温度遥测遥控（D题）
摘要：设计为一个无线温度遥测遥控系统, 包括传感器模块、微处理器模块、无线数据收发模块以及PC机管理模块。利用“单总线”数字温度传感器DS18B20和压力式液位传感器对温度、液位信息进行采集；采用MCS-51系列单片机处理数据，控制加热、报警、数据传输以及实时数据显示；上位机与单片机之间采用HAC-uM系列微功率无线数传模。系统能够完成题目要求的所有基本功能与发挥部分功能，除此之外，为使系统更加完善设计还增加了测量点实时显示液位、声音报警的创新功能，在0-800C条件下，实时显示的温度和液位分别可精确到±0. 50C 和0.5mm。温度控制误差在±10C以内。
关键词：MCS-51系列单片机，DS18B20，微功率无线数传模块，TLC2543
目录
1 系统方案设计 (1)
1.1引言 (1)
1.2方案比较与选择 (1)
1.2.1温度测控模块的选择 (1)
1.2.2加热控制方法的选择 (1)
1.2.3 无线遥控模块的选择 (2)
1.3总体模块设计 (2)
2 电路设计 (3)
2.1电路元器件连接 (3)
2.2系统结构和功能 (3)
2.2.1 传感器部分 (3)
2.2.2处理器部分 (3)
2.2.3 无线数据收发部分和PC机管理部分 (4)
3 软件实现 (5)
3.1开发软件及编程语言简介 (5)
3.2程序流程 (5)
3.3上位机与单片机之间建立的协议 (6)
4 系统测试 (7)
4.1测试准备 (7)
4.2测试结果 (7)
5 结论 (8)
5.1试验结果 (8)
5.2改进意见 (8)
参考文献： (9)
附录： (10)
附1：元器件明细表： (10)
附2：仪器设备清单 (10)
附3：电路图图纸 (11)
1系统方案设计
1.1引言
在现实生活中，温度检测技术及其装置有着十分广泛的应用，而传统的温度检测方法，工作量大，可靠性差。并且近年来管理逐步实现机械化、自动化与智能化，基于这一技术发展新动向，该设计采用微功率无线数传模块、MCS51系列单片机、单总线数字温度传感器DS18B20 构成温度遥测遥控系统。其实用性极强，降低了布线成本、易于维护,减少了人为干预，提高了控制精度。
1.2 方案比较与选择
1.2.1温度测控模块的选择
方案一、采用热敏电阻温度传感器，其特点是加工容易性能好，价格低廉，但需要标准稳定的电阻才能匹配。
方案二、采用热电偶，其优点是结构简单，测量范围宽、准确度高、热惯性小，但其输出信号为电信号必须经过模数转换才能被单片机运用，并且要对其进行冷端处理，物理电路连接麻烦。
方案三、采用DS18B20温度传感器。它的输出为数字量，便于软件编程。考虑到设计中传感器还需要防水防潮，采用不锈钢外壳封装的SLST1-4数字温度传感器（内含DS18B20）既能保证此要求，又能保证DS18B20温度传感器的高灵敏性，极小的温度延迟也不会影响设计方案的精确度。其测量温度范围为-55°C～+125°C。在-10～+85°C内,精度可达±0.5°C，能够充分满足设计要求。
故设计中采用DS18B20简单准确，无需调节，可以有效实现功能，并且简化电路，所以选用它作为温度测控器件。
1.2.2加热控制方法的选择
方案一、PID算法。常用的单片机加测量控制元件构成的控制系统在实施复杂的算法时，算法的复杂性或使得系统硬件设计调试更加复杂，或使得单片机内软件代码行增多，延时加大，开发周期变长。稳定性和可靠性在系统设计时也成为一个不容忽视的问题。
方案二、使用大小不同功率的加热器。设计中采用大小功率不同的加热器件，在温度距离设定值较大（20C）时，采用大功率加热电器加热，当接近设定值时利用小功率加热电器使水温保持在某一特定值上，这种方法就大大减少了软件编程的工作量和复杂的计算过程，且能够充分保证题目要求的精确度。
基于以上原因，设计选用第二套方案。
1.2.3 无线遥控模块的选择
方案一、采用高度集成的射频芯片nRF905收发数据，简化了软件设计且提高了系统的工作可靠性，但是其硬件连接较复杂，并且需要2片单片机，如若控制多点则需要更多。其硬件结构逻辑框图如图1.1：
方案二、使用HAC-uM 系列微功率无线数传模块，它具有1、高抗干扰能力和低误码率2、透明的距离传输以及远传输距离3、多信道、微功率发射4、.智能数据控制，用户无需编制多余的程序等诸多优点，该方案物理连接简单、实用。其硬件结构逻辑框图如图2.3：
综合经济、货源以及各模块的优缺点，设计采用方案二。
1.3 总体模块设计
图1.1 无线遥控模块方案一 图1.2 总体模块设计
2 电路设计
2.1电路元器件连接
详见附3。
2.2系统结构和功能
设计的硬件结构共包括传感器部分、处理器部分、无线数据收发部分以及PC 机管理部分。如图1.2。接下来四个模块将得到详细介绍。
2.2.1 传感器部分
设计中应用到温度传感器和压力式液位传感器。温度传感器DS18B20此处不做赘述。压力式液位传感器的工作电压是24v，方案采用量程为60cm的液位传感器，其输出信号为0-5v。理论上，当容器中液位为零时，输出电压为0v,液位达到最大值即60cm时，输出电压最大为5v。输出电压与液位成正比例关系。
