单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

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。

《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。

基于51单片机温湿度监控系统毕业设计摘要本文将介绍一个基于51单片机的温湿度监控系统的毕业设计。

该系统可以实时监测环境的温度和湿度，并将数据通过LCD显示。

同时，该系统还能将数据通过串口传输给计算机进行进一步处理和分析。

本文将从需求分析、硬件设计、软件设计和系统测试等方面全面介绍该系统的设计和实现过程。

1. 引言随着科技的不断发展，人们对环境的监测需求越来越高。

尤其是在工业生产、农业种植和生活领域，精确的温湿度监控对保证操作的顺利进行非常重要。

本文将设计一个基于51单片机的温湿度监控系统，用于实时监测环境的温湿度。

2. 需求分析需求分析是软件开发过程中至关重要的一环。

在本设计中，我们需要考虑以下需求：- 实时监测环境的温度和湿度 - 数据显示在LCD上 - 数据通过串口传输给计算机3. 硬件设计硬件设计是本系统的关键部分。

我们使用51单片机作为主控芯片，并选择合适的温湿度传感器对环境数据进行采集。

硬件设计主要包括以下几个方面： - 单片机选型和接口设计 - 温湿度传感器的选用和接口设计 - LCD模块的选用和接口设计- 串口传输电路的设计4. 软件设计软件设计是实现系统功能的关键。

本文设计了以下几个模块的软件： - 温湿度采集模块 - 数据处理模块 - LCD显示模块 - 串口通信模块5. 系统测试系统测试是确保整个系统正确运行的重要环节。

在本设计中，我们将定期对系统进行各个模块的功能测试和整体性能测试，以确保系统的稳定性和可靠性。

6. 结论本文设计并实现了一个基于51单片机的温湿度监控系统。

通过对温湿度传感器的采集和LCD显示的设计，以及串口通信的实现，该系统能够实时监测环境的温湿度，并将数据显示在LCD上。

同时，该系统还能通过串口将数据传输给计算机进行进一步处理和分析。

经过系统测试，该系统的功能和性能均符合设计要求。

参考文献•[1] 张永建. 单片机技术与应用. 北京：机械工业出版社，2018.•[2] 陈洪焰. 嵌入式系统. 北京：机械工业出版社，2019.•[3] 黄文昌. 温湿度测量技术及其应用. 北京：电子工业出版社，2016.。

基于51单片机的温度控制系统设计引言：随着科技的不断进步，温度控制系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

