(完整版)基于51单片机智能温度控制器设计与实现毕业设计
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目录1 前言 (1)2 温度控制器的技术参数 (3)3 系统设计方案的论证 (4)3.1 方案比选 (4)3.2 方案说明 (5)4 控制系统设计 (6)4.1 系统的工作原理 (6)4.2 硬件电路设计 (7)4.3 系统软件设计 (14)5 调试,安装,运行 (27)5.1 系统硬件调试 (27)5.2 系统软件调试 (27)6 小结 (29)MCS51单片机机应用于温度控制器摘要:本文论述了采用单片机控制的智能温度控制器,使用AT89C4051单片机、ADS7844E AD转换芯片、HT1621B液晶显示驱动芯片及液晶显示器,实现温度的测量、输出控制及显示功能。
关键字:单片机、AD转换,液晶显示及其驱动1 前言模拟电路温度控制器存在电路复杂、功能简单和调试不方便的问题,随着电子技术的快速发展,超大规模集成电路的技术越来越成熟,制造成本越来越低,单片机在军事、工业、通讯、家用电器、智能仪表等领域的应用越来越广泛,使产品的功能、精度和质量大幅度提高;同时,电路的设计更简单、故障率低、可靠性高、成本低;特别是近几年来Flash技术的发展,使单片机系统的开发周期大大缩短,开发成本大幅降低,使用单片机控制的智能仪表是仪表领域发展的必然趋势。
本文论述了采用ATMEL公司的AT89C4051单片机和美国Burr-Brown公司的ADS7844E模-数转换芯片以及HOLTEK公司的HT1621B液晶显示驱动芯片设计的LCD显示智能温度控制器。
本系统实现了模拟温度数据采集、模拟量到数字量转换、软件对温度信号进行非线性校正,单片机数据运算及逻辑处理、LCD显示、键盘处理及继电器输出控制功能。
本文主要介绍了智能温度控制器的功能和设计的过程。
重点说明电路设计、软件设计。
2 温度控制器的技术参数本系统采用ATMEL公司的AT89C4051单片机和美国Burr-Brown公司的ADS7844E模-数转换芯片以及HOLTEK公司的HT1621B液晶显示驱动芯片设计,实现了模拟温度数据采集、模拟量到数字量转换、单片机数据运算及逻辑处理、LCD显示、键盘处理及继电器输出控制功能,主要技术参数见表1表1 主要技术参数表3 系统设计方案的论证本章主要叙述温度控制器的设计方案。
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AbstractIn 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。
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。
本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C51单片机最小系统,测温电路、实时时钟电路、 LED 显示以及通讯模块电路等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、按键处理程序、LCD 显示程序以及数据存储程序等。
关键词: STC89C52单片机; DS18B20;显示电路AbstractAlong with the computer measurement and control technology of the rapid development and wide application, based on singlechip temperature gathering and control system development and application greatly improve the production of temperature in life level of control. This design STC89C52 describes a kind of mainly by MCU control unit, for temperature sensor DS18B20 temperature control system. The control system can real-time storage temperature data and record related to the current time. System design related hardware circuit and related applications.STC89C52 microcontroller hardware circuit include temperature detection circuit smallest system, and real-time clock circuit, LCD display circuit, communication module circuit, etc. System programming mainly include main program, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutines, key processingprocedures, LCD display procedures and data storage procedures, etc.Keywords:STC89C52 microcontroller;DS18B20; display circuit第 1 章51 单片机结构和原理单片微型计算机简称单片机,也称为微控制器(Micro Controller Unit),英文缩写为MCU单.片机的结构及功能均是按照工业控制要求而设计的,它把微型计算机的宫格功能部件(中央处理器CPU、随机存取存储器 RAM、只读存储器 ROM、输入输出 I/O 接口、定时器 / 计数器以及串行通信接口等)集成在一块芯片上,构成一个完整的微型计算机,故又称为单片微型计算机。