输出电压经模数转换器TLC2543转换为数字量为单片机所利用。其物理连接
图2.1 传感器部分连接
2.2.2处理器部分
处理器部分逻辑结构图如图2.2：单片机收到通过无线数据收发模块接收的数据后，执行一系列命令：1、液晶实时显示水容器中水的温度值及液位值2、白炽灯通过显示加热单元总控开关的通断3、当温度或液位超过设定值时，发光二极管、蜂鸣器分别进行进行灯光、声音报警4、传感器感测水温及水位信息反馈到单片机内5、单片机控制继电器的通断控制加热器是否对水加热。继电器由9012驱动。
图 2.2 处理器逻辑结构
2.2.3 无线数据收发部分和PC机管理部分
设计采用RS-232串行口完成单片机与PC 机之间的通信，通信速率为4800波特，数据每2秒传输一次。MCS-51串行口占用芯片的RXD与TXD两个引脚，可构成半双工的串行通信方式,具有缓冲接收功能,可用软件设置成4 种不同的工作方式,
两个专用寄存器SCON 和PCON 可以用软件达到控制工作方式的目的。
在设计硬件接口电路时,考虑到以下几个问题,一是逻辑电平的匹配,二是驱
动能力的匹配,三是元器件的选择以及其它电气特性。所以在PC机与单片机通信时,
必须经过电平转换,设计中采用微功率无线数传模块，该模块同时具有两种不同电
平输出口,故其电路结构简单,功耗低。这两部分的物理连接如图2.3：
3 软件实现
3.1 开发软件及编程语言简介
程序是在windows xp 环境下采用Keil Vision2 软件编写的，可以实现题目要求的所有基本功能、多项发挥部分功能与创新功能。主程序主要是通过调用各个子程序模块实现的。
设计中使用高级语言VB编程在PC机上制作一个用户界面控制RS-232接口,实现与一个单片机应用系统之间的串行通信。在一个单片机应用系统上, 使用C 语言编程控制RS-232接口，实现与一台运行WINDOWS操作系统的PC机之间的串行通信。设计完成后可以通过PC机的用户界面, 发送数据给单片机，控制水温,同时PC机能显示单片机发过来的数据并作出相应反应。
3.2程序流程
软件编程分上位机软件设计和下位机软件设计。这两部分虽然在不同的机器上编写和运行,但它们要做的工作是对应的:一个发送,另一个接收。
上位机软件设计是运用VB编程制作一个用户界面，更好的与单片机通信，此处不做详细介绍，下位机接收到数据后，将相应标志位置高，进而进入中断执行相应的一系列命令，主程序流程图如图3.1：
3.3上位机与单片机之间建立的协议
1、上位机向单片机发送数据
按照题目要求，系统要实现通过上位机设置温度和液位的上下限，当超出范围时，单片机接受信号,控制灯光报警的功能。这就需要上位机与单片机之间形成良好的传输通道。例如：当上位机发出TH?80时，代表微处理器接收后控制第?个水容器，以数组的形式记录下温度设置的最高值为800C；T?25013则代表微处理器要实现使第一个容器中的水温在13s时间的时候上升置250C。发送FFFFFFFFFFFFFFFF控制总控开关断开。
所以，题目要求的设置温度变化示意图可以通过发送几个字符串完成上位机与单片机的通信。值得注意的是，当发出的数据错误比如后者时间或温度小于前一数据的时间或数据值时，用户界面会弹出提示错误的信息同时发出报错的系统音。用户界面如图3.2：
图3.2 用户界面图
2、单片机向上位机发送数据
与上位机向单片机发送数据的过程相同，当第?个容器中水的实时温度为25.430C时，返回到上位机的字符串为T?2543,需要注意的是个位数值的温度前必须加“0”，比如，5.230C要返回T10523。为了使系统更加完善，该设计增加了实时显示温度的同时实时显示液位的功能。当发送数据发生错误时，用户界面同样会提示错误。
3、减少数据传输错误
尽管无线收发模块具有高抗干扰能力和低误码率，但在通信过程中难免出现错误，为保证上位机与单片机间数据传输的可靠性，设计中设定当上位机接收到
单片机传输来的温度或液位数据后，会将其与之前的数据进行比较，两者相差较
大时，则将其丢弃。因为实时显示的刷新时间仅为3s，所以两次传输的数据不会相差太大。这便很好的降低了数据传输错误的可能性。
4 系统测试
4.1 测试准备
1、环境温度：28.60C
2、仪器：秒表、精确度为0.1mm刻度尺、温度计
4.2 测试结果
2、曲线显示测试。测试结果如图：
3、其他性能指标。经过软硬件调试，控制系统以到全部要求，部分优于指标。列表如下：
5 结论
5.1试验结果
从实际制作的结果来看。各方面的指标都达到课题要求，并有不同程度的提高，充分证明了该方案的正确性和可行性。
5.2改进意见
在整个调试和测量过程中我们发现还有些地方值得改进：
1、可以运用语音芯片报警，使系统更加形象化，人性化。
2、利用EEPROM，掉电后可储存数据，增强系统安全性。
参考文献：
[1] 黄志伟：《全国大学生电子设计竞赛训练教程》，北京：电子工业出版社，2006年
[2]林伸茂：《8051单片机》，北京：中国电力出版社，2007年
[3] 吴运昌：《模拟电子线路基础》，广州：华南理工大学出版社，2004年
[4] 阎石：《数字电子技术基础》，北京：高等教育出版社，1997年
