基于 51 单片机的水温自动控制系统
引言
在现代的各种工业生产中，不少地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势.本文所阐述的就是一种基于 89C51 单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。
设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。
(1) 利用摹拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。
(2) 当液位低于某一值时,住手加热。
(3) 用 AD 转换器把采集到的摹拟温度值送入单片机。
(4) 无竞争—冒险，无颤动。
(1) 温度显示误差不超过1℃.
(2) 温度显示范围为0℃—99℃。
(3) 程序部份用 PID 算法实现温度自动控制。
(4) 检测信号为电压信号。
根据设计要求和所学的专业知识，采用 AT89C51 为本系统的核心控制器件。AT89C51 是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8 位微处理器。其引脚图如图1 所示。
显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0~99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件.在显示驱动电路中拟订了两种设计方案：
方案一：采用静态显示的方案
采用三片移位寄存器 74LS164 作为显示电路，其优点在于占用主控系统的 I/O 口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。
方案二：采用动态显示的方案
由单片机的 I/O 口直接带数码管实现动态显示, 占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电，但编程比较复杂，亮度不如静态的好。
由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省 I/O 口线的前提下选用方案一的静态显示.
图 1 AT89C51 引脚图
1 温度检测：有选用 AD590 和LM35D 两种温度传感器的方案，但考虑到两者价格差距较大，而本系统中对温度要求的精度不很高，于是选用比较便宜 LM35D。温度传感器采用的是NS 公司生产的 LM35D,他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度线性成比例,且无需外部校准或者微调，可以提供±1/ 4 ℃的常用的室温精度.L M35 的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示，0 ℃时输出为 0 V ，每升高1 ℃ , 输出电压增加 10 mV。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接法如图
2 与图
3 所示。
正负双电源的供电模式可提供负温度的测量，单电源模式在 25 ℃下电流约为 50 mA ，非常 省电。本系统采用的是单电源模式。
Vout=10mV /℃×T(℃)
2 液位检测：同样考虑到成本问题,选用自己做一个液位传感装置。 图 2 单电源模式 图
3 双电源模式
由于需要用大功率加热装置对水温进行调节，故采用带过零检测双向可控硅输出光电耦 合器 MOC3041 构成后向控制电路.
硬件组成框图如图 4 所示：主要由AT89C51 单片机、温度信号采集和调理、 AD 转换、数 码显示电路、温度控制等部份组成。
图 4 硬件框图
电源开启后,可以显示出实时的温度，并且可以判断出此时的温度是否需要对水进行加 热操作
LM35D 采用单电源供电模式如图 2 将采集到的电压信号送入运放uA741 进行放大处理， 如图 5.
图 5 信号采集调理电路
显示电路由两片 74LS164 和两个数码管构成， 为了 PCB 中作图的方便,故采用如图 6 的连 接方式。
图 6 温度显示电路
时钟由单片机的 P1.1 提供，第一个数码管的数据由单片机的P1。0 提供，第二个数码管的数 据由第一个 164 的 Q7 提供。 164 的时序图如图 7 所示。
图 7 74LS164 的时序图
温度控制电路由光电耦合器 MOC3041 和双向晶闸管 BT137 构成，硬件连接如图 8。
图 8 温度控制电路
本部份电路由 ADC0809 和一些 74 系列芯片构成，其中 74LS74 用于对单片机的 ALE 信号 进行分频作为 0809 的时钟， 74LS373 用做地址锁存实现单片机P0 口的分时复用。该部份硬 件电路如图 9 所示.
图 9 AD 转换电路
A/D 转 换电路
液位检测
温 度 显 示
执 行 电 路
温 度 采 集 电 路
信 号 调 理 电 路
单 片 机
系 统
该系统由 AT89C51 构成,由 5V 电源供电，采用 6Mhz 的晶振。主控系统电路主要承担显示及对温度的 PID 控制的核心引用，各功能通过软件软件实现。图 10 为单片机的主控电路.
图 10 单片机主控电路
主程序的任务主要是循环检测采集到的温度值,不断比较实现 PID 控制。流程图如下：开始
初始化
延时
采集一次温度数
据并进行转换
数据暂存B
修改指针
延时
再采集一次温度数
据并进行转换
A=B?
A<=30?
JR=1;加热
A>=96?
JR=0;冷却
A>B?
JR=1;加热JR=0;冷却图 11 主程序流程图
5。2.1 显示部份
显示部份主要包括三个小模块:第一、原始数据的拆分；第二、待显示数据查表；第三、 待显示数据的输出.数据分配表如图 12，送待显示数据流程如图 13，查表流程如图 14
图 13 待显示数据输出流程 图 14 查表程序流程
中断部份包括定时器中断(主要实现 1 秒刷新一次显示)和外部中断(检测液位。为防 止颤动，设置一个标志位，进入中断后判断标志位,如果一秒钟内没有出中断，则响应，否则 不响应),流程图分别如图 15 和图 16。
图 15 定时器中断流程图
图 16 外中断流程图 调试所用软件:Keil uVision2 和 Proteus7。
将编写好的程序用 Keil uVision2 汇编编译成 hex 格式的文件后导入Proteus7 中的原理 图(附件 B)内。结果正常显示，说明程序本身没有问题。
调试所用工具:直流稳压电源，示波器，万用表等。 6.2。1 放大电路的调试：
将信号调理部份电路的输入端接地， 调节电位器,使输出电压为零(用万用表毫伏档测量). 输入一定的电压值 0— 1V 范围内，观察电路的输出电压，调节电阻值，使输出为输入的 5 倍。
6.2。2 显示电路的调试：
先写一个简单的显示程序，烧入单片机内，接好电路，观察显示是否正常. 6.2.3 AD 转换电路的调试：
入中断
F1 =1？
住手加热
延时 1S
返回
F1=1
入中断
保护现场
1S 到？
重赋计数初值
调用显示
恢复现场
返回
写一个简单的控制 ADC0809 的程序，用示波器观察 ADC0809 所接受到的信号是否正确, 如时钟信号、开始信号等、给定输入端一个电压，给 OE 端持续加高电平,使允许输出，用万用表或者示波器测量各个输出引脚的转换情况，结果与计算值是否相符合.
