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基于单片机的水温控制系统设计摘要：水温控制系统在工业、农业、生活等各个领域广泛应用。
随着技术的发展，单片机控制技术正在越来越多的应用到水温控制领域中。
本文通过对水温控制系统原理的分析，进行了设计和制作，并通过实验结果验证了本设计的可行性和稳定性。
关键词：单片机控制技术；水温控制系统；可行性；稳定性1. 引言水温控制系统在现代社会中应用广泛，水温控制技术的发展和进步为现代社会的科技进步做出了巨大的贡献。
单片机技术作为一种广泛应用的控制技术，可以实现多种不同的控制操作，因此被广泛应用到水温控制系统中。
本文将针对单片机水温控制系统进行分析设计，并进行实验验证。
2. 水温控制系统原理分析水温控制系统的基本结构由传感器、控制器以及执行机构等组成。
其中，传感器负责温度数据的采集，控制器负责处理和分析数据，并控制执行机构实现温度控制。
单片机水温控制系统的实现原理基于以下几个步骤：1）传感器采集温度数据并将数据转换为数字信号。
2）单片机控制器通过间接方式获取传感器采集的温度数字信号，并将其传输到外围设备中。
3）控制器将传输的信息根据其程序所设定的算法进行计算，得到温度数据，从而调整执行机构的作用。
4）执行机构实现接收计算出的数据并通过温度调节装置将温控装置的工作状态调节到所设定的工作状态，最终实现水温控制。
3. 单片机水温控制系统设计根据以上原理设计单片机水温控制系统，具体实现过程如下：1）传感器：选用DS18B20数字温度传感器，将其与单片机进行连接；2）控制器：选用AT89S52单片机，作为水温控制器，通过程序将传感器所采集到的数字信号转化为温度信息，并与设定温度进行比较和判断，控制继电器开关；3）执行机构：选用继电器作为执行机构，通过继电器的开关控制加热器的加热状态，调节水温。
4. 实验验证将设计好的单片机水温控制系统进行实验，实验过程中将设定温度为30℃，获得的实验结果显示在图1中。
图1 实验结果实验结果表明，本设计的单片机水温控制系统能够在设定温度为30℃时以及系统正常工作的情况下，实现对水温的有效控制。
设计报告1.设计原理水温控制系统以ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机作为控制核心，采用开关控制和ＰＩＤ控制算法相结合，通过控制单位时间内加热时间所占的比例（即控制波形占空比）来控制水的加热速度，实现对１Ｌ水的全量程（１０℃――７０℃）内的升温、降温功能的自动控制。
根据设计要求系统可划分为控制模块、温度测量模块、水温调节模块、键盘输入模块、显示电路模块等。
系统原理图如图所示ＳＴＣ８９Ｃ５２首先写命令给ＤＳ１８Ｂ２０开始转换数据，将转换后的温度数据送入８９Ｃ５２进行处理，处理后在液晶屏上实时显示。
并将实际测量温度值与键盘设定值进行比较，根据比较结果进行温度调节，当温差比较大时采用开关量调节，既全速加热和制冷，当温差小时采用ＰＩＤ算法进行调节，最终达到温度的稳定控制。
其中，加热采用内置（水中）电加热器实现，热量直接与水传递，加热效果好，控温方便；降温采用半导体制冷片实现。
其体积小，安装简单，易于控制，价格便宜，可短时间内反复启动，但其制冷速率不高，所以设计中配套散热风扇以达到快速降温的目的。
２．温度控制算法实际温度控制系统，常采用开关控制或数字ＰＩＤ控制方式。
开关控制的特点是可以使系统以最快的素的向平衡点靠近，但在实际应用却很容易造成系统在平衡点附近震荡，精度不高；而数字ＰＩＤ控制具有稳态误差小特点，实用性广泛的特点，但误差较大时，系统容易出现积分饱和，从而份致系统出现很大的超调量，甚至出现失控现象。
因此，本设计将开关控制，放积分饱和、防参数突变积分饱和等方法溶入ＰＩＤ控制算法组成复式数字ＰＩＤ控制方法，集各种控制策略的优点，既改善了常规控制的动态过程又保持了常规控制的稳态特性。
2.1控制算法的确定温度控制过程为:当水温温差大时，采用开关控制方式迅速减小温差，以缩短调节时间；当温差小于某一值后采用PID控制方式，以使系统快速稳定并保持系统无静态误差。
在这种控制方法中， PID控制在较小温差时开始进入，这样可有效避免数字积分器的饱和。
水温控制系统摘要：本系统以MSP430F149超低功耗MCU为核心,以DS18B20为温度传感器进行温度检测，采用电热棒进行加热。
该控制系统可根据设定的温度，通过PID算法调节和控制PWM波的输出，控制电磁继电器的通断时间从而控制水温的自动调节。
该系统主要包括MSP430F149单片机控制器模块、DS18B20测温模块、键盘模块、继电器控制模块及LCD12864液晶显示模块等构成。
具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。
关键词：MSP430 DS18B20 PID算法PWM LCD12864目录一、任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)1.2.1基本要求 (1)1.2.2发挥部分 (1)二、方案设计与论证 (2)2.1 温度检测电路方案选择 (2)2.2显示电路的方案选择 (2)2.3加热和控制方案选择 (2)2.4控制算法选择与论证 (3)三、系统硬件电路设计 (3)3.1系统结构框图 (3)3.2控制器模块 (3)3.3温度检测电路设计 (4)3.4加热控制电路设计 (5)3.5键盘及显示电路设计 (5)3.6电源电路设计 (6)四、软件设计 (6)4.1 PID算法设计 (6)4.2程序流程图 (8)4.2.1主程序框图 (8)4.2.2 LCD12864程序流程图 (9)4.2.3 PID程序流程图 (10)4.2.4 DS18B20水温检测程序流程图 (11)五、系统测试及分析 (12)5.1系统调试 (12)5.1.1控制模块的调试 (12)5.1.2 温度检测模块 (12)5.1.3 继电器的检测 (12)5.2测试结果及分析 (12)5.2.1测试仪器 (12)5.2.2测试方法 (13)5.2.3测试结果 (13)六、设计总结 (14)七、附录 (15)附录1 仪表器件清单 (15)附录2 水温控制系统原理图 (16)附录3 程序设计 (17)一、任务及要求1.1设计任务该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算输出控制加热装置以实现水温控制的全过程。