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。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言在现代工业控制领域,温度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足不同场景下对温度精确控制的需求,本文提出了一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方案。
该系统通过51单片机作为核心控制器,结合温度传感器与执行机构,实现了对环境温度的实时监测与精确控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器,其具备成本低、开发简单、性能稳定等优点。
硬件部分主要包括51单片机、温度传感器、执行机构(如加热器、制冷器等)、电源模块等。
其中,温度传感器负责实时监测环境温度,将温度信号转换为电信号;执行机构根据控制器的指令进行工作,以实现对环境温度的调节;电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序与上位机监控软件。
单片机程序负责实时采集温度传感器的数据,根据设定的温度阈值,输出控制信号给执行机构,以实现对环境温度的精确控制。
上位机监控软件则负责与单片机进行通信,实时显示环境温度及控制状态,方便用户进行监控与操作。
三、系统实现1. 硬件连接将温度传感器、执行机构等硬件设备与51单片机进行连接。
具体连接方式根据硬件设备的接口类型而定,一般采用串口、并口或GPIO口进行连接。
连接完成后,需进行硬件设备的调试与测试,确保各部分正常工作。
2. 软件编程编写51单片机的程序,实现温度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
程序采用C语言编写,易于阅读与维护。
同时,需编写上位机监控软件,实现与单片机的通信、数据展示、控制指令发送等功能。
3. 系统调试在完成硬件连接与软件编程后,需对整个系统进行调试。
首先,对单片机程序进行调试,确保其能够正确采集温度数据、输出控制信号。
其次,对上位机监控软件进行调试,确保其能够与单片机正常通信、实时显示环境温度及控制状态。
最后,对整个系统进行联调,测试其在实际应用中的性能表现。
四、实验结果与分析通过实验测试,本系统能够实现对环境温度的实时监测与精确控制。
长春科技学院毕业设计 (论文)基于51单片机智能温度控制器系统设计摘要温度是工业生产和日常生活中最常见的参数之一,对温度的精确测量和控制具有重要意义。
为此,本文以AT89S51单片机为处理核心进行了智能温度监控系统的下位机设计,详细阐述了系统的硬件及软件设计方法。
该设计使用DS18B20数字式温度传感器进行多点测温,通过RS232串口实现单片机与PC机之间的数据交换,实现各温度点的实时测温及根据上位机的温度设定值完成对其中一点温度的控制。
此系统具有测温电路简单、连接方便、转换速度快、为上位机监控部分可实时传送温度信号、控制精度高等优点,因此,具有较广泛的应用前景。
关键词: AT89S51;智能温度测量控制;DS18B20;RS232AbstractTemperature is one of the most familiar parameters in the industrial production anddaily life. Therefore, this paper designs the under-bit machine of multi-point temperature monitoring system with the 89S51 SCM as the processing core. It elaborates hardware and software design method in detail. The system uses the DS18B20 digital temperature sensor to measure multi-point temperature. Through the RS232 serial port it can exchange data between the SCM and PC.Each point of temperature can be measured on time and one point of it can be controlled according to the temperature settings