李瑞卿 毕业论文PPT

1、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 指导教师：鲁庆宾指导教师：鲁庆宾n专业：通信工程（升）专业：通信工程（升） n学生：李瑞卿学生：李瑞卿n学号：学号：1306734005目录目录概述概述 1系统总体分析系统总体分析 2硬件系统设计硬件系统设计 3软件系统设计和仿真软件系统设计和仿真 4结论结论 5结论结论 51.概概 述述1、课题的背景和现状、课题的背景和现状 背景：我们都知道，日常生活中温度控制在各行各业中起着关键性的作用。因此能够检测温度变化的温度检测设备在各种工业生产过程中得到了广泛的开发和应用，如家电行业、汽车行业等。 现状：我国的温度测控系统的技术研究比较晚,

2、虽说掌握了以单片机为核心的单参数和单回路的室内微机测控技术，但是对于多参数多回路的温度测控技术的研究比较落后。2、立题的目的和意义、立题的目的和意义 目的：使用温度控制系统，可以及时、精确的反映各种环境温度变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度等多种控制方式。 意义：温度测量在产品生产，工业设计，能源节约中起到了关键性的作用。3、本系统主要研究内容、本系统主要研究内容 本系统介绍了一种以AT89C51单片机为核心的控制器，以DS18B20为温度传感器的温度控制器。首先，通过对元器件的选择，设计控制器的硬件电路，包括测温电路、按键电路、温度控制继电器电路、LCD液晶显示电路，AT89C51

3、单片机最小系统等； 然后，设计相关应用程序，包括主程序，读出温度子程序、温度控制继电器程序、LCD显示程序、按键处理程序等；最后，通过仿真，对整个系统进行调试、分析。最终实现温度采集、显示、控制等功能。2.系统总体分析系统总体分析1、总体方案设计、总体方案设计 2 2、硬件的选择、硬件的选择2.1.单片机的选择。 单片机种类很多，在众多51系列单片机中，较为常用的是ATMEL 公司的AT89C51单片机，AT89C51片内4KROM是Flash工艺的，使用专用的编程器自己就可以随时对单片机进行电擦除和改写，片内有128字节的RAM。 2.2 温度传感器的选择 温度可以通过物体随温度变化的某些特

4、性（如电阻、电压变化等特性）来间接测量，常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻、热电阻、集成温度传感器及数字式温度传感器等。 虽然热电阻温度传感器测量范围比较大，但是由于其测温原理是电阻值随着温度的改变而改变，需要设计非常优良的温度采集电路，其中应包括测温部分，线性化部分，放大部分，A/D转换部分，这就会使外围的电路更加复杂。DS18B20是数字式温度传感器，只需一根总线就可以与单片机通信，是外围的电路大大简化，测量的精度更准确。因此本控制器的设计中，温度传感器拟选择DS18B20作为温度采集传感器。3.硬件系统设计硬件系统设计1、DS18B20和和AT89C51单片机连接电路单片机连接电路XTA

5、L218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6

6、/A1427U1AT89C5127.0DQ2VCC3GND1U2DS18B20R14.7k硬件系统设计硬件系统设计2、液晶显示部分与、液晶显示部分与STC89C51单片机的接口单片机的接口XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3

7、.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LR110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k硬件系统设计硬件系统设计3、键盘识别模块、键盘识别模块 单片机的I/O口即可以作为输出也可以作为输入使用，当该检测按键使用的是它的输入功能，我们把按键的其中一端接地，另一段与单片

8、机的I/O口相连，开始时先给I/O口赋一个高电平，然后让单片机一直不断循环检测该I/O口是已经否变为了低电平，若是按键闭合，就相当于此I/O口通过按键接地了，变成低电平，程序如果检测到I/O口变为了低电平就说明该按键已被按下，然后就执行相应的指令和程序。硬件系统设计硬件系统设计4、按键电路与单片机连接电路、按键电路与单片机连接电路 XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34

9、P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51软件系统设计软件系统设计1、主程序流程图主程序流程图软件系统设计软件系统设计2、按键程序的设计按键程序的设计 仿真结果及分析仿真结果及分析1、系统仿真系统仿真 仿真实验一： 设定的温度为-21.00摄氏度，实时检测的温度为0.00

10、摄氏度，启动降温继电器。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P

11、2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L0.0DQ2VCC3GND1U2DS18B20R14.7kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810kR910kRL1G2R-14-AC120RL2G2R-14-AC120Q1PNPQ2PNPD1LED-BIBYD2LED-BIBYR10470R11470D3LED-BIBYD4LED-BIBYD5LED-BIBYD6LED-BIBYR12470R13470R14470R154

12、70D7DIODED8DIODER163kR173k仿真结果及分析仿真结果及分析 仿真实验二： 设定的温度为22.00摄氏度，实时检测的温度为0.00摄氏度，启动升温继电器。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P

13、3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L0.0DQ2VCC3GND1U2DS18B20R14.7kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810kR910kRL1G2R-14-AC120RL2G2R-14-AC120Q1PNPQ2PNPD1LED-BIBYD2LED-BIBYR10470R11470D3LED-BIBYD4LED-BIBYD5LED-BIBYD6LED-BIBYR12470R13470R14470R15470D7DIODED8DIODER163kR173k仿真结果及分析仿真结果及分析2 仿真分析 通过以上的仿真实验，可以看到，本次设计的系统能够可靠地运行。当测定的温度比设定的温度高时，系统自动启动降温继电器；而当测定的温度比设定的温度低时，启动加热继电器。所以可以说：该系统在软件仿真的过程中，系统的软件和硬件能够很好运行，满足设计的要求。为以后在实际的工业生产和日常生活中的运