基于-單片機溫度控制器設計

1、-. z 溫度控制器 課程設計學生： 胡云飛 學 號： 6100310011 專業(yè)班級： 自動化101 指導教師： 萬曉鳳 2021年01月08日-. z 目 錄 概述1.1 課題背景21.2溫度控制器的開展3 系統(tǒng)的硬件電路設計2.1 單片機的選擇4 2.2 溫度傳感器的選擇4 2.3 顯示模塊的選擇4 系統(tǒng)軟件設計 3.1 主程序設計5 3.2 LED顯示程序設計6 3.3 鍵盤控制模塊程序設計7第四章 仿真與結果 4.1 仿真原理圖8 4.2 結語8 附錄5.1 硬件原理圖9 5.2 程序加載項95.3 系統(tǒng)仿真圖10 5.4 系統(tǒng)程序10-. z 基于單片機的溫度控制器摘要：本設計介紹

2、一種溫度控制器，它是以AT89C52單片機為核心，用按鍵輸入來設置控制溫度上、下限，通過DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集現(xiàn)場溫度，并將其與設定的溫度進展比擬，來控制加熱裝置的通斷，利用液晶顯示器來顯示溫度，并設置溫度越限報警。利用單片機的開發(fā)環(huán)境，進展程序的編譯、調試。最后在PROTEUS中對溫度控制器的溫度設置、溫度控制、溫度報警、溫度顯示燈功能進展仿真。系統(tǒng)的仿真結果驗證了溫度控制器的設計可行性。關鍵詞：AT89C52，溫度傳感器DS18B20，液晶顯示器，ProteusAbstract：The design take AT89C52 microcontroller as the core

3、, and it use buttons to set the upper and lower limits, control the heating device by paring setting temperature with real-time temperature, which is collected by DS18B20, use LED to display temperature, and set the alarm of temperature which is out of setting limits. Use the development environment

4、 of microcontroller to make program piles and debugging. At the end, use PROTEUS to simulate the functions of temperature setting, temperature controlling, temperature alarm, and temperature displaying of temperature controller. The result of simulation has verified the feasibility of the design.Key

5、 words: AT89C52,DS18C20,LED,Proteus緒論1.1課題背景溫度控制是一個非常常見的過程，無論是在我們的日常生活中，還是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，甚至在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，對溫度的控制都是非常必要的。在寒冷的冬天，或者炎熱的夏天，我們利用空調來創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境。種子的發(fā)芽、農(nóng)作物的生長、果實的成熟等都需要適宜的溫度。在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反響爐和鍋爐中的溫度進展檢測和控制。由此可見，溫度控制是一個非常重要的過程。 AT89C52單片機設計的溫度控制器，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)

6、點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標，從而將溫度準確地控制在設定溫度值或設定的溫度圍之，這對我們的工業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)都是很大幫助的。以單片機為核心的應用技術已成為一項新的工程應用技術。單片機以其集成度高、運算速度快、體積小、運行可靠、價格低廉等優(yōu)勢，在過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、機電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡技術等方面得到了廣泛的應用。 由此可見，對溫度控制器的研究是非常必要的，在科技日新月異的今天，溫度控制將對各行各業(yè)產(chǎn)生很大的影響，如何才能研究出更高精度的溫度控制器.這是我們必須去思考并解決的問題。1.2溫度控制器的開展 溫度控制器廣泛應用于家用電器，主要為冰柜、冷柜、空調、飲水機、

7、微波爐等制冷、制熱產(chǎn)品配置。目前國溫度控制器生產(chǎn)企業(yè)減少，僅、等地有一些規(guī)模稍大一點的生產(chǎn)廠家，他們的生產(chǎn)能力遠遠不能滿足電子溫度控制器市場的需求。溫度控制器不僅在國市場銷售順暢，而且在國際市場也十分看好。由于日本、意大利、美國等國家對溫度控制器產(chǎn)品的需求量很大，溫度控制器出口前景十分樂觀。 系統(tǒng)的硬件電路設計 該硬件系統(tǒng)框圖如圖2-1所示?？刂破饔葾T89C52單片機、溫度檢測電路、控制電路等組成。 被控對象液晶顯示模塊 AT89C52 單 片 機 溫度傳感器模塊鍵盤輸入模塊 報警模塊溫度控制器模塊 圖2 硬件系統(tǒng)框圖2.1 單片機的選擇采用AT89C52單片機，屬于C51單片機系列，其主要

