基于单片机的恒温箱课程设计(参考模板)

基于单片机的恒温箱控制系统设计一、引言在现代科技的众多应用领域中，恒温控制技术扮演着至关重要的角色。

无论是在医疗、化工、科研还是在食品加工等行业，对环境温度的精确控制都有着严格的要求。

恒温箱作为实现恒温控制的重要设备，其性能的优劣直接影响到相关工作的质量和效率。

基于单片机的恒温箱控制系统凭借其精度高、稳定性好、成本低等优点，得到了广泛的应用。

二、系统总体设计（一）设计目标本恒温箱控制系统的设计目标是能够在设定的温度范围内，精确地控制箱内温度，使其保持恒定。

温度控制精度为±05℃，温度调节范围为 0℃ 100℃。

（二）系统组成该系统主要由温度传感器、单片机、驱动电路、加热制冷装置和显示模块等部分组成。

温度传感器用于实时采集恒温箱内的温度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。

单片机作为核心控制单元，对采集到的温度数据进行处理和分析，根据预设的控制算法生成控制信号，通过驱动电路控制加热制冷装置的工作状态，从而实现对箱内温度的调节。

显示模块用于实时显示箱内温度和系统的工作状态。

三、硬件设计（一）单片机选型选择合适的单片机是系统设计的关键。

考虑到系统的性能要求和成本因素，本设计选用了_____型号的单片机。

该单片机具有丰富的片上资源，如 ADC 转换模块、定时器/计数器、通用 I/O 口等，能够满足系统的控制需求。

（二）温度传感器选用_____型号的数字式温度传感器，其具有高精度、低功耗、响应速度快等优点。

传感器通过 I2C 总线与单片机进行通信，将采集到的温度数据传输给单片机。

（三）驱动电路驱动电路用于控制加热制冷装置的工作。

加热装置采用电阻丝加热，制冷装置采用半导体制冷片。

驱动电路采用_____芯片，通过单片机输出的控制信号来控制加热制冷装置的通断，从而实现温度的调节。

（四）显示模块显示模块选用_____型号的液晶显示屏，通过单片机的并行接口与单片机进行连接。

显示屏能够实时显示箱内温度、设定温度以及系统的工作状态等信息。

基于单片机的恒温箱控制系统设计一．课程设计内容运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。

完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。

恒温箱控制器要求如下：1）目标稳定温度范围为100摄氏度――50摄氏度。

2）控制精度为±1度。

3）温度传感器输入量程：30摄氏度――120摄氏度，电流4――20mA。

加热器为交流220V，1000W电炉。

二．课程设计应完成的工作1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显示等；2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现；4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。

说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。

注：设计说明书题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。

三．课程设计进程安排序号课程设计各阶段名称 1 总体设计，硬件设计 2日期、周次 2021年12月24日~25日，17周绘制软件程序流程图，编写软件 2021年12月26日~28日，17周 13 4 5 软、硬件仿真调试软、硬件仿真调试撰写设计说明书 2021年12月27日，18周 2021年1月2日~3日，18周 2021年1月4日，18周四、．设计资料及参考文献1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，19992．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社 2021.9 3．《智能仪器》程德福，林君主编机械工业出版社 2021年2月 4．《测控仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社 2001 5．Keil C51帮助文档五．成绩评定综合以下因素：(1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。

1.前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本保温箱温控系统所介绍的与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，控制准确，负载广泛，有LED显示相应的工作方式，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机 STC89C51，测温传感器使用 DS18B20，用四位一体共阳极 LED 数码管显示数据，用继电器驱动负载，用PNP三极管驱动。

2.系统概述单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机保温箱的温控系统研究，本恒温箱属于多功能多用途，可以设置上下控制温度，当温度不在设置范围内时，可以驱动相应的负载工作，同时声光报警。

随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。

本文通过采用继电器作为温度的主要控制元件，它可以直接驱动2500W功率的负载，可以应用于家庭、小型工厂等小电量用电设备，亦可以用继电器来控制交流接触器线圈等，就可以实现对大功率负载的控制，应用十分广泛。

采用蜂鸣器作为电声元件的报警，LED发光指示相应的加热或制冷工作。

这种保温箱的温控系统结构简单，可操作性强，应用广泛。

工作时，温度控制范围为上下限之间，当前环境温度若超过设定的临界温度，由单片机发出控制和报警信号，从而负载控制温度的变化。

基于单片机保温箱的温控系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。

在实验室中特别是生物实验室，我们为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。

所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要。

在工业生产过程中我们对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如产品的热处理、冷处理等，直接影响着产品的质量。