特别是在一些需要精确控制温度的场合，如实验室、医疗设备和工业生产等领域，温度控制系统的设计和应用具有重要意义。

本文将以基于51单片机的温度控制系统设计为主题，探讨其原理、设计要点和实现方法。

一、温度控制系统的原理温度控制系统的基本原理是通过传感器感知环境温度，然后将温度值与设定值进行比较，根据比较结果控制执行器实现温度的调节。

基于51单片机的温度控制系统可以分为三个主要模块：温度传感器模块、控制模块和执行器模块。

1. 温度传感器模块温度传感器模块主要用于感知环境的温度，并将温度值转换成电信号。

常用的温度传感器有热敏电阻、热敏电偶和数字温度传感器等，其中热敏电阻是最常用的一种。

2. 控制模块控制模块是整个温度控制系统的核心，它负责接收传感器传来的温度信号，并与设定值进行比较。

根据比较结果，控制模块会输出相应的控制信号，控制执行器的工作状态。

51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，可以实现控制模块的功能。

3. 执行器模块执行器模块根据控制模块输出的控制信号，控制相关设备的工作状态，以实现对温度的调节。

常用的执行器有继电器、电磁阀和电动机等。

二、温度控制系统的设计要点在设计基于51单片机的温度控制系统时，需要考虑以下几个要点：1. 温度传感器的选择根据具体的应用场景和要求，选择合适的温度传感器。

考虑传感器的测量范围、精度、响应时间等因素，并确保传感器与控制模块的兼容性。

2. 控制算法的设计根据温度控制系统的具体要求，设计合适的控制算法。

常用的控制算法有比例控制、比例积分控制和模糊控制等，可以根据实际情况选择适合的算法。

3. 控制信号的输出根据控制算法的结果，设计合适的控制信号输出电路。

控制信号的输出电路需要考虑到执行器的工作电压、电流等参数，确保信号能够正常控制执行器的工作状态。

4. 系统的稳定性和鲁棒性在设计过程中，需要考虑系统的稳定性和鲁棒性。

51单片机实时数字温度监测与控制系统设计温度监测与控制系统是现代工程中常见的一种自动化控制系统。

本文将针对51单片机实时数字温度监测与控制系统的设计进行详细的描述和分析。

一、系统设计需求本系统要求能够实时监测温度，并根据温度变化进行相应的控制操作。

具体的设计需求如下：1. 监测系统需要具备高精度的温度测量能力，能够实时监测温度值，并将数据显示在LCD屏幕上。

2. 系统需要能够实现对温度的控制，当温度超过设定的阈值时，系统能够自动控制风扇或加热器进行温度调节。

3. 系统需要具备可靠的报警功能，当温度超过安全范围时，系统能够及时发出声音或者闪烁警示灯。

4. 系统需要能够提供数据记录功能，将监测到的温度数据保存在存储器中，以便后续分析或查询。

二、系统设计方案基于上述设计需求，我们可以采用以下方案来设计51单片机实时数字温度监测与控制系统：1. 硬件设计：a) 使用一个温度传感器，如LM35，连接到单片机的模拟输入引脚，用于测量环境温度。

b) 连接一个LCD显示屏，用于实时显示温度数值、控制状态和警报信息。

c) 连接一个风扇或加热器，用于控制温度调节。

d) 连接一个蜂鸣器或警示灯，用于发出警报。

2. 软件设计：a) 使用C语言编程，搭配相应的开发工具，如Keil uVision等。

b) 通过模数转换器将LM35传感器读取的模拟温度值转换为数字温度值。

c) 使用定时器中断实现温度测量和控制的实时性。

d) 利用单片机的GPIO口来控制风扇或加热器的开关。

e) 当温度超过设定的阈值时，通过LCD屏幕显示警示信息，并触发警报器功能。

f) 使用存储器来记录温度数据，可选择EEPROM、SD卡等存储介质。

三、系统工作流程经过上述的硬件和软件设计，该系统的工作流程如下：1. 初始化：系统启动时，进行相关的初始化操作，包括引脚配置、定时器设置和显示屏初始化等。

2. 温度测量：定时器中断触发温度测量，将模拟温度值转换为数字温度值。

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，分别是设置键、加1键、减1键和启动/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。

报警和指示模块中，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和设定温度；方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。

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和段选信号，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，可以直观的看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和外部时钟方式。

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和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，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。

《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引言：随着科技的不断发展，温度控制系统在现代生活中应用广泛，例如空调、冰箱、温室等。

本文基于51单片机设计一个简单的温度控制系统，用于控制温度在一些合适的范围内。

一、系统功能设计本系统主要包括以下功能：1.温度采集：通过温度传感器实时采集环境温度数据；2.温度显示：将采集到的温度数据显示在液晶屏上，方便用户查看；3.温度控制：当环境温度超过设定的范围时，系统将自动启动风扇或制冷装置来降低温度；4.温度报警：当环境温度超过设定范围时，系统将通过报警器发出警报。

二、系统硬件设计1.51单片机2.LM35温度传感器：用于采集环境温度数据；3.ADC0804模数转换芯片：将LM35传感器输出的模拟电压转换为数字信号；4.LCD1602液晶屏：用于显示温度数据和系统状态；5. Buzzer报警器：用于发出警报；6.风扇或制冷装置：用于降低温度。

三、系统软件设计1.初始化：设置各个硬件模块的工作模式和初始化参数；2.温度采集：通过ADC0804芯片将LM35传感器输出的模拟信号转换为数字信号；3.温度显示：将采集到的数字信号转换为温度值，并通过LCD1602液晶屏显示；4.温度控制：根据设定的温度上下限值，判断当前温度是否超过范围，若超过则启动风扇或制冷装置进行温度控制；5. 温度报警：当温度超过设定范围时，通过Buzzer报警器发出声音警报；6.系统循环：以上功能通过循环执行，实现实时监控和控制。

四、系统流程图软件设计流程如下所示:```开始初始化系统循环执行以下步骤：采集温度数据显示温度数据温度控制判断温度报警判断结束```五、系统总结本文基于51单片机设计了一个简单的温度控制系统，通过温度采集、显示、控制和报警功能，实现了温度的实时监控和控制。

该系统可以广泛应用于家庭、办公室、温室等环境的温度控制，提高生活质量和工作效率。

六、系统展望本系统可以进行进一步的优化和扩展，例如添加温度传感器的校准功能，提高温度采集的精度；增加温度曲线图显示功能，方便用户了解温度变化趋势；引入无线通信模块，使用户可以通过手机或电脑远程监控和控制温度等。

