基于单片机的水温自动控制系统设计

1、基于单片机的水温自动控制系统设计一、 题目要求及分析 要求设计一个水温控制系统，能正常控制和测量温度范围，用at89c51控制ds18b20，读取数据对ds18b20转换后的数据进行处理，转换成实际温度，使用6位数码管显示ds18b20测出的温度。二、 系统总体方案1、 温度传感器选择采用ds18b20单线数字温度传感器做温度检测器。ds18b20能够直接将所采集的信号进行模|数转换2、 led显示方案系统需要采用6位led数码管显示，led显示有动态显示和静态显示。本次采用动态显示，增加74ls245芯片最为led数码管的驱动，采用共阴极的led，其中单片机的p1口为led的段码输出口，p3

2、.0p3.5分别是led的位码输出口三、 硬件电路组成部分（1） ds18b20温度采集电路 ds18b20有3个引脚，gnd接地信号、dq数据输入输出引脚、vdd外接供电电源输入端。如图示：ds18b20温度值格式表，如下图所示。这是12位转换后得到的12位数据，存储在ds18b20的两个8比特的ram中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得温度大于0，这5位为0，只要将测得得数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1测得的数值需要取反加1再乘0.0625即可得到实际温度。 高8为中的高五位是符号位，表示温度是零上还是零下。高8位中的低三位和低8为中的高4位构成温度的整

3、数部分。低8位中的低4位为温度的小数部分。（2） 数码管led（3） 单片机外部时钟电路（4） 单片机复位电路 四、 软件设计1、主程序 2、ds18b20复位子程序y3、ds18b20读温度子程序4、ds18b20数据处理子程序五、程序（一）编写、汇编源程序;变量定义dq bit p2.4 ;ds18b20数据位flag1 bit 00h sign bit 01h msb equ 30hlsb equ 31hinteg equ 32hdecim equ 33hseg-s equ 34hseg-i3 equ 35hsegi2 equ 36hseg-i1 equ 37hseg-d1 equ 38

4、hseg-c equ 39h；主程序 org 0000hmain lcall init-1820 lcall get-temper lcall data-ppoc lcall seg-gen lcall display sjmp main;ds18b20复位初始化子程序init-1820: setb dq nop clr dq mov r1，#3tsr1: mov r0,#107 djnz r0，$ djnz r1,tsr1 setb dq nop nop nop mov r0,#25htsr2: jnb dq,tsr3 djnz r0,tsr2 ljmp tsr4tsr3: setb fla

5、g1 ljmp tsr5tsr4 : clr flag1 ljmp tsr6tsr5: mov r0,#117 djnz r0,$tsr6: setb dq ret;读出转换后的温度值get-temper: setb dq lcall init-1820 jb flag1,tss2 rettss2： mov a,#0cch lcall write-1820 mov a, #44h lcall write-1820 lcall delay lcall init-1820 mov a,#0cch lcall write-1820 mov a,#0beh lcall write-1820 lcall

6、 read-1820 ret;写ds18b20的子程序write-1820： mov r2，#8 clr cwr1： clr dq mov r3，#6 djnz r3，$ rrc a mov dq,c mov r3，#23 djnz r3，$ setb dq nop djnz r2，wr1 setb dq ret;读ds18b20的程序read-18200： mov r4,#2 mov r1，#31hre00： mov r,#8re01： clr c setb dq nop nop clr dq nop nop nop setb dq mov r3，#9re10： djnz r3，re10 m

7、ov c,dq mov r3，#23 djnz r3,$ rrc a djnz r2，re01 mov r1，a dec r1 djnz r4，re00 ret;数据处理子程序data-proc: clr c clr sign mov a,msb rlc a jc neg ljmp procneg: clr c setb sign mov a,lsb cpl a add a,#1 mov lsb,a mov a,msb cpl a addc a,#0 mov msb,aproc: mov a,lsb anl a,#0fh mov decim,a mov a,msb swap a anl a,#

8、0f0h mov integ,a mov a,lsb swap a anl a,#0fh mov r0，integ orl a,r0 mov integ,a ret;生成显示码子程序seg-gen： mov dptr,#table jb sign,s-neg mov seg-s,#00h sjmp s-ints-neg: mov seg-s,#40hs-int mov a,integ mov b,#100 div ab movc a,a+dptr mov seg-i3，a mov a,b mov b,#10 div ab movc a,a+dptr mov seg-i2，a mov a,b m

9、ovc a,a+dptr orl a,#80h mov seg-i1，a mov dptr,#float-tab mov a,decim movc a,a+dptr mov dptr,#table movc a,a+dptr mov seg-d1，a mov seg-c,#39h ret;显示子程序display: mov p3，#0ffh clr p3.0 mov p1，seg-s lcall delay setb p3.0 clr p3.1 mov p1，seg-i3 call delay setb p3.1 clr p3.2 mov p1，seg-i2 lcall delay setb

10、p3.2 clr p3.3 mov p1，seg-i1 lcall delay setb p3.3 cle p3.4 mov p1，seg-d1 lcall delay setb p3.4 clr p3.5 mov p1，seg-c lcall delay setb p3.5 ret;延时子程序，延时5秒delay: mov r5，#5d1： mov r6，#248 djnz r6，$ djnz r5，d1 ret;table: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h db 6dh,7dh,07h,7fh,6fhfloat-tab db00,01,01,02,03,03,04,04,05

11、,06,06,07,08,08， db09,09 end（二）程序仿真1、 先在protues仿真软件中搭建硬件电路；2、 根据设计思想和硬件电路在keil2中编写程序代码调试通过并生成.axm文件；3、 双击protues仿真电路中的单片机，将.axm文件添加到单片机中，然后运行观察结果。（三）结果分析能够从温度传感器中获得温度数据，程序能正常执行，测得结果有一定的误差，总之，效果还行。六、 心的体会本设计以单片机为核心部件的控制系统，利用软件编程，最终实现设计要求。 这次课程设计历时两个星期，从一开始的确定课题，理论学习，到后来的资料查找，再到调试仿真，这一切都使我的理论知识和动手能力进一步提高。 在本