成都理工大学工程技术学院《恒温箱控制系统》课程设计报告系别：自动化工程系专业：自动化姓名：杜亮学号： 2011203072022014年6月16日摘要温度的测量与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。

随着微电子技术的发展，各种高性能的半导体集成温度传感器，在温度测控领域得到了极为广泛的应用。

恒温箱的智能控制系统是用半导体温度传感器做测温器，用单片机控制温度平衡，最终达到恒温的目的。

本文对系统所能实现的功能做了简单介绍，并简单介绍了系统使用的51单片机的性能和发展情况；同时对DS18B20做了介绍。

本文重点介绍了系统硬件的分析与设计，对硬件各部分的电路一一进行了介绍。

绘制了电路原理图，并进行了电路的焊接，完成了系统的硬件调试。

根据硬件的设计和系统所要实现的功能，本设计对软件也进行了设计，并经过反复的模拟运行、调试，完成了系统的软件设计，最后形成了一套完整的智能温度控制系统。

关键词：温度平衡 DS18B20 51单片机目录摘要 ............................................................................................................................................. - 1 - 目录 ............................................................................................................................................. - 2 -前言 ............................................................................................................................................. - 3 -1 系统设计分析.......................................................................................................................... - 4 -1.1 设计题目要求............................................................................................................... - 4 -1.2 设计方案选择............................................................................................................... - 4 -2 硬件电路设计.......................................................................................................................... - 5 -2.1 硬件电路设计............................................................................................................... - 5 -2.1.1 传感器................................................................................................................ - 5 -2.1.2 温度传感器DS18B20 ....................................................................................... - 6 -2.1.3 LED数码管显示电路........................................................................................ - 6 -2.2 硬件总电路图............................................................................................................... - 7 -3 程序设计.................................................................................................................................. - 7 -3.1 程序设计介绍............................................................................................................... - 7 -3.2 程序编写....................................................................................................................... - 7 -4 总结 ....................................................................................................................................... - 14 -前言近年来为了保证产品的质量，各个行业行为规范就越来越高，众多机械类、医药类、化工类、建筑类等工业和企业都离不开恒温箱的使用；为了确保恒温箱许多主要技术的指标可以达到国家技术所要求的规定，必须对其进行检测，保证产品的质量[1]。

（2011届）毕业设计（论文）资料（2011届）专科毕业设计（论文）基于单片机控制的恒温箱设计学院（部）：电气与信息工程学院专业：机电一体化技术学生姓名：刘勇班级：机电0821学号024指导教师姓名：周翔职称讲师最终评定成绩2011年6年摘要本设计以单片机AT89c51为核心部件，采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20作为温度采集，设计制作了带键盘输入控制，动态显示和越限报警功能的恒温控制系统。

该系统既可以对当前温度进行实时显示，又可以对温度进行控制，并使其恒定在某一温度范围。

控制键盘设计使设置温度简单快捷，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。

通过对系统软件和硬件的合理规划，发挥单片机自身集成多系统功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了成本，系统操作简便。

关键词：单片机，恒温控制，AT89C51，DS18B20，精度ABSTRACTThis design with single-chip microcomputer AT89c51 as the core component with single bus-control digital temperature sensor DS18B20 as temperature gathering, design with a keyboard input control, the dynamic display and the limit alarm function of temperature control system. This system not only can real-time display of the current temperature and temperature control, and make its constant in a certain temperature range. Control the keyboard design makes set temperature simple and quick, two integer a decimal display mode has higher precision of the show. Through the system software and hardware reasonable planning, play microcontroller itself more system function unit integrated advantage, in not reduce functionality premise to reduce the cost and system easy operation.Key words: single-chip ，microcomputer temperature control，AT89C51 single chip ，DS18B20 ，precision目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景错误!未定义书签。

2011年电气工程及其自动化专业《计算机原理及应用》课程设计任务书班级：学号：姓名：题目3 简易温度控制系统设计并制作一个简易的单片机温度自动控制系统（见图一）。