transmittd by up-bit machine. Based on the advantages that this system has the simple temperature measurement circuit, the convenient connection, the quick change speed, the real-time transmission of temperature signals for up-bit machine, the high precision control , therefore, it will have very good application value.Keywords: AT89S51; multi-point temperature measure and control; DS18B20; RS232引言1.现代社会中,温度控制的应用越来越多。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,温度控制系统的应用日益广泛,涉及到家电、工业、医疗等多个领域。
51单片机以其低成本、高可靠性和易用性,成为温度控制系统中常用的核心部件。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
二、系统概述本系统以51单片机为核心,通过温度传感器实时检测环境温度,根据设定的温度阈值,控制加热或制冷设备的工作状态,以达到恒温的目的。
系统主要由温度传感器、51单片机、加热/制冷设备及电源等部分组成。
三、硬件设计1. 温度传感器:选用精度高、稳定性好的数字温度传感器,实时采集环境温度并转化为数字信号,便于单片机处理。
2. 51单片机:选用功能强大的51系列单片机,具备丰富的IO口资源,可实现与温度传感器、加热/制冷设备的通信和控制。
3. 加热/制冷设备:根据实际需求选择合适的加热或制冷设备,通过单片机的控制实现温度的调节。
4. 电源:为系统提供稳定的电源供应,保证系统的正常运行。
四、软件设计1. 初始化:对51单片机进行初始化设置,包括IO口配置、中断设置等。
2. 数据采集:通过温度传感器实时采集环境温度,并转化为数字信号。
3. 温度控制算法:根据设定的温度阈值和实际温度值,通过PID控制算法计算输出控制量,控制加热/制冷设备的工作状态。
4. 显示与通信:通过LCD或LED等显示设备实时显示当前温度和设定温度,同时可通过串口通信实现与上位机的数据交互。
五、系统实现1. 电路连接:将温度传感器、51单片机、加热/制冷设备及电源等部分进行电路连接,确保各部分正常工作。
2. 编程与调试:使用C语言或汇编语言编写程序,实现温度控制算法、数据采集、显示与通信等功能。
通过仿真软件进行程序调试,确保系统功能正常。
3. 系统测试:在实际环境中对系统进行测试,观察系统在各种情况下的表现,如温度波动、设备故障等。
根据测试结果对系统进行优化和调整。
六、结论本文介绍了基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,温度控制系统的应用越来越广泛,其精确性和稳定性对于许多领域具有重要意义。
本设计旨在以51单片机为基础,构建一个可靠且高效地温度控制系统。
这种系统能广泛用于家电、工业和医疗等场合,具有重要的应用价值。
二、系统概述基于51单片机的温度控制系统主要包括传感器模块、执行器模块、单片机控制模块以及电源模块。
传感器模块负责实时检测环境温度,执行器模块根据单片机的指令调整环境温度,单片机控制模块是整个系统的核心,负责接收传感器数据、处理并发出控制指令,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计1. 传感器模块设计:采用高精度的温度传感器,如DS18B20,实时检测环境温度并转换为电信号。
2. 执行器模块设计:根据实际需要,选择适当的加热或制冷设备作为执行器,接收单片机的控制指令,调整环境温度。
3. 单片机控制模块设计:以51单片机为核心,通过编程实现温度的实时检测、数据处理和控制指令的发出。
同时,为了方便程序的更新和维护,采用串口通信与上位机进行数据交互。
4. 电源模块设计:为整个系统提供稳定的电源,可采用直流电源或交流电源,通过电源电路进行转换和稳定处理。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计。
程序设计采用C语言编写,易于阅读和维护。
主要功能包括:初始化系统、读取传感器数据、处理数据、发出控制指令以及与上位机进行数据交互。
程序采用中断方式读取传感器数据,保证数据的实时性。
同时,通过PID控制算法对温度进行精确控制,提高系统的稳定性。
五、系统实现1. 系统初始化:单片机上电后,首先进行系统初始化,包括配置时钟、初始化串口等。
2. 数据读取:单片机通过读取传感器模块的数据,获取当前环境温度。
3. 数据处理:单片机对读取的温湿度数据进行处理,包括滤波、转换等操作,得到准确的温度值。
4. 控制指令发出:单片机根据处理后的温度值与设定值的比较结果,发出相应的控制指令给执行器模块。
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。