6.2.4 系统的整体调试：
将编写好的程序烧入单片机中，接好整体电路，观察输出结果是否正确.调试中显示向来是 99，最后去掉 373 和排阻,显示正常。主要是因为加的排阻过小，惟独 330 欧姆，而ADC0809 向单片机送数据的时间有很短，所以，即使送入 0 也可能会被单片机认为是 1，所以向来显示 99。
6。2。5 系统存在的问题：
由于实验调试时，只是观察 led 灯的亮灭变化，没有接上实际的光耦驱动大功率加热器件，而实际测试时， led 灯的亮度不高说明驱动电流太小，于是在驱动光耦时还需加入74LS07 以增大 P1。2 口的驱动电流，使之能够驱动光耦。调试的过程中发现所购买的ADC0809 的 IN0 输入端直接与地短接，所以,真正做成的系统用的是通道 1。又加之调试时去掉了排阻和 74LS373，于是选地址时是直接把地址选择端接成为了高低电平，虽然实现了功能但是与初衷不符。
【1】谢自美电子路线综合设计【2】张毅刚单片机原理及应用
本系统所用程序:
DIN BIT P1。0
CLK BIT P1。1
JR BIT P1.2
F1 BIT 21H
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP INT00
ORG 000BH
LJMP INTDISP
ORG 0030H
MAIN： SETB EA
SETB EX0
SETB ET0
MOV TMOD，＃01H
MOV TH0，＃3CH
MOV TL0，＃0B0H
mov 20h，＃ 10
SETB TR0
CLR F1
CJ1: MOV R0,#30H 华中科技大学出版社
整体 PCB 图PROTEUS 仿真图
；中断初始化
LCALL D1S
LCALL AD0809
MOV B,A
CJ2： MOV R0，#31H
LCALL D1S
LCALL AD0809
CJNE A，B，COMP
LJMP CJ2
COMP： CJNE A，＃30H，N30 SETB CTRO
LJMP CJ1
N30： JNC COM96
SETB JR
LJMP CJ1
COM96:CJNE A,#96H，N96
CLR JR
LJMP CJ1
N96： JC COMAB
CLR JR
LJMP CJ1
COMAB:CJNE A，B，DR
LJMP CJ2
DR: JC DOWN
RISE: SETB JR
LJMP CJ1
DOWN： CLR JR
LJMP CJ1
AD0809:
MOV DPTR，#0FFF8H LOOP:
MOVX ＠DPTR,A
MOV R7，#0AH DELAY:
NOP
NOP
NOP
DJNZ R7，DELAY
MOVX A，＠DPTR
MOV DPTR,#TBCD
MOVC A，@A+DPTR
MOV @R0,A
RET
DISP0：
MOV R1，＃40H
；数据采集转换;拆分
MOV A,@R0
MOV B，A
ANL A,＃0F0H
SWAP A
MOV @R1,A
inc R1
MOV A，B
ANL A,#0FH
MOV @R1,A
RET
DISP1：
MOV
MOV
MOV L1:MOV
MOV R0,＃40H R1，＃50H R7，＃2 DPTR，#SEGTAB A，＠R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV @R1，A
INC R0
INC R1
DJNZ R7,L1
RET
DISP2:
MOV R0,#50H
MOV R1，#2
L2：MOV A，@R0
MOV R7,#8
L3：RLC A
MOV DIN，C
CLR CLK
SETB CLK
DJNZ R7,L3
INC R0
DJNZ R1,L2
RET
DISP:PUSH ACC
PUSH B
mov 33h,r0
LCALL DISP0
LCALL DISP1
LCALL DISP2
mov r0,33h
POP B
POP ACC ；查表;显示
RET
D100MS:MOV R3,＃200
DEL0: MOV R4,＃125
DEL1: DJNZ R4，DEL1
DJNZ R3，DEL0
RET
D1S: MOV R5,＃10
DEL2: CALL D100MS
DJNZ R5，DEL2
RET
INT00:
JNB F1，LINT
CLR JR
SJMP RETURN
LINT：SETB F1
LCALL D1S
RETURN：
RETI
INTDISP:
PUSH ACC
PUSH B
MOV TH0，#3CH
MOV TL0,#0B0H
djnz 20h，back
mov 20h，#10
LCALL DISP
back:POP B
POP ACC
RETI
TBCD：DB 00H,00H,01H,01H，02H,02H,02H,03H DB 03H，04H，04H，04H,05H，05H，05H，06H
DB 06H，07H，07H,07H,08H,08H,09H,09H
DB 09H,10H，10H，11H,11H，11H,12H,12H
DB 12H，13H，13H,14H，14H,14H，15H，15H
DB 16H，16H，16H,17H,17H,18H，18H,18H
DB 19H，19H,20H,20H,20H,21H，21H,21H
DB 22H，22H,23H,23H，23H，24H，24H,25H
DB 25H,25H，26H，26H,27H,27H,27H，28H
DB 28H,28H，29H,29H，30H,30H,30H,31H
DB 31H,32H,32H，32H,33H,33H，34H，34H
DB 34H，35H,35H,35H,36H,36H,37H，37H
DB 37H,38H，38H,39H，39H,39H,40H，40H
DB 41H,41H，41H,42H,42H，43H,43H，43H
DB 44H，44H，44H,45H，45H,46H,46H，46H
DB 47H,47H，48H,48H,49H，49H,49H,50H DB 50H,50H，51H,51H，51H,52H，52H,53H DB 53H，53H,54H,54H,55H,55H,55H，56H DB 56H,57H,57H,57H,58H，58H，59H，59H DB 59H,60H,60H，60H，61H,61H,62H,62H DB 62H,63H，63H，64H，64H,64H，65H，65H DB 66H,66H，66H,67H,67H，67H,68H，68H DB 69H,69H，69H,70H，70H，71H,71H，71H
DB
DB
DB
DB
DB
DB
DB
DB
DB SEGTAB: END 72H，72H，73H，73H,73H，74H,74H,74H 75H，75H,76H，76H,76H，77H，77H,78H 78H，78H，79H，79H，80H，80H，80H,81H 81H，82H，82H，82H，83H，83H,83H,84H 84H,85H，85H,85H,86H,86H，87H，87H