控制对象为自定。

图一恒温箱控制系统（一）设计要求如下（1）温度设定范围为40℃～90℃，最小区分度为1℃（2）用十进制数码显示实际温度和设定温度。

（3）显示加热器工作时间。

（4）显示加热器的工作状态：加热、恒温保持。

（5）温度控制的静态误差≤2℃。

（6）当温度越过上限时（自己设定），声光报警（二）扩充功能：（1）控制温度可以在一定范围内设定，并能实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变（测量温度时只要求在现场任意设置一个检测点）。

（2）显示调节时间和超调量目录摘要 (1)第一章硬件设计 (2)1.1控制电路和显示电路方案与选择 (2)1.2测温电路方案选择 (2)1.3调温电路方案选择 (3)1.4硬件电路设计 (3)1.4.1 温控系统硬件接线原理图 (3)1.4.2 单片机设计 (3)1.4.3 温度传感电路设计 (4)1.4.4 温控电路的设计 (5)第二章软件设计 (6)2. 1 主程序设计 (6)2.2 DS18B20初始化程序设计 (7)2.3 DS18B20读写子程序设计 (7)2.3.1 DS18B20写入子程序框图 (8)2.3.2 DS18B20读取子程序框图 (9)2.4 键盘扫描子程序设计 (10)2.5 温度调节子程序设计 (11)第三章实物调试 (13)第四章功能总结 (16)附录 (20)附件一：电路原理图 (20)附件二：程序 (21)摘要本系统采用MCS-52单片机为核心，结合综合实训板与温控接口板，设计了一个简易数字温控系统，具有对环境温度进行实时测量及显示、可自动调整温度范围、温度在超限的情况下进行调整并报警、显示调节时间、温度差值等功能，其功能完善，目的是保证环境保持在限定的温度中。

温控系统用六位LED数码管显示测量的实时温度，可以设定最高限报警温度值和最低报警温度值。

1.前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本保温箱温控系统所介绍的与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，控制准确，负载广泛，有LED显示相应的工作方式，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机 STC89C51，测温传感器使用 DS18B20，用四位一体共阳极 LED 数码管显示数据，用继电器驱动负载，用PNP三极管驱动。

2.系统概述单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机保温箱的温控系统研究，本恒温箱属于多功能多用途，可以设置上下控制温度，当温度不在设置范围内时，可以驱动相应的负载工作，同时声光报警。

随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。

本文通过采用继电器作为温度的主要控制元件，它可以直接驱动2500W功率的负载，可以应用于家庭、小型工厂等小电量用电设备，亦可以用继电器来控制交流接触器线圈等，就可以实现对大功率负载的控制，应用十分广泛。

采用蜂鸣器作为电声元件的报警，LED发光指示相应的加热或制冷工作。

这种保温箱的温控系统结构简单，可操作性强，应用广泛。

工作时，温度控制范围为上下限之间，当前环境温度若超过设定的临界温度，由单片机发出控制和报警信号，从而负载控制温度的变化。

基于单片机保温箱的温控系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。

在实验室中特别是生物实验室，我们为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。

所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要。

在工业生产过程中我们对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如产品的热处理、冷处理等，直接影响着产品的质量。

基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。

设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，能够使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。

技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。

2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。

3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。

4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。

5、对升、降温过程没有线性要求。

6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。

一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051单片机为中央处理器，经过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。

2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。

总体方案经过重复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：图1系统总体框图二、硬件各单元设计1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全能够满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。

基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持物品恒定温度的设备，广泛应用于实验室、医院、工厂等场所。