图1 AT89C51引脚图2.3 检测系统分析与论证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,因而选用比较廉价LM35D。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现摘要:温度控制系统是一种常见的自动控制系统,具有广泛的应用领域。
本文基于51单片机设计了一个温度控制系统,采用了传感器采集温度信息,通过对比设定温度和实际温度,控制加热或冷却装置以保持温度稳定。
实验结果表明,该系统能够有效地控制温度,具有较高的精度和响应速度。
关键词:温度控制;51单片机;传感器;加热;冷却1. 引言温度控制是工业生产和生活中常见的一项自动控制技术。
温度控制系统可以保持被控对象的温度在一个设定范围内,不仅可以提高生产效率,还可以保证产品质量。
目前,市场上有许多成熟的温度控制设备,但大多数价格较高,不适用于一些中小型企业和个人用户。
因此,本文设计了一种基于51单片机的温度控制系统,旨在提供一种简单、实用、成本低且性能稳定的温度控制系统。
2. 系统设计2.1 硬件设计该温度控制系统的硬件主要包括51单片机、温度传感器、继电器、加热器和LCD显示屏。
其中,51单片机作为控制核心,负责采集温度信息、进行控制算法运算并驱动相应的设备。
2.2 软件设计软件设计采用C语言进行编程。
首先,通过温度传感器采集温度信息,并将其与设定温度进行比较,判断当前温度状态。
根据温度状态,控制继电器的开关状态,进而控制加热或冷却设备的运行。
同时,通过LCD显示屏实时显示温度变化以及系统状态。
3. 系统实现3.1 温度传感器的接口设计使用数字温度传感器,将其正负极连接至51单片机的ADC口和地线上。
通过ADC转换,将模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。
3.2 控制算法设计系统的控制算法采用PID控制算法,通过设定比例、积分和微分系数,使系统快速响应、精确稳定地控制温度。
算法的具体实现细节本文不再赘述。
3.3 界面设计使用LCD显示屏,实时显示当前温度、设定温度以及系统状态(加热、冷却或停止)。
通过按键进行设定温度的调整,方便用户自定义温度范围。
4. 实验结果与分析通过对该温度控制系统进行多次实验,对不同温度变化进行控制,观察系统的响应速度和温度稳定性。
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。
设计过程中起首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。
最终通过试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、引言随着科技的不息进步与进步,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。
温度控制系统能够依据室内实时温度调整电热器的工作状态,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接受常见的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,依据差值控制继电器的状态,从而调整电热器的工作状态。
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. 显示模块设计为了便利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. 温度控制算法依据差值的大小,控制继电器的状态,从而实现对电热器的控制。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,温度控制系统的应用越来越广泛,涉及到工业生产、环境监测、智能家居等多个领域。
本文将介绍一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方法,旨在提高温度控制的精度和稳定性,满足不同领域的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器,采用温度传感器实时监测温度,并通过执行器控制加热或制冷设备。
硬件设计主要包括以下几个部分:(1)51单片机:作为核心控制器,负责接收温度传感器的数据、控制执行器以及与其他外设进行通信。
(2)温度传感器:选用高精度的温度传感器,实时监测环境温度,并将数据传输给51单片机。
(3)执行器:根据51单片机的指令,控制加热或制冷设备的开关,以实现温度的调节。
(4)电源模块:为整个系统提供稳定的电源,保证系统的正常运行。
2. 软件设计软件设计主要包括以下几个部分:(1)初始化程序:对51单片机进行初始化设置,包括I/O 口配置、定时器配置等。
(2)温度采集程序:通过温度传感器实时采集环境温度,并将数据传输给51单片机。
(3)温度控制程序:根据设定的温度值与实际温度值的比较结果,通过执行器控制加热或制冷设备的开关,以实现温度的调节。
(4)通信程序:与其他外设进行通信,实现数据的传输和系统的控制。
三、系统实现1. 硬件实现根据硬件设计,将各个模块进行组装和连接,完成硬件电路的搭建。
在连接过程中,需要注意各模块的引脚连接是否正确,以及电源的稳定性。