87H,88H,88H，89H,89H，89H,90H，90H
90H，91H，91H,92H,92H，92H，93H，93H 94H，94H，94H,95H，95H,96H，96H，96H 97H，97H,98H，98H，98H,99H,99H,99H DB 77H,14H，0B3H，0B6H,0D4H
DB 0E6H,0E7H，34H，0F7H,0F6H
前言 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
1.总体设计方案 1.1 温度控制系统设计方案 图1.温度控制系统的系统款图 温度控制系统主要是由四部分组成：其中包括CPU 单片机处理器；外围输入设备按键，其功能是设置温度报警的上下限；数码管显示部分，显示当前等我温度和温度的上下限；温度传感器，也是最重要的部分其功能是采集周围的温度；蜂蜜器用于报警使用，但温度超过上线温度和下线温度时则发出报警声，直到温度恢复正常。 1.2温度控制系统的方案和原理 主控制器 单片机复位 报警点按键调 六位数码管显示 温度传感器
该系统的设计方案是通过温度传感器DS18B20将周围的环境温度进行采集，等待单片机将其采集，当采集的信号一到就释放信号。而单片机通过单线总线的方式对DS18B20采集的信号进行采集并且将其转化成数字信号通过数码管进行显示。而独立按键是用来设置温度的上下限的。 其原理是：单片机对采集的温度进行处理并且进行采集，将采集到的温度使用数码管进行显示，并且将采集的温度和存储的上下限温度进行比较，当温度超过上下限制的时候驱动蜂鸣器鸣叫，直到温度达到正常温度是蜂鸣器停止工作；而使用两个独立按键则是用来设计温度上下限。 2.单元模块设计 2.1主控制器 单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 AT89C51单片机是ATMEL公司生产的高性能8位单片机，主要功能特性如下： ①兼容MCS-51指令系统； ②32个双向I/O口，两个16位可编程定时/计数器； ③1个串行中断，两个外部中断源； ④可直接驱动LED； ⑤低功耗空闲和掉电模式； ⑥4 kB可反复擦写(>1 000次)FLASI ROM； ⑦全静态操作O～24 MHz； ⑧128×8 b内部RAM。 该款芯片的超低功耗和良好的性能价格比使其非常适合嵌入式产品应用。
基于51单片机的温度控制系统 0引言 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。 1硬件电路设计 以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1所示。 1.1 温度检测和变送器 温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。镍铬/镍铝热电偶适用于0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV-41.32mV。 变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0mV-41.32mV变换成4mA-20mA的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的4mA-20mA电流变换成0-5V的电压。 为了提高测量精度，变送器可以进行零点迁移。例如：若温度测量范围为500℃-1000℃，则热电偶输出为20.6mV-41.32mV，毫伏变送器零点迁移后输出4mA-20mA范围电流。这样，采用8位A/D转换器就可使量化温度达到1.96℃以内。 1.2接口电路 接口电路采用MCS-51系列单片机8031，外围扩展并行接口8155，程序存储器EPROM2764，模数转换器ADC0809等芯片。 由图1可见，在P2.0=0和P2.1=0时，8155选中它内部的RAM工作；在P2.0=1和P2.1=0时，8155选中它内部的三个I/O端口工作。相应的地址分配为： 0000H - 00FFH 8155内部RAM 0100H 命令/状态口 0101H A 口 0102H B 口 0103H C 口 0104H 定时器低8位口 0105H 定时器高8位口 8155用作键盘/LED显示器接口电路。图2中键盘有30个按键，分成六行（L0-L5）五列（R0-R4），只要某键被按下，相应的行线和列线才会接通。图中30个按键分三类：一是数字键0-9，共10个；二是功能键18个；三是剩余两个键，可定义或设置成复位键等。为了减少硬件开销，提高系统可靠性和降低成本，采用动态扫描显示。A口和所有LED的八段引线相连，各LED的控制端G和8155C口相连，故A口为字形口，C口为字位口，8031可以通过C口控制LED是否点亮，通过A口显示字符。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现 基于51单片机的温度控制系统设计与实现 摘要： 本文通过使用51单片机进行温度控制系统的设计与实现。通过采集温度传感器的数据，通过控制电路对电热器进行控制，实现室内温度的控制和稳定。设计过程中首先对硬件进行搭建和电路设计，然后进行软件编程和系统调试。最终通过实验和测试验证了系统的稳定性和可靠性。 关键词：51单片机，温度控制系统，温度传感器，电热器，硬件搭建，软件编程，系统调试 一、引言 随着科技的不断发展与进步，智能家居控制系统得到了广泛应用。其中，温度控制系统在居民生活中起到了重要作用。温度控制系统能够根据室内实时温度调节电热器的工作状态，使室内温度保持在合适的范围内，提供舒适的居住环境。 现有的温度控制系统大多使用单片机来实现温度数据的采集和控制。本文选择51单片机作为控制核心，设计并实现了 基于51单片机的温度控制系统。 二、项目硬件设计 1. 温度传感器模块 温度传感器模块采用常见的DS18B20传感器。该传感器具有高精度和可靠性，能够准确地测量环境温度，并将温度数据以数字信号的形式输出。 2. 控制电路设计 控制电路设计包括电热器的电源供电控制和温度控制。电热器供电通过继电器进行控制，通过51单片机的IO口控制继
电器的开关状态，实现电热器的启动和停止。 温度控制部分则通过将温度传感器的数据与设定温度进行比较，根据差值控制继电器的状态，从而调节电热器的工作状态。当实时温度大于设定温度时，继电器断电，电热器停止工作；当实时温度小于设定温度时，继电器通电，电热器开始工作。 3. 显示模块设计 为了方便用户了解室内温度和系统工作状态，本设计添加了液晶显示模块。通过51单片机的IO口控制液晶显示屏，实时显示当前室内温度和系统运行状态。 三、软件编程 1. 数据采集与处理 通过采集温度传感器的数据，可以得到当前室内温度的数值。将采集到的温度数据进行处理，与设定的温度进行比较，得到差值。 2. 温度控制算法 根据差值的大小，控制继电器的状态，从而实现对电热器的控制。当差值大于设定阈值时，继电器断电，电热器停止工作；当差值小于设定阈值时，继电器通电，电热器开始工作。 3. 系统状态显示 通过液晶显示模块实时显示当前室内温度和系统工作状态。用户可以通过观察显示屏上的数据和状态，了解系统的运行情况。 四、系统调试与测试 在硬件搭建和软件编程完成后，对整个系统进行调试和测试。首先检查硬件连接是否正确，然后通过调试软件，观察温度数据和系统状态是否正确显示。
