基于51單片機的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計

1、課程設(shè)計1基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計1.設(shè)計要求設(shè)計要求要求設(shè)計一個溫度測量系統(tǒng)，在超過限制值的時候能進行聲光報警。具體設(shè)計要求如下：①數(shù)碼管或液晶顯示屏顯示室內(nèi)當(dāng)前的溫度；②在不超過最高溫度的情況下，能夠通過按鍵設(shè)置想要的溫度并顯示；設(shè)有四個按鍵，分別是設(shè)置鍵、加1鍵、減1鍵和啟動復(fù)位鍵；③DS18B20溫度采集；④超過設(shè)置值的5℃時發(fā)出超限報警，采用聲光報警，上限報警用紅燈指示，下限報警用黃燈指示，正常

2、用綠燈指示。2.方案論證方案論證根據(jù)設(shè)計要求，本次設(shè)計是基于單片機的課程設(shè)計，由于實現(xiàn)功能比較簡單，我們學(xué)習(xí)中接觸到的51系列單片機完全可以實現(xiàn)上述功能，因此可以選用AT89C51單片機。溫度采集直接可以用設(shè)計要求中所要求的DS18B20。報警和指示模塊中，可以選用3種不同顏色的LED燈作為指示燈，報警鳴笛采用蜂鳴器。顯示模塊有兩種方案可供選擇。方案一：使用LED數(shù)碼管顯示采集溫度和設(shè)定溫度；方案二：使用LCD液晶顯示屏來顯示采集溫度和

3、設(shè)定溫度。LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但在使用時，若用動態(tài)顯示則需要不斷更改位選和段選信號，且顯示時數(shù)碼管不斷閃動，使人眼容易疲勞；若采用靜態(tài)顯示則又需要更多硬件支持。LCD顯示屏可識別性較好，背光亮度可調(diào)，而且比LED數(shù)碼管顯示更多字符，但是編程要求比LED數(shù)碼管要高。綜合考慮之后，我選用了LCD顯示屏作為溫度顯示器件，由于顯示字符多，在進行上下限警戒值設(shè)定時同樣可以采集并顯示當(dāng)前溫度，可以直觀的看到實際溫度與警戒溫度的對比。LC

4、D顯示模塊可以選用RT1602C。課程設(shè)計3中恢復(fù)，同時也為了系統(tǒng)調(diào)試方便，需要設(shè)計一個復(fù)位電路。單片機的復(fù)位電路有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種形式，因為本次設(shè)計要求需要有啟動復(fù)位鍵，因此本次設(shè)計采用按鍵復(fù)位，如圖3。復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電復(fù)位和系統(tǒng)在運行時用戶的按鍵復(fù)位功能。3.3鍵盤接口模塊鍵盤接口模塊本次設(shè)計需要的按鍵有4個，除去一個復(fù)位按鍵外，還有3個功能按鍵，因此選擇獨立式鍵盤。如圖4，將鍵盤直接與單片機P1口的P1.0、P1.

5、1、P1.2相連。3個鍵設(shè)計思路如下：當(dāng)按下S1鍵時，系統(tǒng)進入上下限警戒值調(diào)整狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝淮伟聪耂1鍵時，進行上限警戒值設(shè)定，當(dāng)?shù)诙伟聪耂1鍵時，進行下限警戒值設(shè)定，當(dāng)?shù)谌伟聪耂1鍵時，回到正常工作狀態(tài)。在警戒值調(diào)整狀態(tài)下，按下S2鍵，上下限警戒值加1，按下S3鍵，上下限警戒值減1，正常工作狀態(tài)下，按下S2和S3鍵無作用。3.4溫度采集模塊溫度采集模塊本次設(shè)計中的溫度傳感器使用的是DALLAS公司的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20

6、，這是一種常用的溫度傳感器，具有體積小、硬件開銷低、抗干擾能力強、精度高的特點。DS18B20采用獨特的一線接口，具有只需要一條口線通信多點的能力，簡化了分布式溫度傳感應(yīng)用，無需外部元件。可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0V至5.5V，測量溫度的范圍為55℃至125℃，在10℃至85℃范圍內(nèi)精度為0.5℃。溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位，溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒，用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