課程設計 實驗報告基于AT89C52的智能溫控系統(tǒng)

1、實驗總成績： 裝 訂 線報告份數(shù)： 課程設計實驗報告專業(yè)班級： 學生姓名： 學號(班內序號): 年 月 日一、摘要摘要隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，溫度測量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個越來越重要的角色，它對人們的生活具有很大的影響，所以溫度采集控制系統(tǒng)的設計與研究有十分重要的意義。近年來，電風扇也增加了各種功能，解決了我們的需求。電風扇的起停的自動控制，能很有效地解決人們在夏天時，溫度過高時電風扇能自動加速，當溫度過低時，電風扇會自動減速甚至停止轉動，避免了人們睡覺時需要醒來關閉或開啟風扇的問題，具有很現(xiàn)實的意義。依次為目的，設計一種基于at89c52單片機的智能溫控系統(tǒng)，利

2、用溫度傳感器實時采集溫度，利用uln2003控制電機的轉動，實現(xiàn)此功能。 關鍵字:at89c52,ds18b20,lcd1602,進步電機 二、英文摘要 abstractwith the rapid development of modern information technology, temperature measurement and control systems play in industry, agriculture and peoples daily life with an increasingly important role in the lives of its p

3、eople have a great impact, so the temperature acquisition and control system design and research has a very important significance.in recent years, fans have increased the variety of functions, to solve our needs. from the fans stop automatic control, can be very effective in solving people in the s

4、ummer, when the temperature is too high fan automatically accelerated when the temperature is too low, the fan will automatically slow down or even stop the rotation, avoiding the need to sleep when people wake up close or open the fan issue, with a very real sense. in order for the purpose of desig

5、n based on at89c52 intelligent temperature control system, real-time acquisition temperature using a temperature sensor using uln2003 rotating motor control to achieve this functionality. keywords: at89c52, ds18b20, lcd1602, progressive motor三、引言1、1 溫度控制系統(tǒng)設計發(fā)展歷史及意義溫度控制系統(tǒng)廣泛應用于社會生活的各個領域,常用的控制電路根據(jù)應用場合和

6、所要求的性能指標有所不同,在工業(yè)企業(yè)中,如何提高溫度控制對象的運行性能一直以來都是控制人員和現(xiàn)場技術人員努力解決的問題。這類控制對象慣性大,滯后現(xiàn)象嚴重存在很多不確定的因素,難以建立精確的數(shù)學模型,從而導致控制系統(tǒng)性能不佳,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。傳統(tǒng)的繼電器調溫電路簡單實用,但由于繼電器動作頻繁 ,可能會因觸點不良而影響正常工作?？刂祁I域還大量采用傳統(tǒng)的pid控制方式,但pid控制對象的模型難以建立,并且當擾動因素不明確時,參數(shù)調整不便仍是普遍存在的問題。而采用數(shù)字溫度傳感器ds18b20，因其內部集成了a/d轉換器，使得電路結構更加簡單，而且減少了溫度測量轉換時的精度損失，使得測量溫

7、度更加精確。數(shù)字溫度傳感器ds18b20只用一個引腳即可與單片機進行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機更加具有擴展性。由于ds18b20芯片的小型化，更加可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器ds18b20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實用性。1、2溫度控制系統(tǒng)的目的 溫度控制在日常生活及工業(yè)領域應用相當廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實在很多場所溫度c都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對此問題，本系統(tǒng)設計的目的是實現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調溫的溫度監(jiān)測和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫度的實時檢測，具有提醒和控制的功能，本設

8、計的內容是溫度測試控制系統(tǒng)，控制對象是溫度。它的特點在于應用廣泛，功能強大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實用又廉價的控制系統(tǒng)。1、3溫度控制系統(tǒng)完成的功能本設計是對溫度進行實時監(jiān)測與控制，設計的溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)了基本的溫度控制功能：此設計中溫度恒定值設置為22，上下跳轉溫度為1，設計精度值為0.01。當溫度低于設定下限溫度即22時，電機轉動。當溫度上升到上限溫度時，電機轉動。當溫度高于設定上限溫度即25時，電機加速，對外界采取降溫措施。四、硬件設計 1、單片機at89c52at89c52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標pdip封裝的at89c52引腳圖準的c51內核，在內部功能及管腳排布上與通

9、用的8xc52 相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。功能包括對會聚主ic 內部寄存器、數(shù)據(jù)ram及外部接口等功能部件的初始化，會聚調整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號ir的接收解碼及與主板cpu通信等。主要管腳有：xtal1（19 腳）和xtal2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12mhz 晶振。rst/vpd（9 腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。vcc（40 腳）和vss（20 腳）為供電端口，分別接+5v電源的正負端。p0p3 為可編程通用i/o 腳，其功能用途由軟件定義，在本設計中，p0 端口（3239 腳）被定義為n1 功能控制端口，分別與n1的相應功能管腳相