为了更好地控制恒温箱的温度，我们可以设计一种基于单片机的恒温箱控制系统。

首先，我们需要选择适合的单片机。

常用的单片机有51系列、AVR 系列、STM32系列等。

在选择单片机时，需要考虑其性能、功耗、价格等因素。

在本设计中，我们选择STM32系列的单片机，因为它具有较高的性能和较低的功耗，同时价格也比较合理。

接下来，我们需要设计恒温箱的硬件电路。

恒温箱的硬件电路主要包括温度传感器、加热器、风扇等。

温度传感器可以选择DS18B20等数字温度传感器，它具有高精度、数字输出等优点。

加热器可以选择PTC加热器或电热丝等，它们可以根据需要进行控制。

风扇可以用于调节恒温箱内部的空气流动，以达到更好的温度均匀性。

然后，我们需要编写单片机的程序。

程序的主要功能是读取温度传感器的数据，根据设定的温度范围控制加热器和风扇的工作。

程序可以采用C语言编写，使用Keil或IAR等集成开发环境进行开发。

在编写程序时，需要注意程序的稳定性和可靠性，避免出现死循环、死机等问题。

最后，我们需要进行系统测试和调试。

测试时可以使用温度计等工具对恒温箱的温度进行实时监测，以验证系统的稳定性和准确性。

调试时需要根据测试结果对程序进行优化和调整，以达到更好的控制效果。

综上所述，基于单片机的恒温箱控制系统设计需要选择适合的单片机、设计恒温箱的硬件电路、编写单片机的程序以及进行系统测试和调试。

这种控制系统可以实现对恒温箱温度的精确控制，提高恒温箱的使用效率和稳定性。

目录摘要........................................................ 错误!未指定书签。

1引言...................................................... 错误!未指定书签。

1.1问题的提出.............................................. 错误!未指定书签。

1.2所在研究领域的历史和现状，前沿的主要问题及遇到的问题.... 错误!未指定书签。

1.3论文研究意义............................................ 错误!未指定书签。

1.4研究成果................................................ 错误!未指定书签。

1.5任务与分析.............................................. 错误!未指定书签。

2方案设计.................................................. 错误!未指定书签。

2.1总体设计和方案论证...................................... 错误!未指定书签。

2.1.1系统硬件结构图........................................ 错误!未指定书签。

2.1.2总体方案论证.......................................... 错误!未指定书签。

2.1.3温度采集模块方案论证.................................. 错误!未指定书签。

3系统硬件电路设计.......................................... 错误!未指定书签。

3.189C51单片机............................................. 错误!未指定书签。

基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持特定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等领域。

