智能温度控制器设计与实现

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1、《智能温度控制器设计与实现》课程设计报告学校：湖北师范学院专业：信息工程班级：0402姓名：马娅程家怀曾庆红指导教师：陈琦田开坤黎明二00六年12月30日11目录1.课程名称：《智能温度控制器设计与实现》32.设计任务和要求33.方案比较选择与论证34.方案的原理图44.1原理图44.2硬件电路主要有五个功能模块，具体如下：54.3硬件电路组成：64.5程序流程图及代码75.电路调试106.收获体会、存在问题和进一步的改进意见117.电路功能扩充：11参考书目：11111.课程名称：《智能温度控制器设计与实现》2.设计任务和要求监测周围环境及物体温度，并实现人们对周围环境

2、及物体的温度的了解或进行实时调控。当温度到达所设的温度时，就会发出警戒。3.方案比较选择与论证方案一：用汇编语言进行编程，以驱动硬件。该系统直接用C52的P0口驱动数码管，但是P0口不具备数据保持能力，需要接一定大小的上拉电阻，显示方式采用扫描法。3个按键同样接有上拉电阻，这样可以有效地消除因键盘抖动所造成的误操作。且须焊的导线和结点多，从而使电路布线复杂，不好布置和容易弄错，检测电路时带来不便。方案二：运用C语言编程，以实现电路功能。该系统直接用S52的P0口驱动数码管，但是P0口不具备数据保持能力，需要接一定大小的上拉电阻，显示方式采用扫描法。用1个按键实现复位功能，

3、数码管直接有上拉电阻，这样可以有效地消除因键盘抖动所造成的误操作。11综上所述：我们采用方案二，其系统框图如下：显示电路单片机传感器越界报警复位电路数据采集4.方案的原理图4、1原理图电路设计图电路仿真图114.2硬件电路主要有五个功能模块，具体如下：传感器电路、数据采集电路、主机电路、显示电路、复位电路和报警电路。（1）主机电路的设计：主机选用52系列单片机AT89S52来实现，利用单片机软件编程灵活、自由度大的特点，力求用软件完善各种控制算法和逻辑控制。本系统选用的AT89S52芯片时钟可达12MHz，运算速度快，控制功能完善。其内部具有128字节RAM，而且有4KB

4、的flashROM不需要外扩展存储器，可使系统整体结构更为简单、实用。（2）I/O通道的硬件电路的设计：就本系统而言，需要实现实时读出温度，DS18B20传感器采集数据，采用串行通信，通过P1.3口送入单片机，实现单总线控制，通过数码管显示出温度。（3）数据采集电路的设计：数据电路主要由温度传感器等组成。由于控制温度要求精度要为0.01度，而考虑到测量干扰和数据处理误差，只有温度传感器的精度应更高才能保证控制精度的实现。故温度传感器需要区分0.01度。由于测量范围为0-99.99度，以0.01度作为响应的分度要求。为了达到测量高精度的要求，选用温度传感器DB1820，DB

5、1820具有较高精度。DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如：+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-

6、55℃的数字输出为FC90H。（4）显示电路的设计：采用软件查询、动态扫描的方法来设计，低电平有效。原理框图中按键AN1与RST相连，构成复位电路。我们采用的是四联体数码管，其具体引脚排列如下：S4afS3S2bed·cgS111其中S1—S4为字选信号，a—g为位选信号（5）越界报警电路的设计：采用发光二极管跟原理框图中的P1.0引脚相连，因P1口皆为高电平，当周围的环境或物体温度达到37度时，单片机给P1.0脚置低电平,此时发光二极管就会发光以作为警戒。4.3硬件电路组成：一个AT89S52芯片、一个DS18B20传感器、一个数码管、一个电解电容、一个晶振12MHz

7、等组成。4.4程序流程图及代码按键管理初始化调用显示判断是否刷新显示缓冲区数据更改状态指示反馈数据个数到显示缓冲区数据指针减一刷新显示缓冲区数据读出数据更改状态指示状态选择switch(State)State=2保存数据State=4删除数据反馈数据个数到显示缓冲区保存数据更改状态指示读出最新温度更改状态指示读出最新温度刷新显示缓冲区数据更改状态指示State=3读出数据State=0常规模式State=1体温计模式主程序流程图主程序如下：#include"reg51.h"chardisp[11]={0x3f,0x06,0x5