基于单片机的水温控制系统设计

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1、单片机课程设计课题名称：基于单片机的水温控制系统设计学院：工学院班级：姓名：学号：指导老师：第一章课题介绍1.1课题名称基于单片机的温度控制系统1.2选题背景单片机温度控制系统是单片机控制的一项简单应用。近几年来单片机因其独特的，方便，快捷的优势被广泛的应用于各个领域之中。它的技术指标有：以AT89C52系列单片机为核心部件、以数字电路和模拟电路为硬件基础、以汇编语言为软件实现语言。1.3功能概述在该环境温度控制系统中，单片机作为核心部件进行检测控制，增强了设计的通用性，适时性。温度控制分为升温和降温控制，升温

2、控制和降温控制分别采用继电器来控制外部的升温和降温设备。软件部分采用流程图来表示，对各个子程序进行说明，包括控制算法，偏差计算等。控制是否升温或降温。第二章系统总体设计及方案2.1单片机的介绍随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机。它的特点主要有：具有优异的性能价格比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗。2.2单片机的基本组成它由CPU、存储器（

3、包括RAM和ROM）、I/O接口、定时/计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。输入/输出引脚P0、P1、P2、P3的功能：P0.0~P0.7（32~39脚）：P0口是一个8位漏极开路型双向I/O端口。在访问片外存储器时，它分时作低8位地址和8位双向数据总线用。在EPROM编程时，由P0输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证程序时，要求外接上拉电阻。P0能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载。P1.0~P1.7（1~8脚）：P1是一上带内部上拉电阻的8位双向I

4、/O口。在EPROM编程和验证程序时，由它输入低8位地址。P1能驱动4个LSTTL负载。P2.0~P2.7（21~28脚）：P2也是一上带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，由它输出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证时，由它输入高8位地址。P2可以驱动4个LSTTL负载。P3.0~P3.7（10~17脚）：P3也是一上带内部上拉电阻的双向I/O口。在MCS-52中，这8个引脚还用于专门的第二功能。P3能驱动4个LSTTL负载。P3.0RXD（串行口输入）P3.1TXD（串行口输出）P3.2

5、INT0（外部中断0输入）P3.3INT1（外部中断1输入）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6WR（片外数据存储器写选通）P3.7RD（片外数据存储器读选通）2.3设计方案：采用AT89C52单片机作控制器，温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计，系统由5个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路、控制电路、报警及指示电路。主控制器由单片机AT89C52实现，测温电路由DS18B20温度传感器实现，显示电路由液晶显示屏显示,，报警指示电路由蜂鸣器和发光二级管构成，控

6、制电路由按键构成。本设计所使用传感器与传统的相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确等特点，其输出温度采用数字显示，主要用于对温度的精度要求较高的场所，或科研实验室使用，并且加有报警装置，超过限制温度可发出报警信号，还可以调整报警上下限温度。该设计控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用液晶显示屏实现温度显示，能准确达到以上要求。第三章电路设计3.1时钟电路设计图3-1时钟电路图3.2系统复位电路图3-2复位电路3.3温度检测电路设计本次设计所采用的温度传感器为DS18B20，无需A/D

7、转换，因此从主机CPU到DSl8B20仅需一条线，当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。图3-3DS18B20与STC89C52单片机的连接3.4温控电路图3-4温控电路3.5按键电路设计键盘共有三个键，判断K2-K4键是否按下，可采用软件查询和中断的方法，当某个键按下时，低电平有效。3个键K2-K4的功能定义如表所示。K2-K4键的定义按键键名功能K2功能转换键此键按下，显示温度设定值，按键松开，显示当前温度K3加1键设定温度值加1K4减1键设定温度值减1图3-5按键电路3.6主控电路设计图3-

8、6主控电路第四章硬件设计4.1系统结构框图AT89C51温度显示电路温度控制电路键盘输入电路温度采集电路图4-1系统硬件总体框图该系统由核心部件AT89C51来处理从键盘输入电路和温度采集电路送入的数据，并通过温度显示电路进行温度显示，由温度控制电路来进行相应的升温或降温的操作。第五章软件设计5.1主程序流程图根据所学知识，实现本系统的软件部分将使用汇编语言，要配合硬件部分实现输入一个