2. 软件实现在软件实现过程中,需要编写各个程序的代码,并进行调试和优化。
首先,需要编写初始化程序,对51单片机进行初始化设置。
然后,编写温度采集程序、温度控制程序和通信程序等。
在编写过程中,需要注意程序的逻辑性和稳定性,以及与硬件的配合程度。
在调试过程中,需要对各个程序进行测试和优化,确保系统的正常运行和性能的稳定。
四、系统测试与性能分析在系统测试阶段,需要对系统的各项功能进行测试和验证。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,温度控制系统的应用越来越广泛,其精确性和稳定性对于许多领域都至关重要。
本文将详细介绍基于51单片机的温度控制系统的设计与实现过程,包括系统架构、硬件设计、软件设计以及实验结果等方面。
二、系统架构设计本系统以51单片机为核心控制器,通过温度传感器实时监测环境温度,并根据设定的温度值进行控制。
系统主要由温度传感器、51单片机、执行器(如加热器或制冷器)以及上位机(如PC)等部分组成。
其中,温度传感器负责实时采集环境温度,51单片机负责处理温度数据并控制执行器进行温度调节,上位机则用于设置目标温度并监控系统状态。
三、硬件设计1. 温度传感器:选用高精度的数字温度传感器,将环境温度转换为数字信号,便于单片机处理。
2. 51单片机:选用性能稳定、功能强大的51单片机作为核心控制器,负责处理温度数据并控制执行器。
3. 执行器:根据实际需求选择加热器或制冷器等执行器,负责调节环境温度。
4. 电源电路:为系统提供稳定的电源,保证系统正常运行。
5. 通信接口:预留与上位机通信的接口,便于设置目标温度和监控系统状态。
四、软件设计1. 初始化程序:对51单片机进行初始化设置,包括时钟、I/O口等。
2. 数据采集程序:通过温度传感器实时采集环境温度,并将数据存储在单片机的内存中。
3. 数据处理程序:对采集到的温度数据进行处理,包括滤波、计算温差等操作。
4. 控制算法程序:根据处理后的温度数据和设定的目标温度,采用合适的控制算法(如PID控制算法)计算执行器的输出值。
5. 执行器控制程序:根据控制算法计算出的输出值,控制执行器进行相应的动作,调节环境温度。
6. 通信程序:通过通信接口与上位机进行通信,接收目标温度值并反馈系统状态。
五、实验结果与分析经过实际测试,本系统能够实时采集环境温度,并根据设定的目标温度进行精确控制。
在各种环境下,系统的响应速度和稳定性均表现良好。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,温度控制系统的设计与实现显得尤为重要。
本文以51单片机为核心,设计并实现了一种高效、稳定的温度控制系统。
该系统通过精确的传感器和智能的控制算法,实现对温度的实时监测与控制,为各种工业应用提供了可靠的保障。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为主控制器,采用模块化设计,包括温度传感器模块、执行器模块、电源模块等。
其中,温度传感器模块负责实时监测环境温度,并将数据传输给单片机;执行器模块根据单片机的指令,控制加热或制冷设备的工作,以实现温度的调节;电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。
程序设计采用C语言编写,包括温度数据的采集、处理、存储和传输等功能。
人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现,方便用户实时查看温度信息和进行操作。
三、实现过程1. 硬件连接与调试根据电路图将各个模块连接起来,进行硬件调试。
确保各模块工作正常,数据传输无误。
2. 程序设计与编译使用Keil C51等编程软件,编写单片机程序。
程序包括主程序、温度采集程序、执行器控制程序等。
编译后生成可执行文件,烧录到单片机中。
3. 系统联调与测试将程序烧录到单片机中,进行系统联调。
通过LCD显示屏和按键进行人机交互,观察温度数据的实时变化,测试执行器是否能够根据单片机的指令进行正确的动作。
同时,对系统的稳定性、响应速度等进行测试。
四、结果与分析经过多次测试与优化,本系统能够实现对温度的精确控制,具有较高的稳定性和响应速度。
在各种工业应用中,均能取得良好的效果。
同时,本系统还具有以下优点:1. 自动化程度高:通过单片机和传感器等设备,实现了对温度的自动监测与控制,减少了人工操作的繁琐程度。
2. 精度高:采用高精度的温度传感器和智能的控制算法,实现了对温度的精确控制。
3. 可靠性高:系统采用模块化设计,各模块之间相互独立,降低了系统的故障率。
课程设计题目:基于51单片机的数字温度计设计姓名:张鹏班级名称:采矿1109班学号:指导老师:曹金燕2015年设计任务书目录第1章概述 (1)1.1简述 (1)1.2任务描述 (1)1.3设计思路 (2)第2章系统主要元器件介绍 (2)2.1单片机的选用及功能介绍 (2)2.2DS18B20温度传感器介绍 (5)2.2.1引脚功能 (6)2.2.4 DS18B20的测温原理 (12)2.374LS244反相器简介 (14)第3章硬件电路的设计 (15)3.1接口设计 (15)3.2主板电路设计 (15)3.3其他电路设计 (16)第4章软件设计 (19)4.1主程序 (19)4.2读出温度子程序 (19)4.3温度转换命令子程序 (20)4.5显示数据刷新子程序 (21)4.6主要设计程序 (21)4.7调试 (23)第5章结束语 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录一 (27)摘要本文主要介绍了一种基于AT89S51单片机和DS18B20数字温度传感器来进行测温的方法。