10、連接，13 腳定義為ir輸入端，10 腳和11腳定義為i2c總線控制端口，分別連接n1的sdas（18腳）和scls（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板cpu的相應功能端，用于當前制式的檢測及會聚調整狀態(tài)進入的控制功能。2、溫度傳感器電路溫度信號采集單元對于溫度的采集需要用到ds18b20一總線溫度傳感器，以下ds18b20的一些介紹：dsl8b20溫度傳感器是美國dallas半導體公司繼dsl820之后最新推出的只用改進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)要求通過簡單的編程實現(xiàn)9l2位的數(shù)字直讀方式。可以分別存93.

11、75ms和750ms內完成9位和12位的數(shù)字量，并且從dsl8b20讀出的信息或寫入dsl8b20的信息僅需要一根口線(單線接口)讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接dsl8b20供電，而無需額外電源。因而使用dsl8b20可使系統(tǒng)結構更趨簡單，可靠性更高。他在測溫精度，轉換時時間，傳輸距離，分辨率等方面較dsl8b20有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。ds18b20的內部結構主要有四部分組成：64位光刻rom、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器th和tl、配置寄存器。dsl8b20有2種封裝形式：3腳pr-35直插式和8腳soic貼片式管腳排列如

12、圖所示:3、液晶顯示屏輸出 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點。 4、 電機驅動步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻

13、率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。5、 總電路圖五、軟件設計 1、主程序 讀取溫度值開始溫度顯示溫度處理比較當前溫度與設定值比較溫度 返回void main(void)uint tem;p2 = 0x00;p0 = 0x00;p2 = 0x20;buzzer = 0;relay = 0;p2 = 0x40;p0 = 0x00;initt0();init_1602();while(1)if(a=5)tem = readtemp();display_1602(tem);a = 0;if(tem 2200)tem = readtemp();display_1602(tem);dea

14、l(1,1000);else tem = readtemp();display_1602(tem);deal(10,1000);2、溫度采集子程序uint readtemp(void)/讀取，轉換溫度uchar low,high;uint temp=0;init_ds18b20();writebyte(0xcc);writebyte(0x44);delay(2);init_ds18b20();writebyte(0xcc);writebyte(0xbe);low=readbyte();high=readbyte();/1011 1000 0000 1000 temp = (high*256+l

15、ow)*0.0625*100; return temp;3、顯示程序void display_1602(uint tem) uchar n,i,j,k,l;i= tem/1000;j= tem%1000/100;k= tem%100/10;l = tem%10; for(n=0;n16;n+) writedata1602(table_00n); delay(10); writecom(0x80+0x40); for(n=0;n16;n+) writedata1602(table_01n);table_016 = i + 0x30;table_017 = j + 0x30;table_019 =

16、 k + 0x30;table_0110 = l + 0x30; delay(10); 4、電機驅動程序void deal(uint freq,uint count)uchar i,j;p2 = 0x00;p0 = 0xff;p2 = 0x20;for(j = 0;icount;j+)for(i = 0;i8;i+)p0 = tablei;delay(freq);count-;六、測試結果實物圖運行時實物圖本次實驗實物，可以實現(xiàn)液晶顯示，溫度顯示精確到0.01。當溫度達到限定值時22度時電機自動驅動，當溫度超過25度時電機自動加速。.7、 項目團隊成員貢獻及心得體會1、 心得體會通過兩周的課程

17、設計實習，我了解到電子設計需要細心，耐心，上進心。要通過自己的努力與毅力不斷的完善設計。對于電路的焊接與設計，一定要細心，一點小錯誤都會導致系統(tǒng)的癱瘓。在程序的編寫上，要耐心，對每個模塊都要設計周到，盡量做到最好。最讓人無奈的是系統(tǒng)的調試，一些無理由的錯誤讓人非常無奈，自己的想法和設計的結果不相對應時，自己是無助的。所以向老師與同學求助非常重要，通過他們寶貴的建議不斷完善自己的作品。與此同時，我了解到單片機是學習一切微處理器的基礎，它雖然在當今應用沒有明顯優(yōu)勢，但重要的是它可以作為我們學習更強大處理器的必不可少的跳板。在學習單片機時，proteus仿真軟件也是非常重要的，它可以為自己節(jié)約大量的時間。本次設計依然存在著很多不足，比如程序響應速度不夠快，有時會亂碼等，需要更深一層次的學習