基于89C51系列单片机系列的温度控制系统

1、 目录一.系统方案设计2二. 系统设计22.1 单片机的选择及基本原理22.2 温度传感器的工作原理及于单片机连接32.3 报警电路（包含主电路）设计42.4 电源电路52.5 显示电路6三.系统软件设计6 3.1程序框图6四.参考文献13一.系统方案设计 该方案使用stc89C52系列单片机作为核心，以智能温度传感器DS18B20为测量温度的元件，进行温度测量，用1602显示模块将温度显示出来。设定一个温度上下限，当温度低于下限或高于上限时，将控制使主电路进行动作（加热或制冷），同时使报警电路报警（本方案中将主电路模拟用二极管算入报警电路中），本方案中用四个发光二极管模拟加热和制冷装置的动作

2、，用蜂鸣器和电阻组成报警电路（详见后面该单片机系统原理图）。其系统框图如下：2. 系统设计2.1 单片机的选择及基本原理 本方案中选用stc89C52作为本温控系统的核心，功能上STC89C52与教材上介绍的80C51并无太大差别。S 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停TC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控

3、制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。2.2 温度传感器的工作原理及于单片机连接 温度传感器的单总线于单片机的P2.7口连接，P2.7是单片机的高位地址总线，P2端口是8位双向I/O口。对其端口写1可用作输入口。 DS18B20与单片机的接口线路很简单，该

4、传感器只有3个接口，一个接地，一个接电源，输入输出引脚接单片机的I/O口，此外，电源和输入输出引脚之间应加入一个的电阻。连接图如下：DS18B20概述：该传感器是DALLAS公司生产的单总线器件，具有体积小线路简单等特点。该产品具有以下特点：1，只需要一个端口就可以实现。2，每个DS18B20上都有独一无二的的序列号。3，实际应用中无需其他器件就可以测量温度。4，测量温度在-25.C+125.C5，数字温度计的分辨率可以从9到12位可选6，内部附有温度上下限警告设置。 工作原理：其中的温度传感器可以测量温度，以12位转化为例：以16位符号扩展的二进制补码读书形式提供，以形式表达，其中S为符号位

5、，存储在18B20的两个8比特的的RAM中，二进制的前五位为符号位，如果大于0，则这五位为0，直接用测的数字乘以0.0625即可，如果小于0，则这五位为1，应对数据进行取反加1再乘以0.0625. 温度对应表格如下： DS18B20配置寄存器： 第五位一直是1，TM是测试模式位，用于设定工作在测试模式还是工作模式。出厂时设为0用户无需改动，R1，R0用于设定分辨率，如下图显示： ROM命令跟随需要交换的数据，功能命令跟随者需要交换的数据。如果丢失任何一步或者序列混乱，DS18B20都不会相应主机。2.3 报警电路（包含主电路）设计 原理图如下：2.4 电源电路 本系统需要5V电源，采取三端稳压

6、电源LM7805.该电源接线简单，仅有输入输出公共端三个引脚，内部有过流保护、过热保护等可以保护电路。以下是电源连接图：2.5 显示电路 本系统采用1602显示模块进行显示。该显示模块使用5V电源驱动，可以双行显示，不能显示汉字，内置128个字符的ASCII字符集字库，每行可以显示16个字符，只有并行接口无穿行接口。3. 系统软件设计 3.1程序框图系统程序为：#include <reg51.H>#include <intrins.H>#include <math.H>#define uchar unsigned char/宏定义，定义无符号字符型数据#de

7、fine uint unsigned int和无符号整形数据； sbit dula = P26;/各个引脚初始化定义； sbit wela = P27; sbit beep=P30; sbit led0=P10; sbit led1=P11; sbit led2=P12; sbit led3=P13; sbit RS = P35; sbit LCDEN = P34; uint warm_l1=250;/定义四个温度点； uint warm_l2=220; uint warm_h1=370; uint warm_h2=350;void delayUs()/延时微秒； _nop_(); void

