基于-单片机温度控制器设计

-"温度控制器"课程设计学生： 胡云飞学 号：专业班级：自动化101指导教师：2021年01月08日-目 录第一章 概述1.1课题背景································21.2温度控制器的开展························3第二章系统的硬件电路设计2.1单片机的选择····························42.2温度传感器的选择·······················42.3显示模块的选择·························4第三章系统软件设计3.1主程序设计······························53.2LED显示程序设计························63.3键盘控制模块程序设计····················7第四章仿真与结果4.1仿真原理图·····························84.2结语···································8第五章附录5.1硬件原理图····························95.2程序加载项····························95.3系统仿真图···························105.4系统程序·····························10-基于单片机的温度控制器摘要：本设计介绍一种温度控制器，它是以AT89C52单片机为核心，用按键输入来设置控制温度上、下限，通过DS18B20数字温度传感器采集现场温度，并将其与设定的温度进展比拟，来控制加热装置的通断，利用液晶显示器来显示温度，并设置温度越限报警。利用单片机的开发环境，进展程序的编译、调试。最后在PROTEUS中对温度控制器的温度设置、温度控制、温度报警、温度显示灯功能进展仿真。系统的仿真结果验证了温度控制器的设计可行性。关键词：AT89C52，温度传感器DS18B20，液晶显示器，ProteusAbstract：ThedesigntakeAT89C52microcontrollerasthecore,anditusebuttonstosettheupperandlowerlimits,controltheheatingdevicebyparingsettingtemperaturewithreal-timetemperature,whichiscollectedbyDS18B20,useLEDtodisplaytemperature,andsetthealarmoftemperaturewhichisoutofsettinglimits.Usethedevelopmentenvironmentofmicrocontrollertomakeprogrampilesanddebugging.Attheend,usePROTEUStosimulatethefunctionsoftemperaturesetting,temperaturecontrolling,temperaturealarm,andtemperaturedisplayingoftemperaturecontroller.Theresultofsimulationhasverifiedthefeasibilityofthedesign.Keywords:AT89C52,DS18C20,LED,Proteus第一章绪论1.1课题背景温度控制是一个非常常见的过程，无论是在我们的日常生活中，还是在农业生产-中，甚至在现代化的工业生产中，对温度的控制都是非常必要的。在寒冷的冬天，或者炎热的夏天，我们利用空调来创造一个舒适的环境。种子的发芽、农作物的生长、果实的成熟等都需要适宜的温度。在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反响炉和锅炉中的温度进展检测和控制。由此可见，温度控制是一个非常重要的过程。AT89C52单片机设计的温度控制器，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而将温度准确地控制在设定温度值或设定的温度围之，这对我们的工业、工业生产都是很大帮助的。以单片机为核心的应用技术已成为一项新的工程应用技术。单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优势，在过程控制系统、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用。由此可见，对温度控制器的研究是非常必要的，在科技日新月异的今天，温度控制将对各行各业产生很大的影响，如何才能研究出更高精度的温度控制器.这是我们必须去思考并解决的问题。