为了实现对恒温箱的精确控制，我们可以利用单片机来设计一个智能的恒温箱控制系统。

我们需要选择合适的单片机作为控制核心。

常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等，我们可以根据实际需求选择合适的型号。

接下来，我们可以通过编程来实现对恒温箱的控制。

在编程之前，我们需要设计一个合适的硬件电路。

一个基本的恒温箱控制系统包括温度传感器、加热器、风扇、显示屏等组件。

温度传感器用于实时监测箱内温度，加热器和风扇用于调节箱内温度，显示屏用于显示当前温度和设定温度。

在编程方面，我们可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来实现对各个组件的控制。

首先，我们需要通过温度传感器获取到当前的温度值。

然后，我们可以根据设定的温度范围来判断是否需要调节加热器或风扇。

如果当前温度低于设定温度，则启动加热器；如果当前温度高于设定温度，则启动风扇。

通过不断监测和调节，我们可以实现对恒温箱内温度的精确控制。

除了基本的温度控制功能，我们还可以加入一些其他的功能，以提升系统的智能化程度。

例如，我们可以设置定时开关机功能，实现按照设定的时间自动启动和关闭恒温箱。

我们还可以设计一个温度曲线显示功能，实时显示恒温箱内温度的变化趋势。

此外，我们还可以通过串口通信将实时温度数据传输到计算机上，方便用户进行数据分析和记录。

在系统设计过程中，我们需要考虑到安全性和稳定性。

首先，我们需要加入过温保护功能，当温度超过设定的安全范围时，系统会自动关闭加热器并发出警报。

其次，我们需要合理设计硬件电路，确保电路的稳定性和可靠性。

此外，我们还需要进行充分的测试和调试，确保系统工作正常并能够稳定运行。

基于单片机的恒温箱控制系统设计可以实现对恒温箱内温度的精确控制。

通过合理的硬件设计和编程，我们可以实现恒温箱的智能化控制，提升系统的功能和性能。

这不仅可以满足实验室、医疗、食品加工等领域对恒温箱的需求，还可以为科研人员提供一个稳定、可靠的实验环境。

设计一个基于单片机的恒温箱控制系统涉及到硬件设计和软件编程两个方面。

下面是一个简要的设计方案：硬件设计：1. 传感器选择：选择合适的温度传感器，如DS18B20数字温度传感器，用于实时监测箱内温度。

2. 执行器：选择合适的加热器或制冷器作为执行器，用于调节箱内温度。

3. 单片机：选择适合的单片机，如Arduino Uno或STM32等，作为控制核心。

4. 显示器：可以添加LCD显示屏，用于显示当前温度和设定温度。

5. 输入设备：可以添加旋钮或按钮，用于设定目标温度。

软件设计：1. 温度读取：编写程序从温度传感器读取实时温度数据。

2. 控制算法：设计恒温控制算法，比如PID控制算法，根据实际温度和设定温度调节加热器或制冷器。

3. 用户界面：编写程序实现与用户的交互，包括设定目标温度和显示当前温度。

4. 安全保护：添加温度过高或过低的报警功能，保护箱内物品和系统安全。

5. 实时监控：实现实时监控功能，定时记录温度数据并可通过串口或WiFi上传至PC进行分析。

实施步骤：1. 进行硬件连接，将温度传感器、执行器和单片机连接好。

2. 编写单片机程序，包括温度读取、控制算法等功能。

3. 测试程序功能，确保可以准确地读取温度并控制箱内温度。

4. 调试控制算法，优化控制效果，确保恒温箱可以稳定工作。

5. 添加用户界面和安全保护功能，完善系统设计。

通过以上硬件设计和软件编程，可以实现一个基于单片机的恒温箱控制系统，能够稳定地控制恒温箱内的温度，满足不同实验或存储需求。

在实际应用中，还可以根据具体需求对系统功能和性能进行进一步优化和扩展。

安徽工程大学毕业设计（论文）基于单片机的医用恒温箱的设计摘要随着智能控制技术的不断发展，在现代工农业生产以及科研实验的许多场合，需要及时准确地获取温度信息，并完成对温度的预期控制。

单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用，温度则是系统需要测量、控制和保持的一个量。

因此，对温度系统的设计与研究一直备受广大科研工作者的重视。

本设计是基于AT89C52单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、数码管显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、数码管显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。

编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，进行数码管显示，当加热到设定值后立刻报警。

另外，本系统通过软件实现对按键误差、加热过冲的调整，以提高系统的安全性、可靠性和稳定性。

本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C51作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

文章从硬件和软件两方面介绍了80C51单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序图作了简洁的描述。

此次设计的温度控制系统主要是由中央控制器、温度检测器、显示器等模块组成。

温度检测部分采用DS18B20温度传感器，用LED数码管做显示器。

温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机，单片机对信号进行相应处理，并把温度数据送LED显示，从而实现对温度控制的目的。

关键词：80C51单片机；恒温箱；温度控制刘杨：基于单片机的智能恒温箱的设计Design for Constant Temperature System Of IntelligentBased on MCU SystemAbstractWith the continuous development of intelligent control technology, it is necessary to know temperature information correctly and immediately in modern industry, agriculture, research and experiment, and accomplish control to the temperature. Thus MCU get wide application in measurement and control system. Temperature is a number which needs system to detect, control and keep. Therefore many researchers always attach much importance to the design and research of temperature system.Taking a strong function 8 bit MC U—80C51 which is introduced by ATMEL company for core, temperature-automatic control system aims to design a temperature controller for grain situation witch has those functions: flexible temperature set, figure display, voice alert, etc. After modified, it can be used to control other numbers .The paper gives an introduction about the design of MCU-80C51 temperature control system in software and hardware. The paper also briefly describes the hardware schematic graphic and program chart. The temperature control system of this design is mainly composed by central controller, temperature detector, display, etc. in the temperature detecting part, it adopts temperature sensor DS18B20, and displays with LED digital tube. The temperature sensor DS18B20 capture temperature signal and send to MCU. Then MCU processes these signals and transmits temperature data to LED displaying. Thereby it realizes the purpose to control temperature.Key Words: MC U—80C51；Incubator；Temperature control安徽工程大学毕业设计（论文）目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题研究的意义 (2)1.3 课题研究的内容 (2)第2章智能恒温箱的系统概述 (4)2.1 系统的主要功能 (4)2.2 系统需求分析 (5)2.3 智能恒温箱的工作流程 (5)2.4 恒温箱的工作过程 (7)2.5 本章小结 (7)第3章智能恒温箱的硬件设计 (8)3.1 硬件的电路设计概述 (8)3.2 总体硬件原理图 (8)3.3 时钟电路设计 (10)3.4 复位电路设计 (10)3.5 显示电路的设计 (11)3.5.1 显示电路概述 (11)3.5.2 七段LED数码管的原理 (11)3.5.3 显示电路整体设计 (13)3.6 开关键盘设计 (14)3.6.1 指拨开关 (14)3.6.2 按键开关 (14)3.7 指示灯电路 (15)3.8 温度采集电路 (16)3.9 本章小结 (19)第4章软件设计 (20)4.1 软件任务分析 (20)4.2 程序流程图 (20)4.3 本章小结 (25)结论与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A PROTUES仿真图 (29)硬件原理图 (30)附录B 一篇引用的外文文献及其译文 (31)80C51 (33)附录C 主要参考文献题录及摘要 (37)附录D 主要源程序 (39)刘杨：基于单片机的智能恒温箱的设计插图清单图2-1 系统主要功能模块方框图 (4)图2-2 恒温箱工作流程 (6)图3-1 总体硬件原理图 (9)图3-2 外部振荡电路 (10)图3-3 硬件复位电路 (11)图3-4 一位共阴极数码管引脚图 (12)图3-5 显示电路 (13)图3-6 开关电路 (14)图3-7 按键抖动电压波形 (15)图3-9 温度指示灯电路 (16)图3-10温度采集电路 (16)图4-1 主程序流程图 (21)图4-2 温度设定子程序流程图 (22)图4-3 温度采集计算子程序流程图 (23)图4-4 温度比较处理子程序流程图 (24)图4-5 温度显示子程序流程图 (24)表格清单表3-1 七段显示译码器的真值表及段码表 (12)表3-2 DS18B20暂存器字节分配 (19)引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题，开发出性能较好的温度控制系统对于测控技术的发展具有很大的意义。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着科学技术的进步和人民生活水平的提高水平，恒温箱的发展要求提高。