[5] 李广军等：《实用接口技术》，电子科技大学出版社,1997年10月
[6] 刘高锁：《单片机系统开发技术》，天津大学出版社，2008年
[7] 刘灿军：《实用传感器》，国防工业出版社，2008年
附录：
附1：元器件明细表：
1、MCS-51系列单片机
2、液晶LM1602
3、模数转换芯片TLC2543
4、温度传感器DS18B20
5、液晶显示器
6、压力式液位传感器
7、蜂鸣器
8、220V ,20W白炽灯
9、电磁继电器
10、水容器
11、微功率无线数传模块
12、继电器
附2：仪器设备清单
1、秒表
2、精确度为0.1mm刻度尺
3、PC机
4、音响
附3：电路图图纸
注：电路图只画出一个水容器的电路连接，当同时控制两个的时候，与第一个的连接相同。
51单片机综合学习 12864液晶原理分析1 辛勤学习了好几天，终于对12864液晶有了些初步了解～没有视频教程学起来真有些累，基本上内部程序写入顺序都是根据程序自我变动，然后逆向反推出原理…… 芯片：YM12864R P-1 控制芯片:ST7920A带中文字库 初步小结： 1、控制芯片不同，寄存器定义会不同 2、显示方式有并行和串行，程序不同 3、含字库芯片显示字符时不必对字符取模了 4、对芯片的结构地址一定要理解清楚
5、显示汉字时液晶芯片写入数据的顺序（即显示的顺序）要清楚 6、显示图片时液晶芯片写入数据的顺序（即显示的顺序）要清楚 7、显示汉字时的二级单元（一级为八位数据写入单元）要清楚 8、显示图片时的二级单元（一级为八位数据写入单元）要清楚 12864点阵液晶显示模块（LCM）就是由128*64个液晶显示点组成的一个128列*64行的阵列。每个显示点对应一位二进制数，1表示亮，0表示灭。存储这些点阵信息的RAM称为显示数据存储器。要显示某个图形或汉字就是将相应的点阵信息写入
到相应的存储单元中。图形或汉字的点阵信息由自己设计，问题的关键就是显示点在液晶屏上的位置（行和列）与其在存储器中的地址之间的关系。由于多数液晶显示模块的驱动电路是由一片行驱动器和两片列驱动器构成，所以12864液晶屏实际上是由左右两块独立的64*64液晶屏拼接而成，每半屏有一个512*8 bits显示数据RAM。左右半屏驱动电路及存储器分别由片选信号CS1和CS2选择。显示点在64*64液晶屏上的位置由行号（line,0~63）与列号（column,0~63）确定。512*8 bits RAM中某个存储单元的地址由页地址（Xpage,0~7）和列地址（Yaddress,0~63）确定。每个存储单元存储8个液晶点的显示信息。
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*
毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统
摘要 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，如用于报警的温度自动报警系统，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 制技术标准，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。 关键词：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, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords：SCM Temperature control system Temperature sensors
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12864点阵型液晶显示屏的基本原理与使用方法(很详细) 点阵LCD的显示原理 在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位（一字节）即可。而对于中文，常用却有6000以上，于是我们的DOS前辈想了一个办法，就是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用，即英文的内码。 那么，得到了汉字的内码后，还仅是一组数字，那又如何在屏幕上去显示呢？这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状，如英文的'A'在字模的记载方式如图1所示： 图1“A”字模图 而中文的“你”在字模中的记载却如图2所示：
