基于51單片機的溫度控制

基于51單片機溫度報警器的設(shè)計組長：組員：

專業(yè)：電子信息工程班級：電子2班目錄1引言第一章2芯片及原理第二章3溫度采集電路的設(shè)計第三章4總結(jié)第四章第五章5參考文獻1.1設(shè)計背景

溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一，如冶金、機械、食品、化工各類工業(yè)生產(chǎn)中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，對工件的溫度處理要求嚴格控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求溫度測量的范圍向深度和廣度發(fā)展，以滿足工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的要求?；贏T89C51單片機提高了系統(tǒng)的可移植性、擴展性，利于現(xiàn)代測控、自動化、電氣技術(shù)等專業(yè)實訓(xùn)要求。以單片機為核心設(shè)計的溫度報警器，具有安全可靠、操作簡單方便、智能控制等優(yōu)點。設(shè)計背景第一章：引言設(shè)計方案

總體設(shè)計方案采用AT89C52單片機作控制器，溫度傳感器選用DS18B20來設(shè)計數(shù)字溫度計，系統(tǒng)由5個模塊組成：主控制器、測溫電路、顯示電路、控制電路、報警及指示電路。主控制器由單片機AT89C52實現(xiàn)，測溫電路由DS18B20溫度傳感器實現(xiàn)，顯示電路由4位LED數(shù)碼管直讀顯示,，報警指示電路由蜂鳴器和發(fā)光二級管構(gòu)成，控制電路由按鍵構(gòu)成。本設(shè)計所使用的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確等特點，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對溫度的精度要求較高的場所，或科研實驗室使用，并且加有報警裝置，超過限制溫度可發(fā)出報警信號，還可以調(diào)整報警上下限溫度。該設(shè)計控制器使用單片機AT89C52，測溫傳感器使用DS18B20，用4位共陽極LED數(shù)碼管以I/O口傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度顯示，能準(zhǔn)確達到以上要求。1.2設(shè)計方案1.3設(shè)計意義本溫度報警器以AT89C51單片機為控制核心,由一數(shù)字溫度傳感器DS18B20測量被控溫度，結(jié)合7段LED以及驅(qū)動LED的74LS245組合而成。當(dāng)被測量值超出預(yù)設(shè)范圍則發(fā)出警報，且精度高，適用于大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)以及教育教學(xué)領(lǐng)域。溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，它是與人類的生活、工作關(guān)系最密切的物理量，也是各門學(xué)科與工程研究設(shè)計中經(jīng)常遇到和必須精確測量的物理量。從工業(yè)爐溫、環(huán)境氣溫到人體溫度；從空間、海洋到家用電器，各個技術(shù)領(lǐng)域都離不開測溫和控溫。因此，研究溫度的測量和控制方法具有重要的意義。設(shè)計意義利用溫度傳感器芯片監(jiān)測環(huán)境溫度，將溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到單片機內(nèi)部，單片機通過對溫度數(shù)據(jù)進行處理，利用四位八段數(shù)碼管顯示環(huán)境溫度，并利用蜂鳴器和發(fā)光二極管發(fā)出超限警報信號。通過按鍵操作可以改變報警溫度的上下限。設(shè)計原理1.4實驗原理第二章：芯片及原理89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應(yīng)用場合。89C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、8k片內(nèi)程序存儲器（ROM）32個雙向輸入/輸出(I/O)口、3個16位定時/計數(shù)器和5個兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內(nèi)其它功能。89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。2.1單片機2.2DS18B20封裝形式及引腳功能DS18B20的外形如一只三極管，引腳名稱及作用如下：GND:接地端。DQ：數(shù)據(jù)輸入/輸出腳，與TTL電平兼容。VDD：可接電源，也可接地。因為每只DS18B20都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。采用數(shù)據(jù)總線供電方式時VDD接地，可以節(jié)省一根傳輸線，但完成數(shù)據(jù)測量的時間較長；采用外部供電方式則VDD接+5V，多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快。

2.3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)

64位ROM和單線接口存儲和控制邏輯