基于单片机的温度控制系统设计 1、设计要求 要求设计一个温度测量系统,在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下: ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度; ②在不超过最高温度的情况下,能够通过按键设置想要的温度并显示;设有四个按键,分别就是设置键、加1键、减1键与启动/复位键; ③DS18B20温度采集; ④超过设置值的±5℃时发出超限报警,采用声光报警,上限报警用红灯指示,下限报警用黄灯指示,正常用绿灯指示。 2、方案论证 根据设计要求,本次设计就是基于单片机的课程设计,由于实现功能比较简单,我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能,因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警与指示模块中,可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯,报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一:使用LED数码管显示采集温度与设定温度; 方案二:使用LCD液晶显示屏来显示采集温度与设定温度。 LED数码管结构简单,使用方便,但在使用时,若用动态显示则需要不断更改位选与段选信号,且显示时数码管不断闪动,使人眼容易疲劳;若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好,背光亮度可调,而且比LED数码管显示更多字符,但就是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后,我选用了LCD显示屏作为温度显示器件,由于显示字符多,在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度,可以直观的瞧到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3、硬件设计 根据设计要求,硬件系统主要包含6个部分,即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示: 图1 硬件电路设计框图 3、1单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式与外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式,如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1与XTAL2分别为此放大器的输入端与输出端,其频率范围为1、2~12MHz,经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电 容一起形成了一个自激振荡电路,为单片机提供时钟源。 3、2复位电路 复位就是单片机的初始化操作,其作用就是使CPU 与系统中的其她部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中,有时会出现工作不正常的情况,为了从异常状态中恢复,同 单片机时钟电路 复位电路 键盘接口模块 温度采集模块 单 片 机 LCD 显示模块 报警与指示模块 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
基于51单片机的温度控制系统设计 引言 温度控制系统在现代生活中起着至关重要的作用。它可以用于各种应用，如恒温器、空调、冰箱等。本文将介绍基于51单片机的温度控制系统设计，详细讨论系统的 架构、工作原理以及实现过程。 系统架构 温度控制系统基于51单片机的设计，主要由以下几个部分组成： 1. 温度传感器：用于检测环境温度。 2. 51单片机：作为系统的核心控制器，负责接收温度传感 器的数据并进行处理。 3. 显示模块：用于显示当前温度和控制状态。 4. 控制模块：根据温度数据和设定值，控制相关设备的开关。 工作原理 温度控制系统的工作原理如下： 1. 温度传感器实时检测环境温度，并将数据传输给51单片机。 2. 51单片机接收到温度数据后，与设定值进行比较。 3. 如果当 前温度高于设定值，51单片机将控制模块输出高电平信号，使相关设备工作。 4. 如果当前温度低于设定值，51单片机将控制模块输出低电平信号，停止相关设备 工作。 5. 同时，51单片机将当前温度和控制状态发送给显示模块进行显示。 系统设计步骤 以下是基于51单片机的温度控制系统设计的步骤： 步骤一：电路设计 1.连接温度传感器到51单片机的模拟输入引脚。 2.连接显示模块到51单片机的数字输出引脚。 3.连接控制模块到51单片机的数字输出引脚。 步骤二：编程设计 1.初始化温度传感器和显示模块。
2.循环执行以下步骤： 1.读取温度传感器的模拟输入值。 2.将模拟输入值转换为温度值。 3.与设定值进行比较，确定控制状态。 4.控制模块输出相应的电平信号。 5.将当前温度和控制状态发送给显示模块进行显示。 步骤三：调试和测试 1.连接电路并烧录程序到51单片机。 2.使用温度源模拟不同温度条件，观察系统的控制效果。 3.根据实际测试结果，调整设定值和控制算法，以提高系统的稳定性和精度。 结论 基于51单片机的温度控制系统设计可以实现对环境温度的精确控制。通过合理的电路设计和编程实现，系统可以实时检测温度并根据设定值自动控制相关设备的工作状态。在实际应用中，可以根据具体需求进行调整和优化，以满足不同场景的温度控制要求。 参考文献 （略）
基于51单片机的温度控制系统设计 温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，它可以通过传感器检测 环境温度，并通过控制器对环境进行调节，以达到预设的温度值。本 文将介绍基于51单片机的温度控制系统设计。 一、系统设计思路 本系统采用51单片机作为控制器，通过温度传感器检测环境温度，并通过继电器控制加热器或制冷器进行温度调节。系统的设计思路如下： 1. 采用DS18B20数字温度传感器检测环境温度。 2. 通过LCD1602液晶显示屏显示当前环境温度和设定温度。 3. 通过按键设置设定温度，并将设定温度保存在EEPROM中。 4. 根据当前环境温度和设定温度控制继电器，实现加热或制冷。 二、系统硬件设计 1. 51单片机控制器