图2“你”字模图 12864点阵型LCD简介 12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。 管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述 1VSS0电源地 2VDD+5.0V电源电压 3V0-液晶显示器驱动电压 4D/I(RS)H/L D/I=“H”，表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=“L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据5R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”，E=“H→L”数据被写到IR或DR 6E H/L R/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读到DB7∽DB0 7DB0H/L数据线 8DB1H/L数据线 9DB2H/L数据线 10DB3H/L数据线 11DB4H/L数据线 12DB5H/L数据线 13DB6H/L数据线 14DB7H/L数据线 15CS1H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16CS2H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17RET H/L复位信号,低电平复位
基于51单片机的温度测量系统 来源：微计算机信息作者：赵娜赵刚于珍珠郭守清 摘要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 一.系统硬件设计 系统的硬件结构如图1所示。 数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度, 提供给AT89C2051的口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3V～的电压范围，使系统设计更灵活、方便；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端；1脚GND为电源地；3脚VDD为外接供电电源输入端。 AT89C2051（以下简称2051）是一枚8051兼容的单片机微控器，与Intel的MCS-51完全兼容，内藏2K的可程序化Flash存储体，内部有128B字节的数据存储器空间，可直接推动LED，与8051完全相同，有15个可程序化的I/O点，分别是P1端口与P3端口（少了）。 接口电路 图2 单片机2051与温度传感器DS18B20的连接图 接口电路由ATMEL公司的2051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EEPROM24C16（保存系统参数）、MAX232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从～口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码，用2个共阴极LED静态显示温度的十位、
在我们常用的人机交互显示界面中，除了数码管，LED，以及我们之前已经提到的LCD1602之外，还有一种液晶屏用的比较多。相信接触过单片机的朋友都知道了，那就是12864液晶。顾名思义，12864表示其横向可以显示128个点，纵向可以显示64个点。我们常用的12864液晶模块中有带字库的，也有不带字库的，其控制芯片也有很多种，如KS0108 T6963，ST7920等等。在这里我们以ST7920为主控芯片的12864液晶屏来学习如何去驱动它。(液晶屏采用金鹏的OCMJ4X8C) 关于这个液晶屏的更多信息，请参考它的DATASHEET，附件中有下载。 我们先来了解一下它的并行连接情况。 下面是电路连接图
从上面的图可以看出，液晶模块和单片机的连接除了P0口的8位并行数据线之外，还有RS,RW,E等几根线。其中R/S是指令和数据寄存器的选择控制线(串行模式下为片选)，R/W 是读写控制线(串行模式下是数据线)，E是使能线(串行模式下为时钟线)。 通过这几根控制线和数据线，再结合它的时序图，我们就可以编写出相应的驱动程序啦。 看看并行模式下的写时序图：
根据这个时序图，我们就可以写出写数据或者写命令到LCD12864液晶的子程序。 读时序图如下： 根据这个时序图我们就可以从LCD12864液晶模块内部RAM中读出相应的数据，我们的忙检测函数就是根据这个时序图写出来的。以及后面章节中讲的画点函数等都要用到读时序。有了这两个时序图，然后我们再看看OCMJ4X8C的相关指令集，就可以编写出驱动程序了。这里要注意的是指令集分为基本指令集和扩充指令集，其中扩充指令集主要是与绘图相关，在此后的章节中会有相应的介绍。 下面让我们根据这些编写出它的驱动程序吧。 我的硬件测试条件为：STC89C516(11.0592MHz) + OCMJ4X8C 实际显示效果图片如下： 程序部分如下，请结合液晶模块的DATASHEET看程序，这样能够更加快速的弄懂程序的流程。大致有如下几个函数：写数据，写指令，忙检测，初始化，指定地址显示字符串等等。[p][/p] #include "reg52.h" #include "intrins.h" sbit io_LCD12864_RS = P1^0 ;
物理与电子信息学院题目：单片机温度检测记录系统 行政班级： 成员分组名单 学号：姓名： 选课班级：任课教师：成绩：
