基于单片机的空调温度控制器设计设计

本科毕业论文题基于单片机的空调压缩机控制器设计目作者：专业：电气工程及其自动化指导教师：完成日期：原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。

参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。

（保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名：指导教师签名：日期：南通大学毕业设计（论文）立题卡南通大学毕业设计（论文）任务书题目基于单片机的空调压缩机控制器设计学生姓名学院专业电气工程及其自动化班级学号起讫日期指导教师职称发任务书日期2010 年月日南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告南通大学电气工程学院2011年06摘要随着我国社会经济的不断增长和人民生活水平的不断提高，家用空调已经走入千家万户，产量也与日俱增[15]。

现代的智能空调，不仅利用了数字电路技术和模拟电路技术，而且采用了单片机技术，实现软硬件的结合。

它完善了空调的功能，简化了空调的控制与操作，同时满足了不同用户对环境的不同要求。

本文主要介绍了基于AT89C51单片机的空调压缩机控制器的设计，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。

对其他部分电路如显示电路、键盘输入电路和报警电路也都一一进行了介绍。

该系统可以方便地实现温度的采集和显示，并可根据具体情况用步进电机的正转、反转与停止来模拟空调压缩机工作，从而模拟实现了空调设备的制冷、制热和停止，且也设计了给定温度的上下限报警装置。

整个系统使用起来相当方便，具有功能简练、操作简单、性能可靠、体积小、功耗低等优点。

系统中的温度测量部分也可以当作温度处理模块嵌入到其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现1. 本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高，室内环境的舒适度已成为现代生活中不可或缺的一部分。

作为室内环境的重要组成部分，室内温度的调控至关重要。

设计并实现一种高效、稳定且经济的室内温度控制系统成为了当前研究的热点。

本文旨在探讨基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现，以满足现代家居和办公环境的温度控制需求。

本文将首先介绍室内温度控制系统的研究背景和意义，阐述其在实际应用中的重要性和必要性。

随后，将详细介绍基于单片机的室内温度控制系统的设计原理，包括硬件设计、软件编程和温度控制算法等方面。

硬件设计部分将重点介绍单片机的选型、传感器的选取、执行机构的搭配等关键环节软件编程部分将介绍系统的程序框架、主要功能模块以及温度数据的采集、处理和控制逻辑温度控制算法部分将探讨如何选择合适的控制算法以实现精准的温度调控。

在实现过程中，本文将注重理论与实践相结合，通过实际案例的分析和实验数据的验证，展示基于单片机的室内温度控制系统的实际应用效果。

同时，还将对系统的性能进行评估，包括稳定性、准确性、经济性等方面，以便为后续的改进和优化提供参考。

本文将对基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现进行总结，分析其优缺点和适用范围，并对未来的研究方向进行展望。

本文旨在为读者提供一种简单、实用的室内温度控制系统设计方案，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

2. 单片机概述单片机，也被称为微控制器或微电脑，是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术，将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路）集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机以其体积小、功能齐全、成本低廉、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点，广泛应用于各种控制系统和智能仪器中。

毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计精品1总体方案设计随着人们生活水平的提高，人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高，分体式空调已不能满足人们的要求，户式中央空调得到了迅猛的发展。

就室内居住环境而言，恒温环境并非是卫生和舒适的。

因为除了温度外，还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。

而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。

这种控制方法，一方面操作不方便；另一方面温度波动范围大，不但影响人的舒适感，而且会造成一定的能量损耗。

采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统，可以根据室内的环境因素，调节风机的转速，为人们创造一个舒适的室内环境，同时又节省电。

随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。

目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。

特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。

而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制系统的设计。

1.1方案一选用AT89C51单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。

在整个设计中，涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。

其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调，控制各个电路正常工作的至关重要的作用。

其方框图如下:图1-1 方案一设计图框该图控制简单，思路清晰，各单元模块的相互衔接较简单，同时成本低廉，用的各种器件都是常用器件，更具有使用性。

基于单片机的空调温度控制系统设计作者姓名：杨耀武专业名称：信息工程指导教师：黄宇讲师摘要在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。

