基于單片機(jī)的智能溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于單片機(jī)的智能溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)名稱(chēng)學(xué) 校陜西電子科技職業(yè)學(xué)院學(xué)院電子工程學(xué)院學(xué)生姓名王一飛班級(jí)1507指導(dǎo)教師聶弘穎時(shí) 間2017年10月23日、概述隨著嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟。控制系統(tǒng)以其直觀、方便、準(zhǔn)確、適用廣泛而被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程、空調(diào)系統(tǒng)、智能樓宇等。恒溫控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活及工作領(lǐng)域應(yīng)用的相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)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(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn) 一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)

2、用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶， 是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：被控溫度范圍可以調(diào)整，初始范圍25<=Tv=35如果被測(cè)溫度在25度到35度之間，則既不加熱，又不報(bào)警；如果被測(cè)溫度小于 25 度，則既加熱，又報(bào)警；如果被測(cè)溫度大于 35 度，則報(bào)警，不加熱。數(shù)碼管顯示溫度，溫度精確到整數(shù)。A 4、口、二、方案設(shè)計(jì)采用單片機(jī)+單總線DS18B20勺方案，其中單片機(jī)采用51兼容系列三、詳細(xì)硬件設(shè)計(jì)及原件介紹3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)在基于單片機(jī)勺應(yīng)用系統(tǒng)中，其核心是單片機(jī)勺最小系統(tǒng)，而單片機(jī)又是最小系統(tǒng)勺核心

3、，為了方便起見(jiàn)，采用的單片機(jī)型號(hào)是：STC89C52R（內(nèi)部資源有：8KB FLASH ,512BSRAM,4個(gè)8位1/0,2個(gè)TC,1個(gè)UART帶ISP和IAP功能。是近年來(lái)流行的低端51單片機(jī)時(shí)鐘電路采用12.0M晶體，復(fù)位電路采用簡(jiǎn)單的 RC復(fù)位電路。R=10K,C=10uF詳細(xì)電路見(jiàn) 總體原理圖3.2 DS18B20 簡(jiǎn)介DS18B2C是采用“1-wire ”一線總線傳輸數(shù)據(jù)的集成溫度傳感器，信息經(jīng)過(guò)單線接口送 入DS18B20或從DS18B20送出，因此從中央處理器到 DS18B20僅需連接一條線?？刹捎猛?部電源供電，也可采用總線供電方式，此時(shí)，把VDD連接在一起作為數(shù)字電源。因?yàn)?/p>

4、每一個(gè) DS18B20有唯一的系列號(hào)(silicon serial number ),因此多個(gè) DS18B20可以存在于同一條單線總線上，這允許在許多地方放置溫度靈敏器件。此特性的應(yīng)用范圍包括HVAC環(huán)境控制，建筑物、設(shè)備或機(jī)械內(nèi)的溫度檢測(cè)。3.2 DS18B20與單片機(jī)接口VCC4. 7KT1GND吉I/O2 3VDD圖3冷外擁電源供電方式TO OTHER 1-WIREDEVICESEXTERNAL +5V SUPPLY四、總體 原理圖見(jiàn) 附錄1五、程序 設(shè)計(jì)1、主程序流程圖六、項(xiàng)目總結(jié)通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)制作，我對(duì)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程有了比較全面的理 解，在這次實(shí)習(xí)中，我的體會(huì)有:

5、1.細(xì)心，制作硬件和編寫(xiě)程序，調(diào)試程序，都需要細(xì)心，否則很容易失敗2. 基礎(chǔ)，單片機(jī)不是萬(wàn)能的，它需要外部硬件電路的配合，這些電路不復(fù)雜，但是要 弄明白它的原理，還是要下一番功夫的。像基礎(chǔ)的電子焊接，測(cè)量，元件的識(shí)別等都是。3. 團(tuán)隊(duì)合作，由于時(shí)間的關(guān)系，每個(gè)項(xiàng)目由幾個(gè)人合作，這時(shí)就特別需要團(tuán)隊(duì)合作意 識(shí)。4. 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)文檔，對(duì)寫(xiě)設(shè)計(jì)文檔總感到是一種累贅?lè)凑龑?shí)物已經(jīng)出來(lái)了，有沒(méi)有 文檔關(guān)系不大?，F(xiàn)在需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)記錄一些東西，最后整理成設(shè)計(jì)文檔。5. 將一個(gè)大的問(wèn)題分割成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，更容易解決。附錄1:電路原理圖附錄 2：代碼：（1）名稱(chēng)：溫控系統(tǒng)#include<reg5

6、2.h> / 包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存 器的定義/#include<INTRINS.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*定義端口*/I*sbit DQ=P2A7;/ds18b20 端口sbit ledj=P1A1;/加熱sbit ledb=P1A7;報(bào)警sbit keyup=P3A0; /溫度加sbit keydn=P3A1; /溫度減/*全局變量*/uint tmax=30;uint tmin=26;uint temp;uchar shi,ge,temph,i,j,x;

7、uchar code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /7 段數(shù)碼管段碼表共陽(yáng)/*/* 函數(shù)聲明 */ unsigned int ReadWD(void);void csh(void);unsigned char ReadOneChar(void); void WriteOneChar(uchar dat);void delay(uint i);void xs(uchar shi,uchar ge);void sjcl();/*/ /* 主函數(shù) */ /*/

8、 void main()/unsigned char temph;while(1)if(keyup=0)for(j=0;j<20;j+)for(i=0;i<20;i+)shi=tmax/10;ge=tmax%10;xs(shi,ge);delay(5000);shi=10;ge=10;xs(shi,ge);if(keyup=0)tmax+;while(keyup=0); if(keydn=0)tmax-;while(keydn=0); else if(keydn=0)for(j=0;j<20;j+)for(i=0;i<20;i+)shi=tmin/10;ge=tmin%