基于 51 单片机的温度控制系统设计一、概述随着科技的不断进步，单片机技术在各个领域得到了广泛的应用，其中温度控制系统是其重要的应用之一。

温度控制系统的设计可以帮助我们在工业、农业、生活等领域实现精确的温度控制，提高生产效率和产品质量，降低能源消耗，提升人们的生活舒适度。

本文将讨论基于 51 单片机的温度控制系统设计。

二、系统设计原理1. 温度传感器原理温度传感器是温度控制系统中的关键元件，用于感知环境温度并将其转换为电信号。

常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。

本系统选择半导体温度传感器，其工作原理是利用半导体材料的温度特性，通过材料的电阻、电压、电流等参数的变化来测量温度。

2. 控制系统原理温度控制系统的核心是控制器，它根据温度传感器采集到的温度信号进行逻辑判断，然后控制执行元件（如风扇、加热器等）来调节环境温度。

基于 51 单片机的控制系统，通过采集温度传感器信号，使用自身的算法进行温度控制，并输出控制信号给执行元件，从而实现温度的精确控制。

三、系统硬件设计1. 单片机选型本系统选择 51 单片机作为控制器，考虑到其成本低、易于编程和广泛的开发工具支持等优点。

常用的型号包括 STC89C51、AT89S51 等。

2. 温度传感器选型温度传感器的选型最终决定了系统测量的精度和稳定性。

选择适合的半导体温度传感器，如 LM35、DS18B20 等，其精度、响应时间、成本等因素需综合考虑。

3. 控制元件选型根据实际需要选择对应的执行元件，比如风扇、加热器、制冷器等，用于实现温度控制目标。

四、系统软件设计1. 控制算法设计控制系统应当具备良好的控制算法，通过对温度传感器信号的采集和处理，根据设定的温度范围和控制策略来输出对应的控制信号。

经典的控制算法包括比例积分微分（PID）控制算法、模糊控制算法等。

2. 硬件与软件接口设计单片机与传感器、执行元件之间的接口设计尤为重要，应当保证稳定可靠的通信。

. . .. . .单片机课程设计报告题目：温度控制系统设计学院：通信与信息工程学院专业：测控技术与仪器专业班级：测控三班成员：徐郡二〇一四年六月十二日一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。

对于不同场所、不同工艺、所需温度高低围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。

利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。

作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。

传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。

课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。

本设计具有操作方便，控制灵活等优点。

本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。

文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。

二、实验目的和要求2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。

2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。

2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。

2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。

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、系统实现效果本系统经过实际测试，可以准确检测环境温度，并根据设定温度控制加热或制冷，实现温度控制的功能。

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。

单片机课程设计报告题目：温度控制系统设计学院：通信与信息工程学院专业：测控技术与仪器专业班级：测控三班成员：徐郡二〇一四年六月十二日一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。

对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。

利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。

作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。

传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。

课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。

本设计具有操作方便，控制灵活等优点。

本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。

文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。

二、实验目的和要求2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。

2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。

2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。

2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。

三、方案设计总体设计方案采用AT89C52单片机作控制器，温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计，系统由5个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路、控制电路、报警及指示电路。

《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。

目录摘要 (3)一、课程设计任务 (2)二、基于51系列单片机的温度控制系统设计 (2)2.1 方案设计 (2)2.1.1 方案选择 (2)方案一：热电偶采集温度 (2)方案二：数字温度传感器DS18B20采集温度 (2)2.1.2 方案论证 (2)2.2 基本芯片及PID算法简介 (3)2.2.1单片机STC89C52 (3)2.2.2 DS18B20基本工作原理 (3)2.2.3 PID算法 (4)三、系统硬件设计 (6)3.1 数码管显示模块 (6)3.2 键盘输入模块 (7)3.3 温度采集模块 (7)3.4 报警模块 (8)四、系统软件设计 (9)4.1 主程序流程图 (9)4.2 温度检测子程序 (9)4.3 PID计算子程序 (10)4.4 PWM子程序 (13)五、系统功能设计与实现 (13)5.1 测试系统特性及其传递函数 (13)5.2 实际温度显示功能的实现 (14)5.2.1 Proteus仿真图 (14)5.2.2 实物图 (15)5.3 控制温度的设定功能的实现 (16)5.3.1 Proteus仿真图 (16)5.3.2 实物图 (16)5.3.3 系统调试 (17)六、总结 (18)基于51系列单片机的温度控制系统摘要：温度是工业控制中主要的被控参数之一，对典型的温度控制系统进行研究具有很广泛的意义。