本系统采用STC89C52单片机作为控制器，它具有强大的计算能力和 丰富的外设资源，可以满足本系统的需求。 2. DS18B20数字温度传感器 DS18B20是一种数字温度传感器，具有精度高、抗干扰能力强等优点，可以满足本系统的温度检测需求。 3. LCD1602液晶显示屏 LCD1602是一种常见的液晶显示屏，可以显示2行16列的字符，可 以满足本系统的显示需求。 4. 继电器 本系统采用继电器控制加热器或制冷器进行温度调节。 5. 按键 本系统采用按键设置设定温度。 三、系统软件设计
1. 温度检测 本系统采用DS18B20数字温度传感器检测环境温度，通过单总线协议与51单片机通信，读取温度值并进行转换，最终得到环境温度值。 2. 温度显示 本系统采用LCD1602液晶显示屏显示当前环境温度和设定温度，通过51单片机控制液晶显示屏进行显示。 3. 温度控制 本系统根据当前环境温度和设定温度控制继电器，实现加热或制冷。当当前环境温度低于设定温度时，继电器控制加热器加热；当当前环境温度高于设定温度时，继电器控制制冷器制冷。 4. 温度设定 本系统通过按键设置设定温度，并将设定温度保存在EEPROM中，下次启动时可以读取保存的设定温度。 四、系统实现效果
基于51单片机的温度控制系统设计方案 文章标题：基于51单片机的温度控制系统设计方案 引言： 温度控制系统在许多领域中都发挥着重要作用，如工业生产、农业温室、医疗设备等。本文将介绍基于51单片机的温度控制系统的设计方案，通过深入探讨关键技术和原理，以及提供总结和回顾性内容，一 步一步帮助读者理解并实现该系统。 关键词：温度控制系统、51单片机、设计方案 一、系统概述 温度控制系统是通过测量环境温度并根据设定值进行控制，以维持恒 定的温度。基于51单片机的设计方案可以实现精确、可靠的温度控制，因其成本低、易于操作、广泛可用而备受青睐。 二、硬件设计 1. 传感器选择：温度传感器是温度控制系统中的核心组件，应选用精 度高、响应快的传感器。常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半 导体传感器等，根据需求选择适合的传感器。
2. 信号采集：51单片机的ADC模块可以将模拟信号转换为数字信号，实现温度的精确采集。通过将传感器和51单片机连接，读取传感器输出的模拟电压，并进行AD转换，得到相应的温度值。 3. 控制器选择：在51单片机设计中，可选择使用PID控制器实现温 度的精确控制。PID控制器通过比较实际温度与设定温度的差异，对 控制信号进行调整，使得实际温度逐渐趋近于设定温度。 三、软件设计 1. 传感器驱动：根据所选传感器的型号和接口，编写相应的传感器驱 动程序，实现数据的读取和处理。驱动程序应具有良好的稳定性和兼 容性，以确保准确的温度测量。 2. 控制算法：PID控制算法是温度控制系统中常用的算法。该算法根 据控制目标和误差值，计算出控制信号，并将其应用于温度调节装置，实现温度的精确控制。在编写PID控制算法时，应考虑参数调节、稳 定性和动态响应等因素。 3. 界面设计：通过LCD显示模块和按键板，可以实现温度的实时显示和设定参数的调整。界面设计应简洁明了，方便用户操作和监控系统 状态。 四、系统优化
基于51单片机温度控制系统设计(毕业答辩) 1. 引言 温度控制系统在现代生活和工业中具有广泛的应用。随着 科技的发展，越来越多的温度控制系统采用嵌入式技术来实现。本文介绍了基于51单片机的温度控制系统设计。 2. 系统设计概述 本温度控制系统设计采用了51单片机作为控制核心，通过温度传感器采集温度数据，然后根据设定的温度阈值进行控制操作，实现温度的稳定控制。系统由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括51单片机、温度传感器、温控器等组件，软件部分包括温度数据采集、控制算法以及用户界面的实现。 3. 硬件设计 3.1 51单片机 51单片机是一种基于CISC架构的微控制器，具有丰富的 接口和功能，广泛用于各种嵌入式系统。本系统选择了51单片机作为控制核心，主要负责温度数据的采集和控制算法的执行。
3.2 温度传感器 温度传感器是用来测量环境温度的设备，常见的有热敏电阻、热电偶等。本温度控制系统选择了热敏电阻作为温度传感器，通过测量电阻值来获取环境温度。 3.3 温控器 温控器是用来控制温度的设备，常见的有继电器、三极管等。本系统选择了继电器作为温控器，通过控制继电器的开关状态，实现对加热元件的控制。 4. 软件设计 4.1 温度数据采集 软件部分通过51单片机的模拟输入引脚，通过AD转换器将模拟温度值转换为数字信号。然后将数字信号经过计算得到温度值。 4.2 控制算法实现 控制算法是温度控制系统的核心部分，它根据温度数据和 设定的温度阈值，通过比较和反馈控制来实现温度的稳定控制。
本系统采用PID控制算法，通过调节加热元件的工作时间和工作状态来控制温度。 4.3 用户界面 用户界面是用户与温度控制系统交互的界面，本系统通过LCD显示屏实现了简单的用户界面。用户可以通过按键来设置温度阈值和查看当前温度。系统会将用户设置的温度阈值和实际温度同时显示在LCD屏幕上。 5. 实验结果 经过实验验证，本系统能够准确地测量环境温度，并按照设定的温度阈值进行控制。实验结果表明，本系统具有较好的温度控制性能，能够保持环境温度在设定范围内的稳定状态。 6. 总结与展望 本文介绍了基于51单片机的温度控制系统设计。该系统通过温度传感器采集温度数据，并根据设定的温度阈值实现温度的稳定控制。通过实验验证，系统具有较好的温度控制性能。未来可以进一步优化系统的算法和界面，提升系统的稳定性和用户体验。
基于51单片机的饮水机温度控制系统设计 摘要： 本文设计了一款基于51单片机的饮水机温度控制系统。该系统主要由传感器、温控模块和51单片机三个部分组成。在该系统中，传感器主要用于对饮水机中的温度进行实时监测，温控模块则负责根据当前温度情况对加热和制冷设备进行控制，而51单片机则是整个系统的核心控制器。 在本文中，我们首先对饮水机温度控制系统进行了详细分析，并介绍了目前市面上常见的温控技术。其次，我们详细讲解了本系统中的各个模块的具体实现方式，并通过图表对其进行了进一步说明。在系统测试方面，我们通过实验验证了系统的稳定性以及实时性，结果表明该系统能够高效、准确地对饮水机中的温度进行控制，并满足用户的需求。 通过本文的分析实验，我们可以得出结论，基于51单片机的饮水机温度控制系统具有以下优点：模块化设计，易于维护和扩展；具有高精度、高稳定性和实时性；集成度高，系统效率高。本系统可以应用于各种饮水机，以满足不同用户的需求。 关键词：饮水机；温度控制；51单片机；传感器；温控模块 Abstract： This paper designs a temperature control system for water dispensers based on 51 MCU. The system consists of three parts: sensors, temperature control module and 51 MCU. In this system, the sensor is mainly used to real-time monitor the temperature of the water dispenser, the temperature control module is responsible for controlling the heating and cooling equipment according to the current temperature situation, and 51 MCU is the core controller of the entire system.