温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。

因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。

目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。

本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。

分析了DS18B20温度传感器的优劣。

在此基础上描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。

同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。

针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。

利用Proteus7.6进行了可行性的仿真，利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。

试验证明，这套温度控制器具有较强的可操作性，很好的可拓展性，控制简单方便。

课题初步计划是在普通环境下的测温，系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。

关键词：DS18B20 单片机温度控制 1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality about this system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of页脚内容component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display页脚内容目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)前言 (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (7)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (8)页脚内容2.2.1 温度采集电路 (8)2.2.2 信号处理与控制电路 (9)2.2.3 温度显示电路 (10)2.2.4 按键功能设置电路 (11)2.2.5 继电器控制电路 (12)2.2.6 存储数据电路 (13)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (14)3 仿真软件介绍 (15)3.1 Keil uVision2软件 (15)3.2 Proteus软件 (16)4 系统硬件设计 (18)5 系统软件设计 (20)5.1 DS18B20数据通信概述 (20)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (23)5.2.1 接口信号说明 (23)5.2.2 控制器接口说明 (24)页脚内容5.2.3 控制接口时序说明 (26)5.3 存储器24C02数据存储概述 (26)5.3.1 I2C 总线的定义 (26)5.3.2 I2C 总线的时序 (27)5.3.3 数据传送 (28)5.4 软件程序设计 (28)6 仿真及实验结果 (31)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (31)6.2 调试结果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附件1 系统硬件电路图 (37)附件2 系统软件程序 (38)页脚内容前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。

前言温度是表征物体冷热程度的物理量。

在很多生产过程中，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。

因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。

单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。

将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。

现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了工控机，小型机、甚至是巨型机处理机等，当然这些处理机有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的内存，大量的数据存储器。

但随之而来的是巨额的成本。

在很多的小型系统中，处理机的成本占了系统成本的比例高达20%，而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。

随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。

现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。

1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一，温度控制自然是生产的重要控制过程。

工业生产中温度很难控制，对于要求严格的的场合，温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率，降低生产效益。

这就需要设计一个良好温度控制器，随时向用户显示温度，而且能够较好控制。

单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力，结合PID，程序控制可大大提高控制效力，提高生产效益[9]。

本科毕业设计基于单片机的空调遥控器摘要随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。

电器在家庭中已经十分普及，与此同时，和电器相伴的空调遥控器的品种和产量不断提高。

传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方式虽然制作简单容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。

而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样，操作码个数可随便设定等优点。

论文首先对遥控器的几个方案进行了论证，最终确定了一可行性方案，并对此方案进行了可行性分析之后提出了电器遥控器的硬件和软件设计方案。

在硬件设计方案中，首先详细论述了遥控器的基本原理并用实例进行了说明。

然后，对电器遥控器常用硬件设备原理和使用进行了讨论，并对设计中使用的单片机做了必要说明。

在软件设计方案中，论文对软件流程做了详细的解释并阐述了单片机软件设计的一般方法。

最后，论文对电器遥控器设计的硬、软件调试做了简单介绍。

关键字：遥控器电器遥控单片机Air Conditioner Remote Controller Based On Single Chip MicrocomputerFan Geqiang(College of Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract：With the development of society, the progress of science and technology and the improvement of people's living standards, remote control systems to facilitate life begin to enter people's life. Electrical appliances have become very popular, in the family at the same time, and the air conditioning remote control electric appliance with variety and yield improvement.The traditional remote controller adopt special remote control coding and decoding integrated circuit, while this preparation is simple and easy, but because the function keys and function subject to certain limitations, application is applicable only to a special electrical products, limited application range. Design and application of single-chip control system with programmable, flexible operation, code can be arbitrarily set number etc.Firstly, several schemes for the remote control has been demonstrated, ultimately determine a feasible scheme, and this scheme for the feasibility of proposed electric appliance remote controller hardware and software design scheme. In hardware design, this paper firstly discusses the basic principle of the remote control and illustrates it with examples. Then, on a remote control electric appliance equipment commonly used hardware principle and application are discussed, and the design used in single-chip to do the necessary notes. In software design, the software process to do a detailed explanation and expounds the general method of MCU software design. Finally, the article on the remote controller design hardware, software debugging is introduced briefly.Keyword: remote control electric remote control single-chip目录1 引言 (1)2 方案比较 (1)2.1 方案一：多功能红外遥控器 (1)2.2 方案二：红外线电器遥控器 (2)2.3 方案三：空调遥控器 (2)2.4 方案比较 (3)3 空调遥控器硬件设计 (4)3.1 单片机选型 (4)3.2 红外发射电路设计 (4)3.2.1 红外遥控基本原理 (4)3.2.2 红外发射电路 (8)3.3 LCD驱动电路设计 (9)3.3.1 LCD基本原理 (9)3.3.2 LCD驱动电路（串列传输） (10)3.4 键盘、摇杆扫描电路设计 (11)3.4.1 键盘、摇杆基本原理 (11)3.4.2 键盘、摇杆扫描电路 (13)3.5 空调遥控器硬件电路图 (13)4 调试 (14)4.1 硬件调试 (14)4.2 软件调试 (15)4.3 故障诊断及排除 (15)5 总结 (15)致谢............................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 论文背景及意义汽车空调作为一种舒适性空调，不仅是人民生活水平提高的标志，也是提高汽车市场竞争能力的重要手段。

