temphtmax)ledj=1;ledb=0;else if(temph=tmin&temph0;i-)DQ = 0; / 给脉冲信号dat=1;DQ = 1; / 给脉冲信号if(DQ=1)dat|=0x80;delay(5);return(dat);/*/ /* 写一个字节 */ /*/ void WriteOneChar(unsigned

10、 char dat)unsigned char i=0;for (i=8;i0;i-) DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay(5);DQ = 1;dat=1;delay(5);/*/* 读取温度 */ unsigned int ReadWD(void) unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;csh();WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); /启动温度转换delay(200);csh();WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作W

11、riteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器等（共可读 9 个寄存器）前两个就是温度a=ReadOneChar(); /低位b=ReadOneChar(); /高位b=8;t=a+b;return(t);（2）名称：DS18B20温度计，温度值由单片机发给上位机并显示（扩展功能程序）/*名称：18B20温度传感器，温度在上位机显示公司：陕西圣弘科技有限公司编写：赵进全日期： 2010.8*/#include / 包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的 定义#include/#include#define uchar unsigned char#define uin

12、t unsigned int/*/* 定义端口 */*/sbit DQ=P2A7;/ds18b20 端口*/*全局变量*/*uint temp;uchar shi,ge,bh;uchar code tab= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,段数码管段码表共阳0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /7I*/*函数声明*unsigned int ReadWD(void);void csh(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(ucha

13、r dat);void delay(uint i);void xs(uchar shi,uchar ge);*/* 主函数 */ /*/ void init_com(void) / 串口初始化函数TMOD=0X20; / 定时器 1 定时方式 2/PCON=0X00;SCON=0X50; / 串口方式 1，允许接收TH1=0XFD; / 波特率为 9600TL1=0XFD;TR1=1;void comm(char *parr) /串口发送数据函数doSBUF=*parr+; /发送数据while(!TI);/数据发送完标志位 1TI=0;/标志清 0while(*parr);/保持循环直到字符

14、为 0main()/主函数unsigned char TempH,buff2;init_com();while(1)temp=ReadWD();/ 定时读取当前温度TempH=temp4;shi=TempH%100/10; / 十位温度ge=TempH%100%10; /个/ 位温度bh=0x39;/ 显示C符号xs(shi,ge);sprintf(buff,%d,temp4); /将整型温度转换成字符型comm(buff); /将字符型温度由串口发送到上位机void xs(uchar shi,uchar ge)P2=1;P0=tabshi;delay(500);P2=2;P0=0;P0=ta

15、bge;delay(500);P0=0;P2=3;P0=bh;delay(500);P0=0;I*/*延时函数*/void delay(unsigned int i)/ 延时函数while(i-);/*初始化*/void csh(void)unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ 复位delay(8); /稍做延时DQ = 0； /单片机将DC拉低delay(80); / 精确延时大于 480usDQ = 1; /拉高总线delay(10);x=DQ; / 稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化失败 delay(5);/*/* 读一个字节 */unsigne

16、d char ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i-)DQ = 0; / 给脉冲信号dat=1;DQ = 1; / 给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;delay(5);return(dat);/*/* 写一个字节 */void WriteOneChar(unsigned char dat)unsigned char i=0;for (i=8;i0;i-)DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay(5);DQ = 1;dat=1;delay(5);/*/* 读取温度 */*unsigned int ReadWD(void) unsigned char a=0;unsig