温度控制器实验报告

目录第1节引言 -2-1.1温度控制器的概述 -..2...-1.2设计目的，任务及要求 -.2...-第2节系统硬件设计 -2-2.1芯片的选择 -..2..-.2.2.系统工作原理 -..4...-..-.5...-.2.3系统的硬件构成及功能...-.5...-.2.3.1温度控制器总体电路图 .错 误..！未定义书签。.错 误..！未定义书签。第3节方案的设计之系统软件设计 3.1系统主程序设计 -..5...-3.1.1主程序流程图 -5-第4节性能测试和结果分析 4.1温度校准 -..6..-.4.24.1温度校准 -..6..-.4.2温度报警及风机控制. 错 误...！未定义书签。第5节实训体会.参考文献温度控制器的设计第1节引言随着对电器在节能、环保、舒适等方面的要求不断提高，越来越多的智能控制技术引入到电器中。嵌入式智能家用电器也简称为智能家用电器。在这种家用电器中，人机界面友好方便，由单片机对家用电器的基本功能进行控制，同时还模拟人的智能活动过程。在控制过程中结合各种智能活动进行必要的处理，大大提高了家用电器的品质和性能，产生了更加优秀的控制效果，使人们得到更理想的服务。1.1带时间显示的温度控制器的概述温度控制器由单片机模块，数码管显示模块，按键模块，DS18B20的温度传感模块，风机控制及温度报警五大模块组成。可实现温度实时检测，超过温度上下限报警并启动风机冷却等功能。其中可以通过各个按钮控制设定各个数值（温度上下限）。1.2本设计目的，任务及要求基本功能要求：完成温度进行测量，测量范围+20~+80度；将温度测量值在六位LED数码管显示模块显示；可以通过按键进行温度上下限报警设定；超过温度上下限报警并启动风机冷却；系统掉电时记录当前温度并在下次启动时显示第2节系统硬件设计2.1芯片的选择在确定我们小组的主题任务后，我们小组进行了各个芯片的选择工作。传感器的选择采用DALLAS最新单线数字温度传感器）S18B20。测量温度范围为-55°C~+125°C,在40~+85°C范围内，精度为土0.5°C。单片机的选择采用宏晶科技生产的STC89C52RC单片机作为控制器。2.1.3显示器的选择采用LED数码管设备显示常用电子元器件方案的确定：经过我们小组4人的讨论，考虑到功能，以及合理性等要求，我们最终决定本次设计使用到的元器件包括STC89C52芯片、数码管显示器、B18B20。其中STC89C52系统的核心，它主要负责控制各个部分的协调工作在其外围接上复位电路，显示器，上拉电阻，按钮等。2.2工作原理2.2.1DS18B20简介DS18B20特点1•单线结构，只需一根信号线和CPU相连。不需要外部元件，直接输出串行数据。可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为3V〜5V。测温精度高，测温范围为：一55°C〜+125°C,在-10°C〜+85°C范围内，精度为±0.5°C。测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可达0.0625°C。数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制9：位精度的转换时间为93.75ms：10位精度的转换时间187.5ms：12位精度的转换时间750ms。具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的数值。可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。DS18B20的读写操作介绍(一)ROM操作命令：1•读命令(33H)：通过该命令主机可以读出DS18820的ROM中的8位系列产品代码、48位产品序列号和8位CRC校验码。该命令仅限于单个DS18B20在线的情况。选择定位命令(55H)：当多片DS18820在线时，主机发出该命令和一个)4位数，DS18820内部ROM与主机一致者，才响应命令。该命令也可用于单个S18820的情况。查询命令(0F0H)：该命令可查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号。跳过ROM序列号检测命令OCCH)：该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直接对寄存器操作，该命令仅限于单个)S18820在线的情况。报警查询命令(0ECH)：只有报警标志置位后,DS18B20才相应该命令。存储器操作命令：写入命令(4EH):该命令可写入寄存器的第2、3、4字节，即高低温寄存器和配置寄存器。复位信号发出之前，三个字节必须写完。2•读出命令(0BEH):该命令可读出寄存器中的内容，复位命令可终止读出。3.开始转换命令44H)：该命令使DS18B20立即开始温度转换，当温度转换正在进行时，主机这时读总线将收到0；当温度转换结束时，主机这时读总线将收到。若用信号线给DS18820供电，则主机发出转换命令后，必须提供至少相应于分辨率的温度转换时间的上拉电平。4•回调命令(088H):该命令把EEROM中的内容写到寄存器TH、TL及配置寄存器中。DS18820上电时能自动写入。5•复制命令(48H)：该命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的内容写至【JEEROM中。6读电源标志命令(084H)：主机发出该命令后,DS18B20将进行响应，发送电源标志，信号线供电发0,外接电源发1。DS18820的复位及读写时序：1•复位：对DS18B20操作之前，首先要将它复位。复位时序为：主机将信号线置为低电平，时间为180〜960》S。主机将信号线置为高电平，时间为5〜60》S。DS18B20发出60〜240》S的低电平作为应答信号。主机收到此信号后，才能对DS18820作其它操作。写操作：主机将信号线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。从信号线的下降沿开始，在15〜60》S的时间内DS18820对信号线检测，如信号线为高电平，则写1，如信号线为0，则写0，从而完成了一个写周期。在开始另一个写周期前，必须有1卩S以上的高电平恢复期。读操作：主机将信号线从高电平拉低至低电平1卩S以上，再使数据线升为高电平，产生读起始信号。从主机将信号线从高电平拉低至低电平起5〜60弟的时间内,DS18820将数据放到信号线上，供主机读取。从而完成了一个读周期。在开始另一个读周期前，必须有1卩S以上的高电平恢复期。2.2.2系统工作原理基于这个设计的上述要求，根据功能要求，必须有单片机控制模块，风机控制及报警模块，数码管显示模块以及)S18B20的温度传感模块。各个模块都有其自己的功能。上电后，通过DS18B20可以检测到温度，并在显示器上显示，温度的上下限可由Pl.4,P1.5,P1.6,P1.7口的三个按钮调整设定。当超过上下限设定值时发光