基于51单片机的温控系统设计 1.引言 1.1 概述 概述部分的内容可以包括以下几个方面： 温控系统是一种广泛应用于各个领域的实时温度控制系统。随着科技的发展和人们对生活质量的要求提高，温控系统在工业、家居、医疗、农业等领域得到了广泛应用。温度作为一个重要的物理量，对于许多过程和设备的稳定运行至关重要。因此，设计一种高效可靠的温控系统对于提高工作效率和产品质量具有重要意义。 本文将基于51单片机设计一个温控系统，通过对系统的整体结构和工作原理的介绍，可以深入了解温控系统在实际应用中的工作机制。以及本文重点研究的51单片机在温控系统中的应用。 首先，本文将介绍温控系统的原理。温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行器三部分组成。温度传感器用于实时检测环境温度，通过控制器对温度数据进行处理，并通过执行器对环境温度进行调节。本文将详细介绍这三个组成部分的工作原理及其在温控系统中的作用。 其次，本文将重点介绍51单片机在温控系统中的应用。51单片机作为一种经典的微控制器，具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，广泛应用于各种嵌入式应用中。本文将分析51单片机的特点，并介绍其在温控系统中的具体应用，包括温度传感器的数据采集、控制器的数据处理以及执行器的控制等方面。 最后，本文将对设计的可行性进行分析，并总结本文的研究结果。通
过对温控系统的设计和实现，将验证51单片机在温控系统中的应用效果，并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。 通过本文的研究，可以为温控系统的设计与应用提供一定的参考和指导，同时也为利用51单片机进行嵌入式系统设计的工程师和研究人员提供一定的技术支持。 1.2文章结构 文章结构部分的内容可以包含以下内容： 文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。本篇文章基于51单片机的温控系统设计，总共分为引言、正文和结论三部分。 引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。首先，概述部分介绍了本文的主题，即基于51单片机的温控系统设计。其次，文章结构部分详细说明了整篇文章的组织结构，以及各个部分的主要内容。最后，目的部分阐述了本文的研究目的，即通过设计一个基于51单片机的温控系统来实现温度的监控和控制。 正文部分包含了两个小节，分别是温控系统的原理和51单片机的应用。温控系统的原理部分详细介绍了温度控制的基本原理，包括传感器的选择、信号采集与处理、控制算法等内容。而51单片机的应用部分则介绍了如何使用51单片机来实现温控系统，包括硬件连接、软件设计和编程等方面的内容。 结论部分主要包含了设计的可行性分析和结果总结与展望两个小节。设计的可行性分析部分对本文的设计方案进行了评估和分析，包括技术可行性、经济可行性和实施可行性等方面。结果总结与展望部分对整个设计
五、材料清单 六、根本芯片及其原理 6.1单片机 本次课程设计所使用的单片机为STC89C52单片机，是深圳宏晶科技生产的完全兼容INTEL公司MCS-51系列的单片机。 6.2温度传感器及其原理 传感器DS18B20具有体积小、精度高、适用电压宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。 “一线总线〞 现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使用户可以充分发挥“一线总线〞的优点。同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线〞接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线〞的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更廉价，体积更小。 6.2.1 DS18B20的特性 〔1〕适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，寄生电源方式下可由数据
线供电。 〔2〕独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 〔3〕DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。 〔4〕DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 〔5〕温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。 〔6〕可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。 〔7〕在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。 “一线总线〞串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 〔9〕负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 6.2.2 ，温度传感器，非挥发的温度报警触发器TH和TL，高速暂存器。 DS18B20的引脚定义： 图一DS18B20引脚定义 。 (2)GND为电源地。 (3)VDD为外接供电电源输入端〔在寄生电源接线方式时接地〕。 6.2.3 DS18B20的编程 〔1〕DS18B20的初始化： ①先将数据线置高电平“1〞。 ②延时〔该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点〕 ③数据线拉到低电平“0〞。 ④延时750us〔该时间的时间范围可以从480us到960us〕。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计 一、系统简介 智能家居温控热水器系统是一种利用51 单片机技术实现的自动化便携式温控热水器，主要用于热水房小型家庭中，对于大衣橱、洗车房等多功能温湿度控制系统也可以使用。 