具体设计时,作者对AT89S51和DS18B20进行了接口电路设计,同时利用74LS244进行段码驱动、实现数码管的显示输出;并在此基础上,通过软件设计实现温度的数据采集和传输。
由于DS18B20数字温度传感器是单总线器件,与AT89S51单片机组成一个测温系统,具有线路简单、体积小等特点,并且由于是在同一根通信线上,因此可以扩展、挂接很多这样的测温系统,十分方便。
关键词:数字温度计;AT89S51;DS18B20;74LS2第一章概述1.1 简述单片机在测控领域中具有十分广泛的应用,它既可以直接处理电信号,也可以间接处理温度、湿度、压力等非电信号。
由于该特点,因而被广泛应用于工业控制领域。
另一方面,由于单片机的接口信号是数字信号,因此使用它来进行温度、湿度、压力等这类非电信号的信息处理,必须使用对应的传感器进行AD或DA转换,最后再传输给单片机进行最终的数据处理和显示。
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,温度控制系统的应用越来越广泛,如工业生产、家居环境、医疗设备等。
51单片机以其低成本、高可靠性、易于编程等优点,在温度控制系统中得到了广泛应用。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器,采用热电偶传感器采集温度信号,通过继电器控制加热元件的开关,实现对温度的控制。
此外,系统还包括电源电路、显示电路等。
(1)单片机选择:选用AT89C51单片机,其具有较高的集成度,可满足系统的需求。
(2)传感器选择:选用K型热电偶传感器,其具有较高的测量精度和响应速度。
(3)执行器选择:采用继电器作为执行器,通过控制继电器的开闭来控制加热元件的工作状态。
2. 软件设计软件设计包括主程序设计和中断服务程序。
主程序负责初始化系统参数,并不断循环检测温度值,根据温度值调整继电器的工作状态。
中断服务程序主要用于处理传感器采集到的温度数据,并将数据发送给主程序进行处理。
三、系统实现1. 电路连接根据硬件设计图,将单片机、传感器、继电器等元器件连接起来。
注意保证电路的稳定性和可靠性。
2. 程序设计程序设计包括主程序的编写和中断服务程序的编写。
主程序包括系统初始化、温度检测、继电器控制等部分。
中断服务程序主要负责处理传感器采集到的温度数据,并将数据发送给主程序进行处理。
程序设计采用C语言编写,易于阅读和理解。
3. 系统调试系统调试包括硬件调试和软件调试。
硬件调试主要检查电路连接是否正确,元器件是否工作正常。
软件调试主要检查程序是否能够正确运行,并能够实现对温度的准确控制。
四、系统测试与结果分析1. 系统测试在完成系统设计与实现后,需要进行系统测试。
测试内容包括温度检测的准确性、继电器的控制精度、系统的稳定性等。
通过多次测试,确保系统的性能符合设计要求。
2. 结果分析通过测试数据进行分析,可以看出本系统的温度检测精度较高,继电器控制精度较高,系统稳定性较好。
本科毕业设计(论文)题目基于51单片机的温度自动控制系统设计研究院(系部)电气与自动化工程系专业名称通信工程摘要基于单片机的温度控制器,采用DS18B20温度传感器采集所要测量的当前环境的温度,通过单片机进行处理并加以显示。
单片机采用的是AT89S52系列单片机。
温度传感器DS18B20具有12位精度,可较为精确的测量当前环境的温度。
该温度控制器具有设定温度上、下限的功能,通过控制继电器控制外部降温、加热装置,从而实现环境温度处于设定温度上、下限围。
该温度控制器的显示部分采用LED数码管显示,具有显示当先温度、温度上、下限值的功能。
按键部分采用四个按键,每个按键的功能不同,通过按键的配合使用,可以实现切换LED数码管显示,调节温度上下限的功能。
该系统结构简单,精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机AT89S52 DS18B20 数码管继电器AbstractTemperature controller based on MCU, using the current environment to measure the temperature of sensor DS18B20, processing and display by MCU. The microcontroller is series of MCU AT89S52. The temperature of sensor DS18B20, with 12 accuracy, can accurately measure the current environment temperature.The temperature controller can set temperature, and have the lower limit function,control the relay to