目录 1 设计任务与要求 (2) 设计任务 (2) 技术指标 (2) 题目评析 (2) 2 方案比较与论证 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 各种方案比较与选择........................................................................... 错误!未定义书签。 3 系统硬件设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 系统的总体设计 .................................................................................. 错误!未定义书签。 图3-2 总体原理图 ................................................................................ 错误!未定义书签。 功能模块设计及工作原理的分析....................................................... 错误!未定义书签。 时钟显示模块..................................................................... 错误!未定义书签。 温度传感器模块................................................................. 错误!未定义书签。 LCD显示数据模块 ............................................................. 错误!未定义书签。 串口数据传输显示模块..................................................... 错误!未定义书签。 发挥部分的设计与实现....................................................................... 错误!未定义书签。 年月日时分秒，温度报警上限设置功能......................... 错误!未定义书签。 硬件按钮部分................................................................... 错误!未定义书签。 红外遥控设置模块............................................................. 错误!未定义书签。 按键传输串口数据............................................................. 错误!未定义书签。 4 系统软件设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 5 测试结果 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 6 系统电路存在的不足和改进的方向......................................................... 错误!未定义书签。 7 参考文献 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 8 附录: ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:
2015年5月31日 摘要： (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求： (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)
5.1原理图 (15) 摘要： 在现代工业生产中，温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制，将DS18B20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。 关键字：AT89C51单片机；温控；DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多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℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 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。 1.2要求 （1）利用模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，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 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。 2.2显示系统分析与论证 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。