系统主要构成是具有有温度和湿度控制功能的51单片机、DS18B20热敏元件、LCD1602显 示屏、ADS1115模拟入端转换器、ESP8266模块、继电器等组成。整个系统采用单片机进 行温度和湿度控制，并采用LCD1602显示当前温度，实现热水器温控系统自动化运行。 二、系统原理 1．51单片机开发板控制热水器的温度和湿度的控制。51单片机开发板控制智能家居 温控热水器系统的温度和湿度，热水器的温度设定会相应改变，设定的温度将被用于热水 的出口。51单片机以温度控制的方式来调节温度和湿度，以达到节能的目的。 2．热敏元件DS18B20读取温度。DS18B20采用数字温度传感器，采用一根线将比较信号和电源信号传送到单片机开发板，DS18B20采用一根数据线线来进行数据传输，具有温 度精度高、量程大，具有抗干扰能力的特点。 3．LCD1602显示屏显示当前温度。LCD1602显示屏可以显示当前室内温度和设定温度，显示屏上比较明显地表现出温控系统控制的当前温度，让人清楚地了解当前状态。 4．ADS1115模拟入端转换器实现温度控制。ADS1115模拟入端转换器把室温模拟信号 转换成数字输入，ADS1115模拟入端转换器能够准确地转换温度信号，精度高，抗干扰性好。 5．ESP8266模块通过无线网络连接家庭热水器控制中心。esp8266模块是一款可通过 无线网络连接家庭热水器控制中心的模块，它可以实现远程预约及远程控制，是家庭热水 器控制系统的重要组成部分。 6．继电器、避雷器确保热水器系统正常工作。继电器用来检测热水器是否在正常工 作状态，可以通过控制开关继电器来连接或断开电源，确保热水器系统正常运行，避雷器 可以防止异常电流冲击，减少电磁干扰，保证系统正常运行。 三、系统功能 1．设定温度功能：系统中使用键盘可设定需要的温度，当温度达到设定的值时，系 统会发出声音提醒，给用户温度反馈。 2．温度控制功能：在设定的温度范围内，系统可以自动调整温度，使温控系统保持 在稳定的状态，充分利用节能技术，达到节能降耗的目的。
基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计（附程 序） 基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计 --------- 单片机原理及应用实践周设计报告 姓名： 班级： 学号： 同组成员： 指导老师： 成绩： 时间：2011 年7 月3 日 单片机温度控制系统 摘要 温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。
本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B2数字温度传感器，
上、下限进行比较，由此作出判断是否触发相应设备。 本设计还加入了常用的液晶显示及状态灯显示灯常用电路， 使得整个设计更加完整，更加灵活。 关键词：温度箱；AT89C52 LCD1602单片机；控制 目录 1引言1 1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义1 1.2温度控制系统的目的1 1.3温度控制系统完成的功能1 2总体设计方案2 2.1方案一 2 2.2方案二 2 3DS18B20温度传感器简介7 3.1温度传感器的历史及简介7 3.2DS18B20的工作原理7 DS18B20工作时序7 ROM操作命令9 3.3DS18B20的测温原理9 8B20的测温原理：9 DS18B20的测温流程10 4单片机接口设计12
4.1设计原则12
4.2引脚连接12 晶振电路12 串口引脚12 其它引脚13 5系统整体设计14 5.1系统硬件电路设计14 主板电路设计14 各部分电路14 5.2系统软件设计16 系统软件设计整体思路系统程序流图17 6结束语21 16 附录22 参考文献39
毕业论文设计（一） 基于51单片机的温度控制系统 在日常生活中温度在我们身边无时不在，温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备，和温度控制设备，如用于的温度自动系统，热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，这些都采用单片机技术，利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特点，可以精确的控 制技术，提高了温控指标，也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出，智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据，7段数码管显示温度数据，按键设置温度上下限，当温度低于设定的下限时，点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。 单片机温度控制系统温度传感器 Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure,
第1章绪论 课题的背景及其意义 二十一世纪是科技高速开展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断开展，需要对各种参数进行温度测量。因此温度一词在生产生活之中出现的频率日益增多，与之相对应的，温度控制和测量也成为了生活生产中频繁使用的词语，同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用。如在日趋兴旺的工业之中，利用测量与控制温度来保证生产的正常运行。在农业中，用于保证蔬菜大棚的恒温保产等。 温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量那么是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产平安、促进国民经济的开展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。而且随着科学技术和生产的不断开展，温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要。 在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度，温度测量是工业对象中主要的被控参数之一。因此，单片机温度测量那么是对温度进行有效的测量，并且能够在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在电力工程、化工生产、机械制造、冶金工业等重要工业领域中，担负着重要的测量任务。在日常生活中，也可广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。但温度是一个模拟量，如果采用适当的技术和元件，将模拟的温度量转化为数字量虽不困难，但电路较复杂，本钱较高。 1.2课题研究的内容及要求 本次的毕业设计的题目是单片机水温控制系统设计。它是多种技术知识的结合，不仅涉及到软件的设计，而且还将应用电子技术与单片机的应用技术有机结合，使其具有精度高、测量误差小、稳定性好等特点。电路板的设计技术和机械加工工艺的巧妙结合，使其具备了显示直观、体积做工精细等特点，能为它在其它领域的广泛应用打下良好的根底。因为经过我们调查发现许多应用场合原来就有测温控温仪器，只是随着对生产质量与生产需要的要求在不断地提高，以往的那些测温控温的仪器根本不能满足现在的要求。其中，有局部应用场合对精度提高的幅度要求也不是特别高。因
