基于51單片機(jī)的溫度控制

基于51單片機(jī)溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)組長(zhǎng)：組員：

專(zhuān)業(yè)：電子信息工程班級(jí)：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(jì)第三章4總結(jié)第四章第五章5參考文獻(xiàn)1.1設(shè)計(jì)背景

溫度是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一，如冶金、機(jī)械、食品、化工各類(lèi)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(duì)工件的溫度處理要求嚴(yán)格控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求溫度測(cè)量的范圍向深度和廣度發(fā)展，以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的要求。基于AT89C51單片機(jī)提高了系統(tǒng)的可移植性、擴(kuò)展性，利于現(xiàn)代測(cè)控、自動(dòng)化、電氣技術(shù)等專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)要求。以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器，具有安全可靠、操作簡(jiǎn)單方便、智能控制等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)背景第一章：引言設(shè)計(jì)方案

總體設(shè)計(jì)方案采用AT89C52單片機(jī)作控制器，溫度傳感器選用DS18B20來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字溫度計(jì)，系統(tǒng)由5個(gè)模塊組成：主控制器、測(cè)溫電路、顯示電路、控制電路、報(bào)警及指示電路。主控制器由單片機(jī)AT89C52實(shí)現(xiàn)，測(cè)溫電路由DS18B20溫度傳感器實(shí)現(xiàn)，顯示電路由4位LED數(shù)碼管直讀顯示,，報(bào)警指示電路由蜂鳴器和發(fā)光二級(jí)管構(gòu)成，控制電路由按鍵構(gòu)成。本設(shè)計(jì)所使用的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確等特點(diǎn)，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)溫度的精度要求較高的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，并且加有報(bào)警裝置，超過(guò)限制溫度可發(fā)出報(bào)警信號(hào)，還可以調(diào)整報(bào)警上下限溫度。該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89C52，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用4位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管以I/O口傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度顯示，能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。1.2設(shè)計(jì)方案1.3設(shè)計(jì)意義本溫度報(bào)警器以AT89C51單片機(jī)為控制核心,由一數(shù)字溫度傳感器DS18B20測(cè)量被控溫度，結(jié)合7段LED以及驅(qū)動(dòng)LED的74LS245組合而成。當(dāng)被測(cè)量值超出預(yù)設(shè)范圍則發(fā)出警報(bào)，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(lèi)的生活、工作關(guān)系最密切的物理量，也是各門(mén)學(xué)科與工程研究設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到和必須精確測(cè)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(gè)技術(shù)領(lǐng)域都離不開(kāi)測(cè)溫和控溫。因此，研究溫度的測(cè)量和控制方法具有重要的意義。設(shè)計(jì)意義利用溫度傳感器芯片監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送到單片機(jī)內(nèi)部，單片機(jī)通過(guò)對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)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(bào)信號(hào)。通過(guò)按鍵操作可以改變報(bào)警溫度的上下限。設(shè)計(jì)原理1.4實(shí)驗(yàn)原理第二章：芯片及原理89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)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(jī)，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(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類(lèi)似馬達(dá)控制等應(yīng)用場(chǎng)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(chǔ)器RAM、8k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過(guò)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(shí)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(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)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(jī)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(chēng)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?yàn)槊恐籇S18B20都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線(xiàn)供電方式和外部供電方式。采用數(shù)據(jù)總線(xiàn)供電方式時(shí)VDD接地，可以節(jié)省一根傳輸線(xiàn)，但完成數(shù)據(jù)測(cè)量的時(shí)間較長(zhǎng)；采用外部供電方式則VDD接+5V，多用一根導(dǎo)線(xiàn)，但測(cè)量速度較快。

2.3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)

64位ROM和單線(xiàn)接口存儲(chǔ)和控制邏輯