1.2温度控制器的开展温度控制器广泛应用于家用电器，主要为冰柜、冷柜、空调、饮水机、微波炉等制冷、制热产品配置。目前国温度控制器生产企业减少，仅、、、等地有一些规模稍大一点的生产厂家，他们的生产能力远远不能满足电子温度控制器市场的需求。温度控制器不仅在国市场销售顺畅，而且在国际市场也十分看好。由于日本、意大利、美国等国家对温度控制器产品的需求量很大，温度控制器出口前景十分乐观。-第二章系统的硬件电路设计该硬件系统框图如图2-1所示。控制器由AT89C52单片机、温度检测电路、控制电路等组成。温度传感AT89C52液晶显示被控对象器模块模块温度控制器图2硬件系统框图模块单2.1单片机的选择片采用AT89C52单片机，属于C51单片机系列，其主要工作特性是：键盘输入模 报警模块块（1）片程序存储器含4k字节的Flash程序存储器；机（2）片数据存储器含128字节的RAM；（3）具有32根可编程I/O口线；（4）2个16位定时/计数器；（5）一个5向量两级中断构造；（6）一个全双工串行通信口，片振荡器及时钟电路；（7）具有可编程串行URAR通道；（8）低功耗工作模式有空闲模式和掉线模式；（9）具有三级加密程序存储器；（10）AT89C52工作电源电压为5v；（11）AT89C52最高工作频率为33MHz；图2-1AT89C52引脚图2.2温度传感器的选择采用数字温度传感器DS18B20，DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司-生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此，由它组成的测温系统，具有线路简单，一根通信线可以挂很多这样的数字温度传感器，使用方便等特点。2.3显示模块的选择采用LED数码管显示，LED亮度高、可视角度高和刷新速率快，能提供宽达160°的视角，可以显示各种文字、数字、彩色图像及动画信息，也可以播放电视、录像、VCD、DVD等彩色视频信号，多幅显示屏还可以进展联网播出。第三章系统软件设计3.1主程序设计AT89C52的具体软件程序流程图如图3.1所示。开场程序初始化Y有键输N入吗.图3-1主程序流程图3.2LED显示程序设计执行相应键的功能采集温度值LED显示的流程图如图3-2所示。开场将采集到的值转化为N压缩BCD码Y设字符表-图3-2LED显示模块流程图3.3键盘控制模块程序设计键盘控制模块流程图如图3-3所示。开场N读列线有键闭合否 YNY

读行线有键闭合否延时消抖动图3-3键盘模块流程图 行线列线值转换为按键编号第四章仿真与结果采用绘制电路图软件PROTEUS和用于编写程序的KeilCI．LVision2实现系散转执行相应键功能子程序统设计的仿真。图4为PROTEUS仿真环境下温度值为5°C时的硬件电路图。KeilCpVision2中创立一个新工程。然完后毕在PROTEUS中为该工程参加KeilC源程序。调试后，结果和设计目标完全吻合。图4proteusisis环境下温度值为5°C时的硬件仿真图结语该温度控制器以AT89C52单片机作为核，采用DS18B20单线数字温度传感器采集温度，将采集到的温度直接以数字形式输出到单片机，无须经过变换电路，具有精度高、稳定性好和抗干扰性强等特点。第五章附录-附录1硬件原理图附录2程序加载项附录3系统仿真图附录4系统程序DS18B20EQUP1.0ALARMEQUP1.6MOTOREQUP1.7RLEDEQUP3.5GLEDEQUP3.6BLEDEQUP3.7KEY1EQUP3.0KEY2EQUP3.1KEY3EQUP3.2WENDU_LEQU50HWENDU_HEQU51H*IAOSHUEQU52HZHENGSHUEQU53HDIS_RAM_HEQU54HDIS_RAM_LEQU55HSHEDING_HEQU56HSHEDING_LEQU57HSIGNEQU58H-ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMP INT_T0ORG0100HMAIN:MOVSP,*30HCLRALARMCLRMOTORCLRRLEDCLRBLEDMOVWENDU_L,*0MOV WENDU_H,*0MOV ZHENGSHU,*0MOV DIS_RAM_H,*0MOV DIS_RAM_L,*0MOV SHEDING_H,*0MOV SHEDING_L,*0MOVSIGN,*0LCALLINI_CPULOOP:LCALLKEY_TEST-LCALL PARELCALL GET_TEMPLCALL ZHENGHELCALL