8、delayMs(uint a)/延时毫秒； uint i, j; for(i = a; i > 0; i-) for(j = 100; j > 0; j-); void writeComm(uchar comm) /写控制； RS = 0; P0 = comm; LCDEN = 1; delayUs(); LCDEN = 0; delayMs(1);/产生一个下降沿；void writeData(uchar dat) /写数据:RS=1, RW=0; RS = 1; P0 = dat; LCDEN = 1; delayUs(); LCDEN = 0; delayMs(1); voi

9、d init()/1602初始化； dula = wela = 0; writeComm(0x38); writeComm(0x0c); writeComm(0x06); writeComm(0x01); void writeString(uchar * str, uchar length)/字符显示； uchar i; for(i = 0; i < length; i+) writeData(stri); /*/*DS18B20*/ sbit ds = P22;void dsInit()/ds18b20引脚初始化； unsigned int i; ds = 0; i = 100; wh

10、ile(i>0) i-; ds = 1; i = 4; while(i>0) i-; void dsWait() unsigned int i; while(ds); while(ds); i = 4; while(i > 0) i-;bit readBit()/读每一位的数据； unsigned int i; bit b; ds = 0; i+; ds = 1; i+; i+; b = ds; i = 8; while(i>0) i-; return b;unsigned char readByte()/读字节数据； unsigned int i; unsigned

11、char j, dat; dat = 0; for(i=0; i<8; i+) j = readBit(); dat = (j << 7) | (dat >> 1); return dat;void writeByte(unsigned char dat)/写引脚； unsigned int i; unsigned char j; bit b; for(j = 0; j < 8; j+) b = dat & 0x01; dat >>= 1; if(b) ds = 0; i+; i+; ds = 1; i = 8; while(i>0

12、) i-; else ds = 0; i = 8; while(i>0) i-; ds = 1; i+; i+; void sendChangeCmd()/发出温度转换请求； dsInit(); dsWait(); delayMs(1); writeByte(0xcc); writeByte(0x44);void sendReadCmd()/发出读的命令； dsInit(); dsWait(); delayMs(1); writeByte(0xcc); writeByte(0xbe); int getTmpValue()/获取温度的函数； unsigned int tmpvalue; i

13、nt value; float t; unsigned char low, high; sendReadCmd(); low = readByte(); high = readByte(); tmpvalue = high; tmpvalue <<= 8; tmpvalue |= low; value = tmpvalue; t = value * 0.0625; value = t * 100 + (value > 0 ? 0.5 : -0.5); /大于0加0.5, 小于0减0.5 return value;void display(int v) /温度显示函数； uns

14、igned char count; unsigned char datas = 0, 0, 0, 0, 0; unsigned int tmp = abs(v); datas0 = tmp / 10000; datas1 = tmp % 10000 / 1000; datas2 = tmp % 1000 / 100; datas3 = tmp % 100 / 10; datas4 = tmp % 10; writeComm(0xc0+3); if(v < 0) writeString("- ", 2); else writeString("+ ",

15、 2); if(datas0 != 0) writeData('0'+datas0); for(count = 1; count != 5; count+) writeData('0'+datascount); if(count = 2) writeData('.'); /温度处理及报警函数； void deal(uint t) if (t>warm_l2)&&(t<=warm_l1)|(t>warm_h2)&&(t<=warm_h1) led0=0; delayMs(20); led0=1

16、; else if (t<=warm_l2) led1=0; delayMs(10); led1=1; beep=0; delayMs(20); beep=1; else if (t<warm_h2)&&(t>warm_l1) ) led2=0; delayMs(20); led2=1; else led3=0; delayMs(10); led3=1; beep=0; delayMs(20); beep=1; /*/*DS18B20*/ void main() uchar table = " xianzaiwendu:" /定义无符号字符数组并初始化； sendChangeCmd(); /发送温度转换请求； init(); /1602初始化； writeComm(0x80);/写指令； writeString(table, 16);/写字符串； while(1) delayMs(1000); /温度转换时间需要750ms以上 w