二极管闪烁蜂鸣器响；当超过设定值3度开风扇，正负3度之间保持，低于设定值度关风扇。当系统掉电后存储当前温度值并在下次开启时显示按。下连接单片机9脚的RESET,可以实现整个电路的复位。2.3系统的硬件构成及功能带时间显示的温度控制器总体电路图图2-3-1温度控制器电路图图2-3-1温度控制器电路图图为用protel画的总体电路图，可以实现各个功能要求,第3第3节方案的设计之系统软件设计3.1系统主程序设计主程序流程图3.1.2DS18B20程序代码（见附录）

第4节性能测试和结果分析4.1温度校准表1性能测试（温度测试）标准值（温度计）。c测量值（课程设计）c绝对误差c相对误差%30.029.40.62.030.330.60.30.931.531.10.41.332.132.30.20.633.433.60.20.633.834.10.30.934.735.00.30.935.535.90.41.136.336.60.30.837.437.70.30.8由上表可知，本温度计的测量误差可以控制在1%左右，基本满足应用要求第5节设计体会这次课程设计老师给我们安排了两个星期的时间，可以说是比较充裕的，但也因为刚好是碰到考试周，所以又很多事要做。在本次课程设计,设中计的结果基本符合设计的要求，我们也加了一些自己的想法。基本上算是比较满意的。在这次的设计的过程当我中学到了很多,对很多相关的知识有了更深一层的理解，特别的对单片机这块。这次的设计，很好的将我们上学期学过的单片机进行复习并用于了实践之中，是我们能更好的掌握其一般原理。另外，本次课程设计以小组的形式展开，这样一来不但提高了我们的动手能力，也增进了同学间的了解，增强了团队合作的意识。总的来说，本次课程设计对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美