DIS_DEALSJMPLOOPPARE:MOVA,ZHENGSHUCLRCCJNEA,SHEDING_H,PARE1PARE1:JCCLOSE_WINDSETBMOTORAJMPPARE_E*ITCLOSE_WIND:CLRMOTORCLRCCJNEA,SHEDING_L,PARE2PARE2:JNCCLOSE_ALARMSETBALARMJMPPARE_E*ITCLOSE_ALARM:-CLRALARMPARE_E*IT:RETKEY_TEST:KEY1,KEY2_TESTLCALLDELAY10MSKEY1,KEY2_TESTINCSIGNMOVA,SIGNCJNEA,*3,KEY1_E*ITMOVSIGN,*0KEY1__E*IT:JNBKEY1,$AJMPKEY_TEST_E*ITKEY2_TEST:KEY2,KEY_3TESTLCALLDELAY10MSKEY2,KEY3_TESTMOVA,SIGNCJNEA,*0,KEY2_DEAL1AJMPKEY2_E*ITKEY2_DEAL1:-CJNEA,*1,KEY2_DEAL2INCSHEDING_HJMPKEY2_E*ITKEY2_DEAL2:INCSHEDING_LKEY2_E*ITJNBKEY2,$AJMPKEY_TEST_E*ITKEY3_TEST:KEY2,KEY_TEST_E*ITLCALLDELAY10MSKEY2,KEY_TEST_E*ITMOVA,SIGNCJNEA,*0,KEY3_DEAL1AJMPKEY3_E*ITKEY3_DEAL1:CJNEA,*1,KEY3_DEAL3DECSHEDING_HJMPKEY3_E*ITKEY3_DEAL3:DECSHEDING_LKEY3_E*IT:-JNBKEY3,$KEY3_TEST_E*IT:RETINI_CPU:MOVTMOD,*01HMOV TH0,*0DCHMOV TL0,*0B0HSETB EASETB ET0SETBTR0RETReadtemperatureGET_TEMP:SETBDS18B20LCALLRESET_DS18B20JCGET_TEMP_E*ITMOVA,*0CCHLCALLWR_DS18B20MOVA,*44HLCALLWR_DS18B20LCALLDELAY1SSETB DS18B20-LCALLRESET_DS18B20JCGET_TEMP_E*ITMOVA,*0CCHLCALLWR_DS18B20LCALLREAD_TEMPCLRDS18B20GET_TEMP_E*IT:RETREAD_TEMP:MOVR4,*2MOVR1,*WENDU_LRE: MOVR2,*8RE1: CLRCSETBDS18B20NOPNOPCLRDS18B20NOPNOPNOPSETBDS18B20MOVR3,*9-DJNZR3,$MOVC,DS18B20MOVR3,*23DJNZR3,NNRRCADJNZR2,RE1MOVR1,AINCR1DJNZR4,RERETDODEALWITHTHEDATAZHENGHE:MOVA,*0FHANLA,WENDU_LMOV*IAOSHU,AMOVA,WENDU_HANLA,*0FHSWAPAMOVB,AMOVA,WENDU_LANLA,*0F0HSWAPA-ADDA,BMOVZHENGSHU,ARETDIS_DEAL:MOVA,SIGNCJNEA,*0,DIS_DEAL1SETBGLEDCLRRLEDCLRBLEDMOVA,ZHENGSHUMOVB,*10DIVABMOVDIS_RAM_H,AMOV DIS_RAM_L,BAJMP DIS_DEAL_E*ITDIS_DEAL1:CJNEA,*1,DIS_DEAL2CLRGLEDSETBRLEDCLRBLEDMOVA,SHEDING_HMOVB,*10-DIVABMOVDIS_RAM_H,AMOVDIS_RAM_L,BAJMPDIS_DEAL_E*ITDIS_DEAL2:CLRGLEDCLR RLEDSETBBLEDMOVA,SHEDING_LMOVB,*10DIVABMOVDIS_RAM_H,AMOV DIS_RAM_L,BDIS_DEAL_E*IT:RETINT_T0:PUSHPSWPUSHACCCLRTR0MOVTH0,*0DCHMOVTL0,*0B0HDISPLAY:-MOVDPTR,*TABLEMOVA,DIS_RAM_HMOVCA,A+DPTRMOVP0,ASETBP2.0LCALLDELAY602USCLRP2.0MOVA,DIS_RAM_LMOVCA,A+DPTRMOVP0,ASETBP2.1LCALLDELAY602USCLRP2.1SETBTR0POPACCPOPPSWRETIResettheDS18B20RESET_DS18B20:CLRDS18B20LCALLDELAY602USSETBDS18B20-LCALLDELAY92USMOVC,DS18B20LCALLDELAY300USRETWR_DS18B20:MOVR7,*8WR_18B20:CLRDS18B20NOPNOP;5USNOPNOPNOPRRCAMOVDS18B20,CLCALLDELAY62USSETB