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对汽车空调的温度控制性能提出了更高的要求。

国外一些大汽车公司的高档汽车上纷纷装有全自动的空调系统，而国内大部分高档汽车的空调控制器是进口的，目前还没有自主开发的具有自主知识产权的汽车空调自动控制器。

总体来看，我国目前汽车空调系统的电子化程度较低，大多数仍采用手动控制或简单的位式控制。

手动控制一方面会出现车内温度与乘员舒适要求相差很大，不能满足舒适性和节能性的要求；另一方面容易分散驾驶员的注意力，降低行车的安全性。

手动控制己成为汽车空调进一步发展的瓶颈问题。

而国外一些高档汽车上已经配有全自动汽车空调系统，并且对这些先进的技术率先申请了专利，对知识产权进行了保护，因此无法破解其核心技术，这样就形成了引进-落后-再引进-落后的恶性循环，严重阻碍了我国汽车工业的发展。

随着我国加入WTO 和全球贸易大市场的形成，国外先进的汽车空调控制技术对国内汽车工业造成很大的冲击和压力，汽车工业又面临着新的机遇和挑战。

我们只有自主开发适合我国交通、气候的汽车空调全自动控制器，形成具有自主知识产权技术，制订出汽车空调控制器的产品标准，才能提高我国汽车工业整体水平，否则就会在竞争中失败，因而加紧汽车空调全自动控制系统的研究势在必行。

目前，我国汽车保有量己超过1亿万辆，汽车年产量约18000万辆，汽车空调市场有着广阔前景。

而现在进口汽车空调控制器的价格较高，而实际的生产成本较低，随着人民生活水平的提高和汽车工业的发展，全自动控制的空调汽车由于具有较好的舒适性和节能性以及方便驾驶员操作等优点将会越来越受到人们喜爱，因而我们必须不失时机地抓住这个机遇，自主开发研制先进的汽车空调控制系统，不仅会产生巨大的经济效益，而且对我国的经济建设，汽车工业的发展都具有促进作用。

在对全合一空气混合型的汽车空调系统进行调研的基础上，通过模糊控制策略和软硬件系统的研究，设计出汽车空调全自动控制系统中的核心部分智能温控系统。

基于单片机的空调温度控制器设计The design of air conditioning temperature controller based on MCU学院：信息科学与工程专业班级：测控技术与仪器1003班学号：100401316学生姓名：刘和平指导教师：颜华（教授）2014 年6 月摘要随着经济的发展和人们生活水平的提高，空调机受到了广泛的应用。

空调机的温度控制器主要是由温度传感器感受室内温度变化，将采集到的温度信号处理后与设定的温度值进行比较，控制继电器的通断，使温度被控制在设定值左右，使空调器的工作状态随着人们要求和环境状态而自动变化，迅速准确的达到人们的要求，并使空调器的工作状态保持在最合理的状态下。

在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域中，温度测控系统占有很重要的地位，得到了广泛的应用。

因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。

目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。

本文主要从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计。

该系统以STC12C5608AD单片机为核心，主要由温度检测电路、按键与显示电路、继电器控制电路等构成。

在本系统中，主要是同过DS18B20采集被测温度并转换成数字信号送单片机，以单片机为核心数据处理系统，通过两位数码管，显示设定温度，通过继电器来控制压缩机、四通阀从而控制空调制冷或制热。