control the external cooling, heate device. So as to realize the environmental temperature at the setting temperature, and lower bounds.The temperature controller with the display parts, adopts LED digital tube display. Displaying the current temperature, lower value. The part of the four keys, with defferent function , can realize the switch LED digital tube display, adjust the temperature upper limition .This system is simple, high precision, wide range, high sensitivity, small size, low power consumption, stronganti-jamming capability, suitable for harsh environmentson-site temperature measurement, has a broad application prospection.Key words: MCU AT89S52 DS18B20 digitron relay目录前言 (1)1 系统方案设计 (2)1.1 方案论证 (2)1.1.1 方案一 (2)1.1.2 方案二 (2)1.2 系统设计框图 (3)2 系统硬件设计 (4)2.1 单片机选择 (4)2.1.1 AT89S52 特点 (4)2.1.2 AT89S52 功能描述 (5)2.1.3 AT89S52 引脚功能 (5)2.2 温度传感器的选择 (6)2.2.1 DS18B20简单介绍 (6)2.2.2 DS18B20性能特点 (7)2.2.3 DS18B20部结构 (7)2.2.4 DS18B20测温原理 (8)2.2.5 DS18B20工作时序 (10)2.3 硬件电路设计 (11)2.3.1 测温电路 (11)2.3.2 显示电路 (13)2.3.3 报警电路 (15)2.3.4 降温、加热电路 (15)2.3.5 其他电路 (16)3 系统软件设计 (18)3.1软件设计 (18)4 系统调试 (20)4.1 软件调试 (20)4.2 元器件调试 (20)5 总结 (22)致 (23)参考文献 (24)附录一 (25)附录二 (34)前言温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。
基于51单片机的智能温控系统的设计与实现一:项目概述该项目以51单片机为主控芯片,温度采集采用DS18B20数字温度传感器,实现在一定温度范围内的闭环控制。
加热设备由继电器控制,蜂鸣器做报警设备。
二:开发目的1、掌握DS18B20的特点2、掌握常用的继电器的驱动方法及控制原理。
3、掌握常用的蜂鸣器的驱动方法及发生原理。
4、掌握时序图及根据时序编程。
5、掌握PROTEL99SE电路原理图绘制方法。
6、掌握KEIL UV2开发51单片机控制系统的方法三:功能要求1、实现温度采集并显示。
2、实现温度闭环控制。
3、控制范围可以调整。
4、将侧到的温度由单片机发送给上位机并显示(扩展功能)。
四:项目验收要求1、完成系统电路原理图绘制。
2、完成所要求的功能。
3、完成项目报告。
4、制作答辩PPT。
项目四、基于51单片机的智能温控系统的设计与实现项目组成员:1.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX2.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX3.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX4.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX5.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX指导工程师:赵进全完成日期:XXXX年XX月XX日一、概述随着嵌入式技术、计算机技术、通信技术的不断发展与成熟。
控制系统以其直观、方便、准确、适用广泛而被越来越广泛地应用于工业过程、空调系统、智能楼宇等。
恒温控制系统,控制对象是温度。
温度控制在日常生活及工作领域应用的相当广泛,比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制,而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视,其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。
针对此问题,本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统,它应用广泛,功能强大,小巧美观,便于携带,是一款既实用又廉价的控制系统。