FYD12864液晶中文显示模块
(一) (一)概述 (3) (二)(二)外形尺寸 1 方框图 (3) 2 外型尺寸图 (4) (三)(三)模块的接口 (4) (四)(四)硬件说明 (5) (五) 指令说明 (7) (五)(五)读写操作时序 (8) (六)(六)交流参数 (11) (七)(七)软件初始化过程 (12) (八)(八)应用举例 (13) (九)(九)附录 1半宽字符表 (20) 2 汉字字符表 (21) 一、概述 FYD12864-0402B是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 基本特性: ●●低电源电压（VDD:+3.0--+5.5V）
●●显示分辨率:128×64点 ●●内置汉字字库，提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选) ●●内置 128个16×8点阵字符 ●●2MHZ时钟频率 ●●显示方式：STN、半透、正显 ●●驱动方式：1/32DUTY，1/5BIAS ●●视角方向：6点 ●●背光方式：侧部高亮白色LED，功耗仅为普通LED的1/5—1/10 ●●通讯方式：串行、并口可选 ●●内置DC-DC转换电路，无需外加负压 ●●无需片选信号，简化软件设计 ●●工作温度: 0℃ - +55℃ ,存储温度: -20℃ - +60℃ 二、方框图 3、外形尺寸图
基于单片机水温控制系统 摘要：随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计以保质、节能、安全和方便为基准设计了一套电热壶水温控制系统，能实现在40℃~90℃X围内设定控制温度，且95℃时高温报警，十进制数码管显示温度，在PC机上显示温度曲线等功能，并具有较快响应与较小的超调。整个系统核心为SPCE061A，前向通道包括传感器及信号放大电路，按键输入电路；后向通道包括三部分：LED显示电路，上位机通信电路以及控制加热器的继电器驱动电路。利用SPCE061A的8路10位精度的A/D转换器，完成对水温的实时采样与模数转换，通过数字滤波消除系统干扰，并对温度值进行PID运算处理，以调节加热功率大小。同时在下位机上通过数码管显示当前温度，通过USB接口传送信息至上位机，可以直接在PC端观察温度的变化曲线，并根据需要进行相应的数据分析和处理，由此完成对水温的采样和控制。通过验证取得了较满意的结果。
关键词：码分多址、walsh扩频、pn扩频、电路设计、程序设计、仿真 目录 1 引言1 1.1水温控制系统概述1 1.2本设计任务和主要内容2 2 基于单片机水温控制系统设计过程2 2.1水温控制系统总体框图2 2.2总体方案论证3 2.3 各部分电路方案论证4 2.4键盘及数字显示结合5 2.5温度设定和传送电路6 3硬件电路设计与计算6 3.1 温度采样和转换电路6 3.2 温度控制电路8 3.3 单片机控制部分9 3.4键盘及数字显示部分9 参考文献9
水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,其中以PID控制法最为常见。单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心，采用软件编程，实现用PID算法来控制PWM波的产生，进而控制电炉的加热来实现温度控制。然而,单纯的PID算法无法适应不同的温度环境,在某个特定场合运行性能非常良好的温度控制器,到了新环境往往无法很好胜任,甚至使系统变得不稳定,需要重新改变PID 调节参数值以取得佳性能。 本文首先用PID算法来控制PWM波的产生，进而控制电炉的加热来实现温度控制。然后在模型参考自适应算法MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。
基于单片机的温度控制系统设计 摘要：这次综合设计，主要是设计一个温度控制系统，用STC89C52单片机控制，用智能温度传感器DS18B20对温度进行采集，用LCD1602液晶显示屏将采集到的温度显示出来。系统可以有效的将温度控制在设定的范围内。如果实际温度超出了控制范围，则系统会有自动的提示信号，并且相应的继电器会动作。我们的实际生活离不开对温度的控制，在很多情况下我们都要对我们所处的环境进行温度检测，然后通过一定的措施进行调节，从而达到我们自己想要的温度，使我们的生活环境更加适宜。 