根据不同场所、不同温度范围、精度等要求，所采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也不同。

本文以实验室提供的SET-300型温度测量控制仪为被控对象，以STC89C52单片机为控制核心，采用温度传感器DS18B20作为检测变送器，通过键盘向单片机输入设置温度，单片机将温度偏差进行PID运算后，输出PWM波。

PWM波作为执行机构的输入从而来决定温度控制仪工作电压的大小,最终实现温度的智能控制，整个系统的电路结构简单，可靠性能高。

经实验测试，该系统无震荡现象，响应时间较短，稳态误差较小，达到超调量小于等于5%，调节时间小于等于30s的指标要求。

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。

《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，旨在提高温度控制的精度和稳定性。

二、系统概述本系统以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，并根据设定的温度阈值调节加热或制冷设备，实现对温度的精确控制。

系统主要由温度传感器、51单片机、执行器（加热或制冷设备）以及上位机监控软件等部分组成。

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：作为核心控制器，负责接收温度传感器的数据，根据设定的温度阈值控制执行器的开关，同时与上位机监控软件进行通信。

3. 执行器：根据单片机的指令，控制加热或制冷设备的开关，以调节环境温度。

4. 上位机监控软件：用于设置温度阈值、查看实时温度及历史温度记录等。

四、软件设计1. 初始化：单片机上电后，首先进行初始化设置，包括配置时钟、I/O口等。

2. 数据采集：单片机通过A/D转换器读取温度传感器的数据，转换为数字信号。

3. 温度控制算法：根据设定的温度阈值和实际温度，采用PID（比例-积分-微分）控制算法，计算输出控制量。

4. 执行器控制：单片机根据计算得到的控制量，控制执行器的开关，以调节环境温度。

5. 通信协议：单片机与上位机监控软件采用串口通信协议进行数据传输，包括设置温度阈值、读取实时温度及历史温度记录等。

五、系统实现1. 制作电路板：根据硬件设计图，制作电路板，包括单片机、温度传感器、执行器等元器件的连接。

2. 编程与调试：使用C语言编写单片机程序，包括初始化、数据采集、温度控制算法、执行器控制以及通信协议等部分。

通过仿真软件进行程序调试，确保程序正确无误。

3. 连接上位机监控软件：将单片机与上位机监控软件进行连接，设置通信参数，实现数据的传输与控制。

基于51单片机温湿度监控系统毕业设计1. 引言温湿度监控系统是一种用于实时监测环境温度和湿度的设备，广泛应用于工业生产、农业种植、仓储物流等领域。

本文将介绍基于51单片机的温湿度监控系统的设计和实现过程。

2. 设计目标本设计旨在开发一款简单易用、功能稳定的温湿度监控系统。

具体设计目标如下：- 实时监测环境温度和湿度； - 提供用户界面，显示当前温湿度数据； - 当温湿度超出设定范围时，发出警报信号。

3. 硬件设计3.1 单片机选择本设计选用51系列单片机作为主控芯片，因其成本低廉、易于编程和广泛应用等优点。

3.2 温湿度传感器采用常见的DHT11数字式温湿度传感器，具有价格低廉、精确可靠等特点。

3.3 显示模块使用LCD1602液晶显示模块，能够直观地显示当前环境温湿度数据。

3.4 警报器选用蜂鸣器作为警报器，当温湿度超出设定范围时，发出警报信号。

3.5 其他外围电路为了实现与单片机的通信和控制，还需设计适当的电源、电压转换、数据传输等外围电路。

4. 软件设计4.1 系统框架本系统采用基于C语言的嵌入式软件开发，主要包括初始化、数据采集、数据处理和用户界面显示等模块。

4.2 初始化模块在系统启动时，需要对硬件进行初始化设置，包括配置串口通信、LCD1602显示模块和DHT11传感器等。

4.3 数据采集模块通过DHT11传感器采集环境温湿度数据，并将其转换为数字信号供单片机处理。

4.4 数据处理模块根据用户设定的温湿度范围，对采集到的温湿度数据进行判断和处理。

当温湿度超出设定范围时，触发警报信号。

4.5 用户界面显示模块通过LCD1602显示当前环境温湿度数据，并提供简单的操作界面，包括设定温湿度范围和查看历史数据等功能。

5. 系统实现5.1 硬件连接根据设计需求，将单片机、DHT11传感器、LCD1602显示模块和蜂鸣器等进行正确的连接。

5.2 软件编程使用C语言编写嵌入式软件程序，实现系统框架中各个模块的功能。