生产方面需要结构简单，生活方面要满足要求和操作简单。

现在，在实验室的环境温度要求提高精度，医用疫苗的恒温，和奶瓶恒温也需要通过温度控制。

这里用控制恒温箱举例，提供它的设计思路和计划，也可以进行仿真模拟。

通过硬件的运行，得出本设计的实验效果很好。

它有很多的优点，操作简单，小型化便于携带，设计的成本低等等。

设计中的温度传感器采用的是DS18B20。

它结构简单，模数转换是在内部集成，使测温方面简单高效。

设计中采用的51单片机功能多，控制简单并且易于负载，所以将80C51单片机的硬件电路设计为温度控制的核心部分。

此外，其中的温度控制部分分为加热和降温2个部分，利用程序设计控制单片机使温度在一定范围内变化。

本设计的成果可以运用于小型的控制系统中，成本低，而且能够实现控制的自动，实现自我调节。

关键字：温度传感器80C51单片机恒温箱AbstractWith the advancement of science and technology and people's living standards improve the level required to improve development incubator. Production requires a simple structure, aspects of life to meet the requirements and simple operation. Now, in the laboratory ambient temperature for greater precision, thermostatic medical vaccines and bottles also need constant temperature control. Here with control thermostat, for example, offers its design ideas and programs can also be simulated.Run by hardware, the design of the experimental results obtained very good. It has many advantages, simple operation, small size and portability, low cost, design and so on. Design temperature sensor uses DS18B20. It is simple, analog to digital conversion is integrated, so that temperature aspects of simple and efficient. 51 single-chip design used in multi-functional, simple control and easy to load, so the 80C51 microcontroller hardware circuit design as the core part of the temperature control. In addition, where the temperature control part is divided into two parts of heating and cooling, the use of single-chip programming control the temperature within a certain range. The outcome of this design can be applied to small-scale control systems, low cost, and can realize automatic control, to achieve self-regulation.Key words：The Temperature Sensor 80C51 Incubator目录摘要 (I)Abstract (II)1概论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本文主要工作 (2)2恒温硬件控制设计 (3)2.1主控制系统 (3)2.2温度传感器选择 (4)2.2.1温测元件介绍及比较选择 (4)2.2.2DS18B20数字式温度传感器 (5)2.3键盘设置电路 (7)2.4数码管显示 (7)2.5蜂鸣器和LED灯 (8)2.6硬件部分总结 (9)3控制系统 (11)3.1系统的主程序设计 (11)3.2功能实现模块设计 (12)3.2.1温度传感器DS18B20设计 (12)3.2.2中断控制设计 (14)3.2.3键盘控制设计 (15)3.2.4PID控制程序设计 (16)3.2.5总的程序流程图及设计 (17)3.3 运算控制模块设计 (18)3.3.1 PID控制算法 (18)3.4软件部分总结 (19)4 软硬件调试 (20)4.1常见的硬件故障 (20)4.2联机调试 (20)4.3脱机调试 (22)4.4软件调试 (23)4.5误差分析 (24)5总结与展望 (25)5.1总结 (25)5.2展望 (25)致谢 (26)[参考文献] (27)附录： (28)附录1：原理图 (28)附录2：实物图 (29)附录3：部分源程序 (31)1概论1.1课题研究背景及意义因为科学技术水平和人民生活水准的提高，以及恒温箱在各种领域的应用改进，恒温箱的设计理念也提高一个档次。