水温控制报警系统摘要：本系统采用温度传感器ＲMF51-583、LM324放大器和报警系统为核心进行设计，实现浴室水温控制，并当水温达到预警温度进行报警。
本系统由温度传感器RMF51-583进行水温监测，通过调节电阻可以调节水温控制范围。
并且能进行水温范围测量，显示其大致温度。
当水温不超出预警温度时加热，超出预警温度时报警，从而达到浴室水温控制要求。
具体方案设计：1 、设计任务和要求：设计任务：设计一个浴室水温控制报警系统。
该系统能够将水温控制在一个合适的范围内，可以通过手动实现对水温范围的改变，并且超出某一温度值时自动报警。
设计要求：1）要求系统能够通过对两根电阻丝实现对水温的控制。
假设水温范围是T1~T2(T!<T2),T为实际温度,当T1<T2时,两根电阻丝都通电加热;当T1<T<T2时,仅一根电阻丝通电加热;当T>T2时,两根电阻丝都不通电,并且报警。
2）要求系统能大致显示水温温度。
3）要求电路在T1、T2温度点不能出现跳闸现象，即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电的状态之间转换。
4）要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。
5）要求能够手动调节水温控制的范围。
6）要求画出系统框图与设计电路图，并写出详细的设计过程。
2 、系统组成框图水温控制电路的总体框图如图（1）所示，它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、工作指示电路、水温显示电路、报警电路和电源电路七部分构成的。
水温监测电路水温范围测量电路电阻丝开关电路工作指示电路水温显示电路报警电路电源电路水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器特性避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
水温显示电路是利用电流表改装的表头显示水温监测到的温度。
报警电路是当水温达到一定程度时报警。
简易水温控制系统 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-一个简易水温控制系统的设计———控制算法设计摘要在工农业生产和日常生活中，对温度的检测与控制始终有着非常重要的实际意义和广泛的实际应用。
为了加深计算机控制理论的理解，故设计一个温度控制系统，该系统主要由温度信号采集与转换模块、主机控制模块、温度控制模块、液晶显示模块四部分组成，控制算法为PID算法。
系统可实现稳态误差小于1℃，最大超调小于1℃，并且调节时间较短，恒定效果好。
温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。
温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。
本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一个基于数字传感器DS18B20和单片机STC89C52的简单温度控制系统，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。
该系统可通过液晶显示器LCD1602显示数据或字符，通过按键设定参数；通过DS18B20测温，实现电热杯水温控制；通过PL2303下载端口，实现单机和上位机的通讯。
实验表明该系统能够实现对温度的控制，具有一定的控制精度。
该系统测温电路简单、连接方便，可用于简单温度控制的场合。
关键词：单片机；温度传感器；液晶显示器；PID算法AbstractIn industrial and agricultural production and daily life, the testing and control of temperature has always had very important practical significance and extensive practical application. In order to deepen the understanding of the computer control theory, the design of a temperature control system, the system is mainly composed of temperature signal acquisition and conversion module, host control module, temperature control module, liquid crystal display module four parts, the control algorithm for PID algorithm. System can realize the steady state error is less than 1 ℃, the maximum overshoot less than 1 ℃, and the adjustment time is shorter, constant effect is good. Lagged temperature control system of the object, its response to the step signal will delay some time, produce adverse effect to the automatic control, so