本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性，分析了DS18B20温度传感器的优劣。

在此基础上描述了系统研制的理论基础，对测温系统的一些主要参数进行了讨论。

同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。

针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。

关键词：DS18B20；单片机；温度控制；空调AbstractWith the development of economy and the improvement of people's living standard, the air conditioner has been widely applied. Temperature controller of air conditioner is mainly composed of sensors to monitor indoor temperature, the temperature signal processing the collected with the set temperature value, to control the on-off relay, the temperature is controlled in the set value, the air conditioner working condition with people demand and the state of the environment changes rapidly and automatically, accurate to the requirements of the people, and make the air conditioner working state is maintained in a reasonable state. In the industrial and agricultural production, scientific research and in people's lives, temperature measurement and control system plays a very important role, has been widely applied. Therefore, the number of temperature sensor applications of various sensors of the first home. At present, the temperature sensor from analog to digital integrated development.This paper mainly describes the hardware and software aspects of the design of single-chip temperature control system. The system STC12C5608AD microcontroller core, mainly by the temperature detection circuit, buttons and display circuit, relay control circuit, etc.. In this system, mainly through the DS18B20 collection with the measured temperature and converted into a digital signal sent to the microcontroller, microcontroller as the core data processing system, through two digital tube display set temperature, the compressor is controlled by relays, Stone valve to control the air conditioning, refrigeration or heating. This paper outlines the development and the basic principles of the thermostat, introduced the principle and characteristics of the temperature sensor. Analysis of the merits of the DS18B20 temperature sensor. Based on this description of the theoretical basis for the development of the system, some of the key parameters of the measurement system were discussed. While the introduction of a temperature control system functions is proposed based on the overall structure of the system. Temperature measurement system for collecting, receiving, processing, display part of the overall design has been demonstrated, further describes the SCM applications in the system, and analyzes the various parts of the system hardware and software.Keywords: DS18B20; single chip microcomputer; temperature control; air conditioningII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 课题研究意义 (1)第2章系统总体方案设计 (3)2.1 温度传感器产品分类与选择 (3)2.1.1 常用的测温方法 (3)2.1.2 温度传感器产品分类 (3)2.1.3 温度传感器的选择 (5)2.2 总体方案的确定 (6)2.3 系统实现框图 (7)第3章系统单元电路设计 (8)3.1 系统相关硬件及模块介绍 (8)3.1.1 温度采集电路 (8)3.1.2 STC12C5608AD介绍 (9)3.1.3 时钟电路 (11)3.1.4 复位电路 (11)3.1.5 温度显示电路 (12)3.1.6 按键功能设置电路 (13)3.1.7 继电器驱动电路 (14)3.1.8 继电器控制电路 (14)3.1.9 压缩机、四通阀 (15)3.1.10 电动机电路 (15)第4章系统软件设计 (17)4.1 DS18B20数据通信概述 (17)4.2 控制接口时序说明 (19)4.3 软件程序设计 (20)4.3.1 主程序模块流程图 (21)4.3.2 DS18B20测温程序及流程图 (22)4.3.3 按键扫描程序及流程图 (25)4.4程序调试 (26)4.4.1 Keil uVision2软件 (26)4.4.2程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (27)第5章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 系统硬件电路图 (32)附录2 系统软件程序................................................................................ 错误!未定义书签。

基于A VR单片机的汽车空调控制系统摘要：A VR单片机功能强大，用A VR单片机开发各种控制系统只需很少的外部器件就可以实现强大的功能。

本文介绍的就是利用Atmega16、CodeVisionA VR C开发环境、Proteus仿真软件开发汽车空调自动控制系统。

关键字：A VR单片机、空调自动控制、CodeVisionA VR C、Proteus仿真1前言Atmega16是美国A TMEL公司的高档8位单片机，采用Flash存储器，可以擦写10000次以上、内部集成PROME2、四通道PWM、集成8路10位精度ADC、片内经过标定的RC振荡器、采用精简指令集，具有32个通用工作寄存器，具有只需两个时钟周期的硬件乘法器，运算速度快等。

由于其集成度高、处理速度快，使得利用A VR 单片机进行系统开发只需很少（甚至没有）的外部器件即可实现强大的功能，逐渐在各种场合得到广泛应用，取代其它8位单片机。

利用它来开发汽车空调控制系统，只需热电阻、液晶显示模块和一些继电器及其驱动芯片即可实现。

2工作原理本系统可以分为五大部分：热电阻温度采集、运行状态显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机控制。