8、工作特性是：片程序存儲器含4k字節(jié)的Flash程序存儲器；片數(shù)據(jù)存儲器含128字節(jié)的RAM；具有32根可編程I/O口線；2個16位定時/計數(shù)器；一個5向量兩級中斷構造；一個全雙工串行通信口，片振蕩器及時鐘電路；具有可編程串行URAR通道；低功耗工作模式有空閑模式和掉線模式；具有三級加密程序存儲器；AT89C52工作電源電壓為5v；AT89C52最高工作頻率為33MHz；圖2-1 AT89C52引腳圖2.2 溫度傳感器的選擇采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，DS18B20數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的1-Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此，由它組成的測溫系統(tǒng)，具有線

9、路簡單，一根通信線可以掛很多這樣的數(shù)字溫度傳感器，使用方便等特點。2.3 顯示模塊的選擇 采用LED數(shù)碼管顯示，LED亮度高、可視角度高和刷新速率快，能提供寬達160的視角，可以顯示各種文字、數(shù)字、彩色圖像及動畫信息，也可以播放電視、錄像、VCD、DVD等彩色視頻信號，多幅顯示屏還可以進展聯(lián)網(wǎng)播出。第三章 系統(tǒng)軟件設計3.1主程序設計AT89C52的具體軟件程序流程圖如圖3.1所示。 開場程序初始化有鍵輸入嗎.執(zhí)行相應鍵的功能顯示溫度值將采集到的值轉化為壓縮BCD碼采集溫度值 Y N 圖3-1主程序流程圖 3.2 LED顯示程序設計 LED顯示的流程圖如圖3-2所示。 移位完畢顯示完畢 顯示字

10、符 輸出段選信號 輸出位選信號 設字符表 開場 N Y 圖3-2 LED顯示模塊流程圖3.3 鍵盤控制模塊程序設計鍵盤控制模塊流程圖如圖3-3所示。 開場讀列線有鍵閉合否 N讀行線有鍵閉合否 Y N延時消抖動 Y 完畢散轉執(zhí)行相應鍵功能子程序行線列線值轉換為按鍵編號圖3-3鍵盤模塊流程圖 第四章 仿真與結果采用繪制電路圖軟件PROTEUS和用于編寫程序的KeilC ILVision2實現(xiàn)系統(tǒng)設計的仿真。圖4為PROTEUS仿真環(huán)境下溫度值為5C時的硬件電路圖。在KeilC pVision2中創(chuàng)立一個新工程。然后在PROTEUS中為該工程參加Keil C源程序。調試后，結果和設計目標完全吻合。

11、圖4 proteus isis 環(huán)境下溫度值為5C時的硬件仿真圖結語 該溫度控制器以AT89C52單片機作為核，采用DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器采集溫度，將采集到的溫度直接以數(shù)字形式輸出到單片機，無須經(jīng)過變換電路，具有精度高、穩(wěn)定性好和抗干擾性強等特點。 第五章 附錄附錄1 硬件原理圖 附錄2 程序加載項附錄3 系統(tǒng)仿真圖附錄4 系統(tǒng)程序DS18B20 EQU P1.0ALARM EQU P1.6MOTOR EQU P1.7RLED EQU P3.5GLED EQU P3.6BLED EQU P3.7KEY1 EQU P3.0KEY2 EQU P3.1KEY3 EQUP3.2WENDU_L

12、 EQU 50HWENDU_H EQU 51H*IAOSHU EQU 52HZHENGSHU EQU 53HDIS_RAM_H EQU 54HDIS_RAM_L EQU 55HSHEDING_H EQU56HSHEDING_L EQU 57HSIGN EQU 58HORG 0000HLJMP MAINORG 000BH LJMP INT_T0 ORG 0100HMAIN: MOV SP,*30H CLR ALARM CLR MOTOR CLR RLED CLR BLED MOV WENDU_L,*0 MOV WENDU_H,*0 MOV ZHENGSHU,*0MOV DIS_RAM_H,*0M

13、OV DIS_RAM_L,*0MOV SHEDING_H,*0MOV SHEDING_L,*0MOV SIGN,*0LCALL INI_CPULOOP: LCALL KEY_TEST LCALL PARE LCALL GET_TEMP LCALL ZHENGHE LCALL DIS_DEALSJMP LOOP PARE:MOV A,ZHENGSHUCLR CCJNE A,SHEDING_H,PARE1PARE1: JC CLOSE_WIND SETB MOTOR AJMP PARE_E*ITCLOSE_WIND: CLR MOTOR CLR C CJNE A,SHEDING_L,PARE2PA