effective for accurate temperature measurement and control is an important indicator in the industrial control system. Temperature is an importantphysical quantities, it is also one of the main process parameters in industrial production process, many properties of objects and features are related to temperature, a lot of important process can only be effective in a certain temperature range, thus, accurate measurement and reliable control of temperature, in the industrial production and scientific research has the very vital significance. This paper expounds the concept of process control system, introduced a digital sensor DS18B20 and single chip microcomputer based STC89C52 simple temperature control system, electric kettle for controlled object, and through the experiment the method to establish the mathematical model of temperature control system, using PID algorithm to the design of the system, to achieve the better control. Through DS18B20, the temperature control of the electric heat cup is achieved. Through the PL2303 download port, the communication between the single machine and the above machine is achieved. The experiment shows that the system can control the temperature, and has certain control accuracy. The system is simple and easy to connect, which can be used for simple temperature control.Key words: single chip microcomputer;the temperature sensor;Liquid crystal display;PID algorithm目录一﹑设计任务与要求1.基本要求1L水由1kW的电路加热，要求水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度变化时实现自动调整，以保持在设定的温度。
PID水温控制系统摘要：随着社会主义现代化的发展，在科学技术突飞猛进的今天，人工智能起不不可忽视的作用。
尤其是各种智能化的仪器、仪表在农、工业的广泛应用给社会带来了极大的便利。
本文从温控模型和特点出发,采用以单片机PIC16F877为核心，用AD7416数字温度传感器进行测量温度。
以PID算法控制温度，并对温度进行良好的精度控制。
本系统的多个部件如,定时器,加热开关，按键设置水温，实时显示温度，控制温度和报警保温等功能等都可利用单片机来实现。
文章着重介绍核心器件的选择、温度控制系统分析、各部份电路及软件的设计。
它具有结构简单、可靠性好，抗干扰能力强、实现容易，成本低，具有实用价值等特点。
它提供了一个通过温度来控制设备的基本思想和原理，相信能在实际应用中为我们的生活带来更大的便利。
关键词：单片机数字温度传感器PID温度控制PID-based temperature control systemAbstract：Along with the development of socialist modernization, rapid progress in science and technology today, not artificial intelligence from the role that can not be overlooked. Especially the variety of intelligent instruments, meters in the agricultural, industrial society to the broad application brought great convenience. In this paper the characteristics of the model and temperature control, the introduction of SCM PIC16F877 at the core, with AD7416 digital temperature sensor to measure the temperature. PID algorithm to control the temperature , and temperature control for good accuracy. Many parts of the system such as, timers, heating switches, buttons