关键字：单片机；液晶显示屏；温度传感器；继电器；提示信号 Abstract:This integrated design is the design of a temperature control system. A smart temperature sensor DS18B20 is used to collect temperature and a LCD1602 Liquid Screen is used to display the collected temperature. The system controlled by STC89C52 can effectively control the temperature within the setting limits. If the actual temperature exceeds the setting range, the system will automatically give signal, and the corresponding Relay will take related actions. It is necessary for us to control the temperature because in many situations the temperature around us is not proper for us. So we need to detect it and take some actions to adjust it to the temperature we want to make the environment around us better. Key Words:DS18B20;LCD1602;STC89C52;Relay;Signal 引言
12864LCD液晶显示屏中文资料 一、概述 二、带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 三、基本特性: （1）、低电源电压（VDD:+3.0--+5.5V）（2）、显示分辨率:128×64点（3）、内置汉字字库，提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选) （4）、内置 128个16×8点阵字符（5）、2MHZ时钟频率（6）、显示方式：STN、半透、正显（7）、驱动方式：1/32DUTY，1/5BIAS （8）、视角方向：6点（9）、背光方式：侧部高亮白色LED，功耗仅为普通LED的1/5—1/10 （10）、通讯方式：串行、并口可选（11）、内置DC-DC转换电路，无需外加负压（12）、无需片选信号，简化软件设计（13）、工作温度: 0℃ - +55℃ ,存储温度: -20℃ - +60℃ 模块接口说明： *注释1：如在实际应用中仅使用串口通讯模式，可将PSB接固定低电平，也可以将模块上的J8和“GND”用焊锡短接。 *注释2：模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。 *注释3：如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。 2.2并行接口
基于单片机的温度测量系统设计DOC
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，经过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000 temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance
单片机课程设计报告 题目：单片机温度测控系统 设计要求 系统要求实现温度的测量控制 转换精度：8位 转换范围：0℃——+128℃ 转换误差：≤1摄氏度 设计目的 通过采用单片机实现系统功能的设计实习，要达到理论上巩固既学知识，实践上丰富设计经验，并通过设计过程中暴露出来的一些问题，达到优化知识结构、丰富动手思维能力。同时，通过对设计中遇到的各种未知知识及设计技巧的学习和解决，更好的培养学生的自学能力。通过以分组的形式，来培养学生的团结互助，相互学习补充。这样，不仅在学习上达到的学生间、知识间的融合，更增进了学生的融洽，为即将步入社会的大四学生打下良好的基础。 设计思想 框图：
说明：该测量系统由单片机实现烧水锅炉各功能的控制。 锅炉具有自动加水，沸水控制，加热控制等功能。初始化单片机时系统进入锅炉加水功能，当水位达到上限水位时，锅炉产生一个中断脉冲中断单片机，跳出加水，进入单片机控制锅炉加热功能，当锅炉中水的温度达到80度时，降低加热电压，并允许使用锅炉中的水。当锅炉中的水用至低于下限水位时，锅炉同样会产生一个中断脉冲中断单片机，回复前面过程，再次进行加水控制，如此达到单片机控制热水锅炉的温度测控功能。其中，系统还设置有温度的三级加热控制。当温度高于80度时，控制由全电压加热转到半电压加热；当温度高于100度时，又会控制停止加热，即割断加热线路；当温度由高温再次降到90度以下时，系统又会重新启动半电压加热，如此反复控制。 各电路的设计 锅炉示意电路：