14、RE2: JNC CLOSE_ALARM SETB ALARM JMP PARE_E*ITCLOSE_ALARM: CLR ALARMPARE_E*IT: RETKEY_TEST: KEY1,KEY2_TESTLCALL DELAY10MS KEY1,KEY2_TESTINC SIGNMOV A,SIGNCJNE A,*3,KEY1_E*ITMOV SIGN,*0KEY1_E*IT:JNB KEY1,$AJMP KEY_TEST_E*ITKEY2_TEST: KEY2,KEY_3TESTLCALL DELAY10MS KEY2,KEY3_TESTMOV A,SIGNCJNE A,*0,KEY2

15、_DEAL1AJMP KEY2_E*ITKEY2_DEAL1: CJNE A,*1,KEY2_DEAL2 INC SHEDING_HJMP KEY2_E*ITKEY2_DEAL2:INC SHEDING_LKEY2_ E*IT JNB KEY2,$ AJMP KEY_TEST_E*IT KEY3_TEST: KEY2,KEY_TEST_E*ITLCALL DELAY10MS KEY2,KEY_TEST_E*ITMOV A,SIGNCJNE A,*0,KEY3_DEAL1AJMP KEY3_E*ITKEY3_DEAL1: CJNE A,*1,KEY3_DEAL3 DEC SHEDING_H JM

16、P KEY3_E*ITKEY3_DEAL3: DEC SHEDING_LKEY3_E*IT: JNB KEY3,$KEY3_TEST_E*IT: RET INI_CPU: MOV TMOD,*01H MOV TH0,*0DCH MOV TL0,*0B0H SETB EA SETB ET0SETB TR0RETRead temperatureGET_TEMP: SETB DS18B20 LCALL RESET_DS18B20 JC GET_TEMP_E*IT MOV A,*0CCH LCALL WR_DS18B20 MOV A,*44H LCALL WR_DS18B20 LCALL DELAY1

17、S SETB DS18B20 LCALL RESET_DS18B20 JC GET_TEMP_E*IT MOV A,*0CCH LCALL WR_DS18B20 LCALL READ_TEMP CLR DS18B20GET_TEMP_E*IT: RETREAD_TEMP: MOV R4,*2 MOV R1,*WENDU_LRE: MOV R2,*8RE1: CLR C SETB DS18B20 NOP NOP CLR DS18B20 NOP NOP NOP SETB DS18B20 MOV R3,*9 DJNZ R3,$ MOV C,DS18B20 MOV R3,*23NN: DJNZ R3,

18、NN RRC A DJNZ R2,RE1 MOV R1,A INC R1 DJNZ R4,RE RETDO DEAL WITH THE DATAZHENGHE: MOV A,*0FH ANL A,WENDU_L MOV *IAOSHU,A MOV A,WENDU_H ANL A,*0FH SWAP A MOV B,A MOV A,WENDU_L ANL A,*0F0H SWAP A ADD A,B MOV ZHENGSHU,A RETDIS_DEAL: MOV A,SIGN CJNE A,*0,DIS_DEAL1 SETB GLED CLR RLED CLR BLED MOV A,ZHENGS

19、HU MOV B,*10 DIV AB MOV DIS_RAM_H,A MOV DIS_RAM_L,B AJMP DIS_DEAL_E*ITDIS_DEAL1: CJNE A,*1,DIS_DEAL2 CLR GLED SETB RLED CLR BLED MOV A,SHEDING_H MOV B,*10 DIV AB MOV DIS_RAM_H,A MOV DIS_RAM_L,B AJMP DIS_DEAL_E*ITDIS_DEAL2: CLR GLED CLR RLED SETB BLED MOV A,SHEDING_L MOV B,*10 DIV AB MOV DIS_RAM_H,A

20、MOV DIS_RAM_L,BDIS_DEAL_E*IT: RETINT_T0: PUSH PSW PUSH ACC CLR TR0 MOV TH0,*0DCH MOV TL0,*0B0HDISPLAY: MOV DPTR,*TABLE MOV A,DIS_RAM_H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A SETB P2.0 LCALL DELAY602US CLR P2.0 MOV A,DIS_RAM_LMOVC A,A+DPTR MOV P0,A SETB P2.1 LCALL DELAY602US CLR P2.1 SETB TR0 POP ACC POP PSW RETIRes

21、et the DS18B20RESET_DS18B20: CLR DS18B20 LCALL DELAY602US SETB DS18B20 LCALL DELAY92US MOV C,DS18B20 LCALL DELAY300US RETWR_DS18B20: MOV R7,*8WR_18B20: CLR DS18B20 NOP NOP;5US NOP NOP NOP RRC A MOV DS18B20,C LCALL DELAY62US SETB DS18B20 DJNZ R7,WR_18B20 RETRD_DS18B20: MOV R7,*8RD_18B20: CLR DS18B20 NOP N