installed water temperature, real-time display of temperature, temperature control and alarm functions, such as insulation SCM can be used to achieve. The article highlights the core device of choice, temperature control system, part of the circuit and software design. It has a simple structure, reliability, and strong interference capability to achieve easy, low cost, has practical value, and other characteristics. It provides a temperature controlled equipment through the basic ideas and principles, I believe in the practical application of our life more convenient.Keywords: microcomputer digital temperature PID temperature control目录一、前言 (1)（一）设计任务及要求 (1)（二）方案的比较与选择 (2)二、总体设计 (2)（一）系统总体设计 (2)（二）单元电路的功能原理分析 (7)（三）发挥部分设计 (8)三、系统软件设计 (9)（一）程序的主流程图 (9)（二）各个功能模块流程 (10)四、系统测试与调试 (14)（一）电路测试 (14)（二）仪器的使用 (15)（三）测试的结果 (15)（四）发挥部分测试 (15)五、结论 (15)致谢 (16)附录 (17)附录一设计总电路图 (17)附录二设计PCB图 (18)附录三设计3D图 (19)附录四程序清单 (20)参考文献 (28)一、前言（一）设计任务及要求本文介绍的是一个由PIC16F877为核心的单片机制作的一个水温控制器。
基于单片机技术的水温控制系统设计水温控制系统是一种常见的自动化控制系统，它可以根据水温的变化自动调节水温，保持水温在设定的范围内。
基于单片机技术的水温控制系统设计，可以实现更加精准的控制和更加智能化的操作。
一、系统设计方案基于单片机技术的水温控制系统设计，主要包括以下几个方面：1.硬件设计：包括传感器、单片机、继电器、显示屏等硬件设备的选型和连接。
2.软件设计：包括单片机程序的编写和调试，实现温度采集、控制算法、显示等功能。
3.控制算法设计：根据实际需求，设计合适的控制算法，实现精准的温度控制。
二、系统实现流程基于单片机技术的水温控制系统实现流程如下：1.硬件连接：将传感器、单片机、继电器、显示屏等硬件设备按照设计方案连接好。
2.程序编写：根据硬件连接情况，编写单片机程序，实现温度采集、控制算法、显示等功能。
3.调试测试：将系统连接到实际的水温控制设备上，进行调试测试，检查系统是否正常工作。
4.系统优化：根据测试结果，对系统进行优化，提高系统的稳定性和精度。
5.系统应用：将系统应用到实际的水温控制场景中，实现自动化控制和智能化操作。
三、系统优势基于单片机技术的水温控制系统具有以下优势：1.精准控制：采用先进的控制算法，实现精准的温度控制，避免了传统控制方式的误差和不稳定性。
2.智能化操作：通过显示屏和按键等人机交互界面，实现智能化操作，方便用户使用和管理。
3.可靠性高：采用高品质的硬件设备和优化的软件程序，保证系统的可靠性和稳定性。
4.节能环保：通过精准的温度控制，实现节能环保的目的，降低能源消耗和环境污染。
四、应用场景基于单片机技术的水温控制系统广泛应用于以下场景：1.家庭水温控制：可以实现家庭水温的自动化控制，提高生活质量和舒适度。
2.工业水温控制：可以实现工业生产中的水温控制，提高生产效率和产品质量。
3.农业水温控制：可以实现农业生产中的水温控制，提高农作物的生长效率和产量。
总之，基于单片机技术的水温控制系统设计，可以实现更加精准的控制和更加智能化的操作，具有广泛的应用前景和市场需求。
水温自动控制系统的原理是利用温度传感器对水箱内的水温进行实时监测，并将监测到的温度信号传输到控制模块。
控制模块根据预设的温度值和实际水温的差异，通过调节加热或制冷设备的运行状态，实现对水温的精确控制。
具体来说，水温自动控制系统的工作流程如下：温度传感器：这是系统的核心部件，用于感测水箱内的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。
控制模块：这是系统的“大脑”，接收并处理温度传感器的信号，然后根据预设的温度值和实际水温的差异，输出控制信号。
常见的控制模块有微控制器、PLC等。
加热/制冷设备：这是系统的执行部件，根据控制模块的信号调节水温。
常见的加热设备有电加热棒、燃气热水器等，制冷设备有压缩机制冷机等。
显示部件：这是系统的可视化部分，用于显示当前的水温、预设温度等信息，方便用户操作和查看。
常见的显示部件有显示屏、数码管等。
报警装置：当实际水温超过预设的温度范围时，系统会触发报警装置，提醒用户及时处理。
常见的报警装置有蜂鸣器、LED灯等。
水温自动控制系统能够实现对水温的精确控制，适用于各种需要恒定水温的场合，如游泳池、工业用水等。
同时，由于系统能够实时监测水温并具有报警功能，大大降低了因水温异常而引发的安全事故。
汽车水温控制系统的设计与制作摘要：本文介绍了一种汽车水温控制系统的设计与制作，该系统主要应用于汽车发动机散热系统。
本文首先介绍了水温控制系统的基本原理和功能，然后详细描述了系统的硬件设计和软件实现。
最后，进行了测试和评估，验证了该系统的功能和效果。
关键词：汽车水温控制系统、发动机散热、硬件设计、软件实现、测试评估正文：一、引言汽车发动机散热是汽车运行时必须面对的问题之一，因此，一个高效的水温控制系统对保护发动机和延长车辆寿命至关重要。