2.1热电阻温度采集热电阻传感器以其温度特性稳定、测量精图1 Pt1000热电阻温度测量电路度高的特点，在大型中央空调得到了广泛的应用。

采用Pt1000热电阻作为温度传感器的测量电路原理图如图1 所示。

热电阻Rt与三个电阻接成电桥。

当温度变化时，使得运算放大器的同相输入端的电位发生变化，经过运算放大器放大之后输入到Atmega16单片机进行AD转换。

由于单片机采用5V电压作为ADC的参考电源，而电桥在温度变化为0～100°C时，输出电压范围为0～0.7V，所以确定运算放大电路的放大倍数为7,以获得最佳的测量结果。

运算放大电路的电阻按以下公式确定：71045==iuuRR＋456//RRR=取Ω===860,1,6645RkRkR。

开题报告主题：基于单片机的温度控制系统设计一、概述在现代工业生产和生活中，温度控制系统在各个领域发挥着至关重要的作用。

无论是工业生产中的恒温恒湿设备，还是家用电器中的空调和冰箱，都需要进行温度控制。

而基于单片机的温度控制系统设计，能够结合先进的控制算法和传感器技术，实现精准的温度控制，提高效率，降低能耗，确保产品质量和生活舒适度。

本开题报告旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计的相关内容，为后续的研究工作提供理论基础和技术支持。

二、概述基于单片机的温度控制系统设计，是将单片机作为控制核心，通过传感器采集环境温度数据，经过控制算法计算和处理，输出控制信号以调节加热或制冷设备实现温度控制。

该系统具有控制精度高、响应速度快、稳定性好等特点，适用于各种场景的温度控制需求。

三、技术原理1. 传感器模块温度控制系统设计中，常用的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、热电偶、温度传感器芯片等。

传感器模块负责采集环境温度数据，并将其转换为电信号输入到单片机系统中。

2. 控制算法控制算法是温度控制系统的核心部分，其设计直接影响到系统的稳定性和响应速度。

常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等，通过对采集到的温度数据进行计算和处理，输出控制信号以实现温度调节。

3. 单片机系统单片机作为控制核心，接收传感器模块采集的温度数据，并经过控制算法处理后输出控制信号，驱动执行机构实现温度控制。

常用的单片机包括STC系列、AT89C系列、PIC系列等，选择合适的单片机对系统性能和成本都有重要影响。

四、应用场景基于单片机的温度控制系统设计可以在工业、农业、家用电器等领域得到广泛应用。

1. 工业应用：恒温恒湿设备、热处理设备、温控风扇等2. 农业应用：温室大棚、孵化器、水产养殖等3. 家用电器应用：空调、冰箱、温控水壶等五、研究内容基于单片机的温度控制系统设计涉及到传感器技术、控制算法设计、单片机系统开发等多个方面的内容，具体研究工作包括但不限于以下几点：1. 传感器模块的选型和接口设计2. 控制算法的设计与优化3. 单片机系统的硬件设计与软件开发六、个人观点基于单片机的温度控制系统设计是一项具有挑战性和实用价值的研究课题。

分类号：TP212单位代码：科技大学本科专业职业生涯设计基于单片机的温度控制系统设计2012 年 4 月10日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。

本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。

软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。

为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated..In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware tocoordinatetheoperation under the software control.Keywords: SCM system; sensor; data acquisition; a / D converter temperature;目录1 绪论 (3)1.1课题的背景及其意义 (3)1.2课题研究的容及要求 (4)1．2.1 课题的主要研究的容 (4)2 AT89C51系列单片机介绍及硬件设计 (6)2.1 AT89C51系列单片机介绍 (6)2.1.1 AT89C51系列基本组成及特性 (6)2.1.2 AT89C51系列引脚功能 (7)2.1.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (9)2．2 硬件设计 (12)2.2.1 温度采样部分 (12)2.2．2 控制温度 (14)2.2.3 模数转换部分 (15)2.2.4 模数转换技术 (15)2.2.5 积分型模数转换器 (15)2.2.6 显示部分 (16)3 软件设计 (18)3.1主程序流程图 (18)3.2 读温度子程序 (19)3.3 计算温度子程序 (19)3.4按键流程图 (20)3.5 显示流程图 (22)结论 (24)参考文献 (25)辞 (26)1 绪论1.1课题的背景及其意义现代工业设计，工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用，早期的温度控制主要用于工厂时间生产中，能起到实时采集温度数据，提高生产效率，产品质量之用。

基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。

本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。

一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。

目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。

在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。

常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。

DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。

其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。

DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。

传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。

为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。

具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。