题目基于51单片机水温控制系统系 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期
本设计经过实践，绝对可以用，有需要的，认真阅读全文！！！！！可当单片机课设！！！需要全套资料的加Q845667599（10元）
摘要 随着科学技术的不断发展带动着电子行业的地位越来越重，现在电子产品几乎在社会的各个领域都可以见到。这些技术的发展有效的带动着社会生产力的发展和信息化的提高，同时电子产品也越来越智能。 本设计采用STC89C51单片机为主控芯片，采用数字型防水温度传感器DS18B20制作温度检测报警器，通过四位共阳数码管显示温度值，系统设立几个按键，可以通过按键进行设置温度的上、下限值，并将数据保存在单片机EEPROM 中做到掉电存储的功能，当所采集温度超过设定值时，系统会控制蜂鸣器和对应LED发出声光报警和继电器的运作。这个设计简单、成本低、具有实用性。 关键词：DS18B20防水温度传感器；STC89C51单片机；温度报警
ABSTRACT With the continuous development of science and technology, the status of the electronics industry is becoming more and more important. Now the electronic products can be seen in almost every field of the society. The development of these technologies is effective to promote the development of social productive forces and the improvement of information technology, while the electronic products are becoming more and more intelligent. This design uses STC89C51 microcontroller as the main control chip, the digital waterproof type temperature sensor DS18B20 temperature detection alarm and display the temperature value by the four common anode digital, system set up several key can by pressing a button to set the upper limit and lower limit of the temperature value, and data stored in microcontroller EEPROM do off the electric storage function, when the collected temperature exceeds the set value, the system will control buzzer and corresponding to the LED emit audible and visual alarm and relay operation. This design is simple, low cost, practical. Keywords：DS18B20 waterproof temperature sensor; STC89C51 single chip microcomputer; temperature alarm
1引言 1.1课题背景及意义 当今时代，是一个信息化告知发展的时代。科学技术的发展速度越来越快，各种新技术层出不穷，被广泛的运用在各个方面。其中农业就是一个重要的应用领域。 新技术的出现为农业的发展带来了新的动力，让农产品的产量得到增加的同时运用了更少的人力，使生产效率越来越高。在一些地区，温室大棚得到了广泛的应用，使人们能够吃到很多原本在当前季节吃不到的水果与蔬菜。但是，温室大棚技术在当前时代的发展水平还不够足够，现今的温室大棚基本为拱形结构，外部为薄膜等透光性较好的材料，这样做使得农作物能够获得较为足够的太阳光，有利于农产品的生长。但是温度却得不到有效的限制，使得大棚内的温度或高或低，不利于蔬菜或水果的发育和有机物的积累，造成的结果就是大棚内的产物产量不高，从而使得市场上的价格偏高，不能让大棚内的食品成为每个人都有实力食用的产品，让人们不在期盼与尝试，这对于大棚农业的发展有百害而无一利。 为了解决这个不行避开的问题，本设计运用51单片机进行大棚内的温度限制，通过检测大棚内的温度实时调整以保持最佳温度，让大棚里的作物得到最好的生长环境，从而使得产量能够增加。运用51单片机主要是由于当前单片机的发展与广泛运用，让单片机的价格不断下降，从而运用户得到最高的性价比。 1.2单片机在农业生产自动化中的应用现状 由于人口增长、资源短缺和环境变更，经济发达国家和一些发展中国家都在探讨21 世纪农业可持续发展的问题。将各种现代化高新技术应用于农业生产，在有限的自然条件下，通过人工建立的设施限制环境，提高农业自动化水平，于是产生了设施农业，这些设施大部分都是通过单片机进行限制的。设施农业就是通过采纳现代农业技术，变更自然环境，为种植业、养殖业以及产品的贮存保鲜等供应适当的环境条件，而在肯定程度上摆脱对自然环境的依靠进行有效生产的农业。设施农业以其技术含量高、品质高、效益高和集约化等优点，在国外发达国家得到了快速发展。国外发达国家始终致力于把自动限制技术应用于设施农业中，即将自动化技术应用于农作物的耕种、施肥、浇灌、防治病虫害、收货的全过程，畜禽水产品等饲养全过程，以及农产品的加工、贮存和保鲜的全过程。随着农业自动化的发展，发达国家的设施农业已经形成设施技术完备、生产规范、质量保证性强的特点，并向高度自动化、智能化方向发展，成为推动现代农业发展的重要方面。目前，设施农业比较发达的国家有荷兰、以色列、美国和日本。农业设施自动化的基本特征就是以农业自动化设施代替人的劳作，完成农业生产的部分或全部作业。建立在以计算机技术、自动传感和限制技术基础上的农业自动化技术在设施农业中的应用主要体现在：节水浇灌