本文基于此，针对该问题提出并设计了一个汽车水温控制系统。
二、水温控制系统设计原理和功能汽车水温控制系统的基本原理是通过检测发动机的水温变化来控制水泵和风扇的工作，以达到维持适宜水温的目的。
该系统根据发动机水温的变化，自动开启或关闭水泵和风扇，并根据不同情况改变水泵和风扇的转速，以确保发动机温度在合理范围内。
该系统的主要功能包括：1.检测发动机水温变化，根据设定的阈值计算出水温或者水温变化的速率。
2.根据温度变化自动控制水泵和风扇的运转，确保发动机温度不低于最低值和不超过最高值。
三、水温控制系统硬件设计汽车水温控制系统的硬件设计包括以下几个方面：1.传感器模块：通过检测发动机的水温将数据传送到控制模块。
2.控制模块：该模块将传感器获取到的数据实时处理计算，并根据测量结果控制水泵和风扇的运转。
3.执行模块：执行模块负责控制水泵和风扇的电机转速。
四、水温控制系统软件实现汽车水温控制系统的软件实现主要包括以下几个方面：1.界面设计：该模块主要负责通过图形化界面显示实时测量到的发动机温度和转速。
2.控制算法设计：该模块主要负责处理来自传感器的数据，计算出水温以及水温变化的速率，并根据测量结果调整水泵和风扇的转速。
3.通信协议：该模块主要负责将处理后的数据传输到执行模块，以控制水泵和风扇的电机转速。
五、测试评估我们通过实验测试验证了汽车水温控制系统的功能和效果。
实验数据表明，该系统实现了对发动机水温的快速响应和精准控制，能够有效地维护发动机运行温度，提高了汽车的可靠性和使用寿命。
基于51系列单片机水温控制系统设计设计总说明温度控制系统可以说是无所不在，热水器、空调、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以及手持式高速高效的计算机和电子设备，均需要提供温度控制功能。
目前的水温控制系统多采用由模拟温度传感器，多路模拟开关，A/D转换器及单片机等组成的传输系统。
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。
本设计采用单片机作为水温控制系统的控制核心，实现人工设定温度，自动控制温度，显示水的实时温度等功能。
水温测试方式采用集成模拟温度传感器感知器皿中水的温度，并用运算放大器将传感器输出的微弱模拟电压信号进行放大。
它以单片机stc89c52为核心，使用温度传感器AD590采集实时温度并通过数码管显示，提供各种运行指示灯来指示系统现在所处状态，该软件和系统硬件已经完成，在软件protues中，系统进行了仿真，并且系统的设计进行了验证也是合理的。
最后根据电路的设计，用面包板来焊接电路板及进行实际调试。
试验表明，人工设定温度、温度自动控制、实时显示水温等功能都可以实现。
关键字：单片机；模数转换器；温度控制；数码管；温度传感器ad590Water temperature control system design based on 51seriessingle-chip processorDesign DescriptionTemperature control system can be said to be ubiquitous, water heaters ,air conditioning systems ,refrigerators, rice cookers , electric fans and other home appliances as well as high-speed and efficient computer and electronic equipment all require to be equipped with temperature control function. At present, most of the temperature control system used by the analog temperature sensor, multi-channel analog switches, A/D converter and single-chip, such as the transmission system. Temperature control in industrial and everyday applications, classification more temperature control system for different control methods are not the name .The design used a single chip processor (stc89c52) as the water temperature control system for the control core, By utilizing the integrated analog simulation temperature sensor, the water temperature in the container can be sensed . The real time gathering temperature can be realized through temperature sensor AD590. Thus both of the given value and actual value of temperature will be displayed by nixie tube. And the operational condition of the system is displayed by using indicator. The design of the software and hardware of the system was accomplished. Based on software PROTUES, the system was simulated