基于单片机与DS18B20设计的恒温器.doc

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1、实训报告学院电子与信息学院课程名称电路课程设计设计题目基于MCU51设计的恒温器专业电子信息工程班级08电本姓名学号指导教师杨舰老师时间2010年9月29日题目要求：设计并制作一个自动加热电路并具有一定恒温范围的控制电路，当加热器加热到90°C时，电路能自动控制加热器停止加热；当法度降到70°C时，又能自动启动加热装置；恒温范围误差≦5°C；加热和恒温时均有指示灯显示，要求有过热保护。本设计实现的功能：本设计完成了题目的要求，并在此基础上加上了调节恒温温度的调节按钮。设计思路：设计51单片机的恒温箱控制系统设计时，需

2、要考虑下面3个方面的内容：1.选择合适的温度传感器芯片。显然，本文中的核心器件是单片机和温度传感器，单片机采用常用的51单片机即可，而温度传感器的选择则需慎重。2.单片机和温度传感器的接口电路设计。3.控制温度传感器实现温度信息采集以及数据传输的软件设计。l温度传感器的选择方案一：采用热敏电阻，可满足40～90℃的测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性都比较差，其测量温度范围相对较小，稳定性较差，不能满足本系统温度控制的范围要求。方案二：采用温度传感器铂电阻Pt1000。铂热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很

3、稳定，它能用作工业测温元件，且此元件线性较好。在0—100摄氏度时，最大非线性偏差小于0.5摄氏度。铂热电阻与温度关系是，Rt=R0(1+At+Bt*t);其中Rt是温度为t摄氏度时的电阻；R0是温度为0摄氏度时的电阻；t为任意温度值，A,B为温度系数。方案三：采用模拟温度传感器AD590K，AD590K具有较高精度和重复性（重复性优于0.1℃），其良好的非线性可以保证优于±0.1℃的测量精度。但其测量的值需要经过运算放大、模数转换再传给单片机，硬件电路较复杂，调试也会相对困难，所以本系统不宜采用此法。方案四：采用数

4、字温度传感器DS18B20，DS18B20提供九位温度读数，测量范围-55℃~125℃，采用独特1-WIRE总线协议，只需一根口线即实现与MCU的双向通讯，具有连接简单，高精度，高可靠性等特点。并且,DS18B20支持一主多从,若想实现多点测温,可方便扩展。综合以上四种方案，本设计采用第四种方案，利用数字温度计DS18B20作为温度传感器。l显示部分方案一：数码管显示：采用串行口驱动、动态扫描显示，利用单片机的串行口输出数据，显示多位数码，多个数码管可共用驱动芯片和限流电阻。方案二：液晶显示：采用1062液晶进行控制

5、方式显示和温度显示，成本造价相对较高，但是能显示更多的内容。综合以上二种方案，本设计采用方案二种方案l输出控制方案一：采用继电器，易于控制，且实行比较简单，但强电和弱电不能很好的隔离，抗干扰能力极差。方案二：采用光电藕合器，控制信号与输出信号可以很好的隔离，增强了系统的安全性和抗干扰能力。综合以上两种方案，本设计采用继电器控制负载工作。程序流程图：设计中遇到的问题与解决方案：1、1602液晶被烧，不能显示，具体问题不明，后换过液晶把问题解决；2、继电器不能工作，后来经过重复排查，发现是万能表出错，把PNP三极管当成N

6、PN型，导致连接电路时出错。具体系统的实现：1、硬件设计（用proteus软件仿真，如下图所示）2、软件设计（C语言）#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuchari;ucharn=0;intnowtemp;inthighest=900;intlowest=700;sbitp23=P2^0;sbitlcdrs=P2^5;//数据/命令选择端(h/l)sbitlcdrw=P2^6;//读/写选择端(h/l)sbitlcden=P2

7、^7;sbitp12=P1^3;sbitp14=P1^4;sbitp25=P3^0;sbitp26=P3^1;sbitp27=P3^2;sbitp20=P1^0;sbitp30=P1^1;bitk=0;bitu=0;bitj=0;ucharcodewendu[]="0123456789";//利用一个温度表解决温度显示乱码sbitDQ=P1^2;//定义ds18B20总线IOvoiddelay(ucharz)//延时子函数{ucharx,y;for(x=50;x>1;x--)for(y=z;y>1;y--);}uch

8、ardata_bh(uchardd){ucharaccept=0;ucharacc=0;uchari=7;uchark=0x01;ucharn=8;ucharddd=dd;while(n){acc=0;acc=ddd&k;acc=acc<

9、acc;ddd=ddd>>1;i--;n--;}returnaccept;