9、10;xs(shi,ge);delay(5000);shi=10;ge=10;xs(shi,ge);if(keyup=0)tmin+;while(keyup=0);if(keydn=0)tmin-;while(keydn=0);*elseif(x=0)temp=ReadWD();/ 定時(shí)讀取當(dāng)前溫度temph=temp>>4;shi=temph/10; / 十位溫度ge=temph%10; / 個(gè)位溫度xs(shi,ge); / 顯示溫度sjcl(); / 數(shù)據(jù)處理void xs(uchar shi,uchar ge)P2=2;P0=tabshi;delay(500);P2=3;P

10、0=tabge;delay(500);P2=4;P0=0xc6;delay(500);/*/* 數(shù)據(jù)處理函數(shù) */*void sjcl()if(temph>tmax)ledj=1;ledb=0;else if(temph>=tmin&&temph<=tmax)ledj=1;ledb=1;elseledj=0;ledb=0;/*延時(shí)函數(shù)*/void delay(unsigned int i)/ 延時(shí)函數(shù)while(i-);/*初始化*/void csh(void)/unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ 復(fù)位delay(8); / 稍做延時(shí)D

11、Q = 0；/單片機(jī)將DC拉低delay(80); /精確延時(shí)大于 480usDQ = 1;/拉高總線delay(10);x=DQ;/稍做延時(shí)后 如果x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗delay(5);/*/* 讀一個(gè)字節(jié) */ unsigned char ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0; / 給脈沖信號(hào)dat>>=1;DQ = 1; / 給脈沖信號(hào)if(DQ=1)dat|=0x80;delay(5);return(dat);/*/ /* 寫(xiě)

12、一個(gè)字節(jié) */ /*/ void WriteOneChar(unsigned char dat)unsigned char i=0;for (i=8;i>0;i-) DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay(5);DQ = 1;dat>>=1;delay(5);/*/* 讀取溫度 */ unsigned int ReadWD(void) unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;csh();WriteOneChar(0xCC); /跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0x44); /啟

13、動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換delay(200);csh();WriteOneChar(0xCC); /跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0xBE); /讀取溫度寄存器等（共可讀 9 個(gè)寄存器）前兩個(gè)就是溫度a=ReadOneChar(); /低位b=ReadOneChar(); /高位b<<=8;t=a+b;return(t);（2）名稱(chēng)：DS18B20溫度計(jì)，溫度值由單片機(jī)發(fā)給上位機(jī)并顯示（擴(kuò)展功能程序）/*名稱(chēng)：18B20溫度傳感器，溫度在上位機(jī)顯示公司：陜西圣弘科技有限公司編寫(xiě)：趙進(jìn)全日期： 2010.8*/#include<reg52.h> / 包含頭文件，一般情況

14、不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的 定義#include<stdio.h>/#include<INTRINS.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*/* 定義端口 */*/sbit DQ=P2A7;/ds18b20 端口*/*全局變量*/*uint temp;uchar shi,ge,bh;uchar code tab= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,段數(shù)碼管段碼表共陽(yáng)0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x7

15、1; /7I*/*函數(shù)聲明*unsigned int ReadWD(void);void csh(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(uchar dat);void delay(uint i);void xs(uchar shi,uchar ge);*/* 主函數(shù) */ /*/ void init_com(void) / 串口初始化函數(shù)TMOD=0X20; / 定時(shí)器 1 定時(shí)方式 2/PCON=0X00;SCON=0X50; / 串口方式 1，允許接收TH1=0XFD; / 波特率為 9600TL1=0XFD;TR1

16、=1;void comm(char *parr) /串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)doSBUF=*parr+; /發(fā)送數(shù)據(jù)while(!TI);/數(shù)據(jù)發(fā)送完標(biāo)志位 1TI=0;/標(biāo)志清 0while(*parr);/保持循環(huán)直到字符為 '0'main()/主函數(shù)unsigned char TempH,buff2;init_com();while(1)temp=ReadWD();/ 定時(shí)讀取當(dāng)前溫度TempH=temp>>4;shi=TempH%100/10; / 十位溫度ge=TempH%100%10; /個(gè)/ 位溫度bh=0x39;/ 顯示C符號(hào)xs(shi,ge);sprin

17、tf(buff,"%d",temp>>4); /將整型溫度轉(zhuǎn)換成字符型comm(buff); /將字符型溫度由串口發(fā)送到上位機(jī)void xs(uchar shi,uchar ge)P2=1;P0=tabshi;delay(500);P2=2;P0=0;P0=tabge;delay(500);P0=0;P2=3;P0=bh;delay(500);P0=0;I*/*延時(shí)函數(shù)*/void delay(unsigned int i)/ 延時(shí)函數(shù)while(i-);/*初始化*/void csh(void)unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ 復(fù)位d

18、elay(8); /稍做延時(shí)DQ = 0； /單片機(jī)將DC拉低delay(80); / 精確延時(shí)大于 480usDQ = 1; /拉高總線delay(10);x=DQ; / 稍做延時(shí)后 如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗 delay(5);/*/* 讀一個(gè)字節(jié) */unsigned char ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0; / 給脈沖信號(hào)dat>>=1;DQ = 1; / 給脈沖信號(hào)if(DQ)dat|=0x80;delay(5);return(dat);/*/* 寫(xiě)一個(gè)字節(jié) */void WriteOneChar(unsigned char dat)unsigned char i=0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay(5);DQ = 1;dat>>=1;delay(5);/*/* 讀取溫度 */*unsigned int ReadW