and the design reasonableness was verified. At last, according to designed circuit, the hardware system was built by utilizing bread panel and the actual debugging was done. The test show that the artificial temperature setting, automatic control of temperature, real-time display of water temperature, and other functions can be realized to meet all predetermined functions.Key Words: microcontroller; ADC ; Temperature Control; digital display; AD590目录1 绪论 (1)1.1单片机的发展背景 (1)1.1.1单片机的发展史 (1)1.1.2单片机的发展趋势 (2)1.2系统方案 (2)2 元器件的选型及硬件电路设计 (3)2.1元器件选型 (3)2.1.1温度传感器 (3)2.1.2数码管 (3)2.1.3A/D转换器 (4)2.2硬件电路设计 (6)2.2.1单片机最小系统设计 (6)2.2.2温度采集电路 (8)2.2.3报警电路 (8)2.2.4数码管显示电路 (9)2.2.5总体设计框图 (10)2.2.6硬件原理图 (10)3 软件总体设计 (12)3.1程序结构说明 (12)3.2程序设计 (12)4 仿真 (14)4.1 PROTUES软件的介绍 (14)4.2仿真的步骤 (14)4.3仿真结果 (15)5 系统调试 (17)5.1硬件电路调试 (17)5.2软件调试 (17)5.3测试电路 (17)6总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录1 (22)附录2 (26)1绪论1.1 单片机的发展背景及发展趋势单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
1.1.1单片机的发展史以8位单片机的推出作为起点，单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段：（1）第一阶段（1976-1978）：单片机的探索阶段。
以Intel公司的MCS –48为代表。
MCS – 48的推出是在工控领域的控索，参与这一探索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。
这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。
（2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。
Intel公司在MCS –48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS –51。
它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。
①完善的外部总线。
MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。
②CPU外围功能单元的集中管理模式。
③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。
④指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。
（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。
Intel公司推出的MCS –96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。
随着MCS – 51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路功能，强化了智能控制的特征。
（4）第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展阶段。
随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。
1.1.2 单片机的发展趋势纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1．低功耗CMOS化MCS-51系列的80C51推出时的功耗达120mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。
所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2．微型单片化常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储器(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。
3．主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机[2]。
1.2系统方案本次设计任务是利用单片机STC89C52控制温度传感器对水温控制，当水温低于设定温度值时系统开始加热，当温度达到预设温度值时主动停止加热，预设温度值和实测温度值分别由两个3位数码管显示，范围为0～99°C。
整体方案设计框图如图1-1所示。
图1-1 整体方案设计框图2 元器件的选型及硬件电路设计2.1元器件选型2.1.2 温度传感器如何根据具体的测量目的，测量对象以及测量环境合理地选用传感器，这是自动测量与控制领域从事研究和开发的人们必然要碰到，也首先要解决的问题。