学院课程设计报告课题名称：恒温箱设计姓名***学号***专业年级***指导教师***目录摘要第一章绪论1.1背景1.2课程目的1.3课程意义第二章硬件设计及工作原理2.1.AT89C512.2 温度传感器2.3光耦合2.4 MAX2322.5 显示部分2.6输入部分2.7 执行部分2.8系统电路以及工作过程第三章系统的应用软件设计3.1键盘管理模块3.2 显示模块3.3 检测模块第四章结束语参考文献摘要介绍了基于AT89S51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。

编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，并实现了温度在±1℃误差的自动调节，进行数码管显示。

本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89S51作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

关键词：单片机AT89C51 恒温控制ABSTRACTIntroduces the AT89S51 based on the constant temperature box control system, hardware and software system is divided into two parts, the hardware include: temperature sensor, display, control and alarm design; The software includes: the keyboard management program design, display program design, control program design and temperature alarm program design. Write a program combined with hardware debugging, will be able to realize the set and adjust the initial temperature, and realize the temperature in ± 1 ℃ error automatic adjustment, digital tube display. This design from practical application were selected based on small volume, relatively high precision of the digital temperature sensor DS18B20 as a temperature acquisition unit, SCM AT89S51 as a master control chip, digital tube display as output, realize the real-time measurement of temperature and constant control.key word ：SCM AT89C51 Thermostatic control第一章绪论1.1背景温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，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，其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。

设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，可以使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。

技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。

2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。

3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。

4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。

5、对升、降温过程没有线性要求。

6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。

一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。

2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。

总体方案经过反复推敲，确定了以美国Atmel 公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：输入部加热制冷恒温箱驱动控制温度传感器AT89C 2051显示部上位PC图1系统总体框图二、硬件各单元设计 1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel 公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全可以满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。

本科生毕业论文（设计）题目：基于单片机的环境控制模拟实验箱（恒温恒湿控制系统）姓名: 孙嘉骏学院: 工学院专业：电子信息科学与技术班级: 信息95学号: 32309509指导教师：卢伟职称：讲师2013 年5月 1 日南京农业大学教务处制目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract。

(1)Key words (1)1论文概述 (2)1.1课题背景 (2)1。

2课题研究的目的和意义 (2)1.3国内外发展状况 (2)1.4研究的主要内容 (3)2系统的总体设计 (3)2。

1 系统设计的原则 (3)2。

2 系统的组成 (4)2。

3 系统的工作原理 (4)3。

系统的硬件设计 (4)3。

1单片机的设计 (4)3.1.1 C8051F020单片机概述 (4)3。

1。

2 C8051F020单片机与80C51主要的不同点 (5)3.2 温湿度传感器的设计 (6)3.3 液晶显示装置的设计 (8)3.4 输入控制模块的设计 (10)3.5 温湿度控制模块的设计 (11)3.5。

1温度控制装置 (11)3。

5.2湿度控制装置 (12)3。

6 模拟箱的设计与组建 (13)4.系统的软件设计 (13)4。

1 模拟箱的设计与组建 (13)4.1.1 Keil概述 (14)4。

1。

2 Keil开发系统整体结构 (15)4。

2常用的调试方法 (15)4。

2。

1单步调试 (15)4。

2。

2断点调试 (16)4。

3系统软件流程图 (16)4.4初始化模块 (17)4.5温湿度检测模块 (17)4。

6液晶显示模块 (19)4.7键盘输入模块 (21)4.8温湿度判断控制模块 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)基于单片机的环境控制模拟实验箱（恒温恒湿控制系统)电子信息科学与技术专业学生孙嘉骏指导教师卢伟摘要：随着物质生活水平的日益提高和社会经济的不断发展,人们对生活品质的要求也日益提高，因此引入了科技住宅这一概念，绿色科技住宅最为吸引人的一点即为24小时的恒温恒湿，如何有效的控制温度和湿度，也一直是人们探讨的话题。