基于51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)1基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)一個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)，在超過(guò)限制值的時(shí)候能進(jìn)行聲光報(bào)警。具體設(shè)計(jì)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(guò)最高溫度的情況下，能夠通過(guò)按鍵設(shè)置想要的溫度并顯示；設(shè)有四個(gè)按鍵，分別是設(shè)置鍵、加1鍵、減1鍵和啟動(dòng)復(fù)位鍵；③DS18B20溫度采集；④超過(guò)設(shè)置值的5℃時(shí)發(fā)出超限報(bào)警，采用聲光報(bào)警，上限報(bào)警用紅燈指示，下限報(bào)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(jì)要求，本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，由于實(shí)現(xiàn)功能比較簡(jiǎn)單，我們學(xué)習(xí)中接觸到的51系列單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)上述功能，因此可以選用AT89C51單片機(jī)。溫度采集直接可以用設(shè)計(jì)要求中所要求的DS18B20。報(bào)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(bào)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(lái)顯示采集溫度和

3、設(shè)定溫度。LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，但在使用時(shí)，若用動(dòng)態(tài)顯示則需要不斷更改位選和段選信號(hào)，且顯示時(shí)數(shù)碼管不斷閃動(dòng)，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(shí)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(jìn)行上下限警戒值設(shè)定時(shí)同樣可以采集并顯示當(dāng)前溫度，可以直觀的看到實(shí)際溫度與警戒溫度的對(duì)比。LC

4、D顯示模塊可以選用RT1602C。課程設(shè)計(jì)3中恢復(fù)，同時(shí)也為了系統(tǒng)調(diào)試方便，需要設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)位電路。單片機(jī)的復(fù)位電路有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種形式，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)要求需要有啟動(dòng)復(fù)位鍵，因此本次設(shè)計(jì)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(yùn)行時(shí)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(jì)需要的按鍵有4個(gè)，除去一個(gè)復(fù)位按鍵外，還有3個(gè)功能按鍵，因此選擇獨(dú)立式鍵盤。如圖4，將鍵盤直接與單片機(jī)P1口的P1.0、P1.

5、1、P1.2相連。3個(gè)鍵設(shè)計(jì)思路如下：當(dāng)按下S1鍵時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入上下限警戒值調(diào)整狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝淮伟聪耂1鍵時(shí)，進(jìn)行上限警戒值設(shè)定，當(dāng)?shù)诙伟聪耂1鍵時(shí)，進(jìn)行下限警戒值設(shè)定，當(dāng)?shù)谌伟聪耂1鍵時(shí)，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(wú)作用。3.4溫度采集模塊溫度采集模塊本次設(shè)計(jì)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(qiáng)、精度高的特點(diǎn)。DS18B20采用獨(dú)特的一線接口，具有只需要一條口線通信多點(diǎn)的能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用，無(wú)需外部元件?？捎脭?shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0V至5.5V，測(cè)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(bào)警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