器时表高电平，水未淹没水位传感器时取低电平，这样当高水位有效时传感器产生的是上升沿，为了产生下降沿，在它的输出端接入了一个反相器。三级加热则是会产生三个级别的加热，分别是全压加热、半压加热和不加热，如图，D1和D2是控制加热电源的双向晶闸管，它们的功能如下：
LCD12864液晶的使用之字库型液晶(一) 2011年02月15日星期二 16:44 下面介绍下带字库的液晶，由于Proteus中没有，就以实物为准吧！我手头上这块液晶是QY128*64HZ1，它的驱动器是ST7920，想必大家很熟悉了，百度、谷歌一下它的芯片手册很多！在学习此块液晶之前，建议大家好好看看它的驱动芯片的手册!它的驱动和LCD1602很像，甚至，读忙、写指令和写数据函数都是一样的，就初始化不一样，因为指令系统不同嘛！下面是我手头字库液晶的实物图。 (手机拍的，图片质量差了些，大家见谅！)
字库型液晶显示可以分为串行方式和并行方式两种，通过引脚PSB进行选择，它只有一个驱动芯片，不像Proteus中无字库液晶有两个驱动芯片。显示是整体显示，而不是左右屏的显示！大家一定要注意！ 1、控制口信号说明：
注：①忙标志Bust_flag=1说明LCD内部正忙，此时不能对LCD进行操作，忙标志的判断由DB7也就是数据口的最高位所决定！这和LCD1602一样！ ②上面对RS和RW的操作需配合使能信号EN来操作！否则无效！ 1、显示说明 （1）、字符产生ROM(CGROM) 里面提供了8192(213)个汉字GB2132宋体 （2）、显示数据RAM（DDRAM） 内部提供64*2位空间，最多可控制4行16字，也就是16个中文字型显示，当写入显示数据RAM时，可分别显示CGROM和CGRAM的字型，可以用来显示三种字型：半角英文数字型、CGRAM字型和CGROM的中文字型，三种字型的选择，由在DDRAM总写入的编码选择，在0000H—0006H的编码中（其代码分别为0000、0002、0004、0006共四个）将选择CGRAM的自定义字型，02H —7FH的编码中将显示半角英文数字型的字型（也就是ASCII码，大小为16*8），至于A1以上的编码将自动结合下一个位元组，组成两个位元组的编码，从而形成一个中文字型的编码，也就是说显示一个汉字要两个ASCII码显示的位置，即大小为16*16。BIG（A140—D75F）,GB(A1A0—F7FF)。 （3）、字型产生RAM 上面已经介绍了该种液晶提供四组可定义显示，是16*16大小的自定义图像空间，通过在特定的编码位置，写入我们要显示的自定义图像即可，这个和 LCD1602液晶的自定义显示字符的原理是一样的！这个将在下文加以详细介绍
毕业设计（报告）课题:单片机温度能检测记录系统 学生: 陈奇伟系部: 电子信息系班级: 微电子091班学号: 2009000987 指导教师: 伊洪剑 装订交卷日期: 2012.3.16
毕业设计（报告）成绩评定记录表
郑重申明 本人呈交的毕业实习报告（设计），是在伊洪剑导师的指导下，独立进行实习和研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业实习报告（设计）的成果不包含他人享有著作权的内容。对本毕业实习报告（设计）所涉及的实习和研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本毕业实习报告（设计）的知识产权归属于作者与培养单位。 学生签名[签字盖章] 陈奇伟 日期2012.03.16
摘要 在现代工业生产和科学实验中，温度是最普遍、重要的参数之一。温度的变化会直接影响产品的质量和实验结果，与我们的生活息息相关。 本文以AT89C51为核心，组成一个包括温度采集、数据处理、报警系统、液晶显示和人机界面等子系统的温度监视记录系统，其中以数字温度传感器DS18B20 为数据采集端，DS1302为时钟芯片，采用LCD1602实时显示时间与温度信息、采用蜂鸣器及液晶显示屏闪烁进行报警，并且通过串口进行数据记录、制表以及生成温度变化曲线。 实验表明，采用AT89C51控制的温度监测记录系统具有反应速度快，精度高等优点。人机交互界面有利于记录温度数据和预测温度变化的实现。 关键词：温度采集；单片机;LCD1602;DS18B20;报警
目录1 前言 1.1研究背景 (7) 1.2研究现状 (7) 1.3本文研究内容及流程图 (7) 1.4毕业设计中用到的硬件及软件工具 (9) 1.5实验成果展示 (9) 2AT89C51单片机 (12) 2.1 AT89C51 单片机简介 (12) 2.1.1 AT89C51 单片机的管脚介绍 (13) 2.2 主要特性 (14) 2.3 单片机最小系统 (14) 3 温度采集模块 (15) 3.1温度传感器DS18B20简介 (15) 3.1.1DS18B20特征 (15) 3.2DS18B20时序 (16) 3.2.1 DBS18B20初始化时序 (16) 3.2.2 DBS18B20 写时序 (16) 3.3DS18B20电路 (16) 4计时模块 (18) 4.1DS1302简介 (18) 4.2实验中DS1302的读写地址 (18) 4.3DS1302电路 (18) 5 显示模块 (20) 5.1LCD1602简介 (20)