基于单片机控制的智能温控仪

电子与信息专业论文：基于单片机的智能温控风扇控制系统设计摘要：风扇不仅作为一种生活小家电进入到人们的生活当中，它在很多的领域也被得到广泛的应用，比如像在工业生产或者建筑施工过程中用来给机械设备进行加热。

随着电子技术的快速发展，风扇在造福于人的同时也在发挥着节能环保的作用，这便是可遥控型智能风扇的发展背景。

本次设计就是针对传统风扇存在的问题与不足来设计一款可调控的智能风扇，本次设计使用STC89C51单片机来控制外围电路以及采集传感器的数据；使用DS18B20数字温度传感器对周围环境中的温度进行实时的采集，采集完成之后发送给单片机进行处理；处理好的信息以及系统的运行状态可以在数码管液晶显示模块上实时的显示。

关键词：温控风扇，单片机，DS18B20，自动控制Abstract：With the advent of the era of electrical appliances, power driven devices continue to be produced, fan is one of them. It can often be seen in people's daily life, and it can also be often encountered in the industrial field. Its main role is to heat, but it also has some shortcomings. This design is to design a kind of adjustable intelligent fan aiming at the problems and shortcomings of the traditional fan. This design uses STC89C51 single-chip microcomputer to control the peripheral circuit and collect the sensor data; uses DS18B20 digital temperature sensor to collect the temperature in the surrounding environment in real time, and sends it to the single-chip microcomputer for processing after collection; processes the information to And the operation state of the system can be displayed on the digital tube LCD module in real time. Key words: temperature control fan, single chip, DS18B20, automatic control.目录1绪论12系统方案设计22.1功能需求分析22.2系统框架设计23系统硬件设计33.1STC89C51单片机最小系统33.1.1STC89C51单片机介绍33.1.2STC89C51单片机最小系统设计43.2电机驱动电路设计63.3温度采集电路设计73.4数码管显示电路设计83.5信号调理与A/D转换电路的实现93.6风扇强电控制模块113.7继电器电路114软件程序设计134.1Keil C51开发环境介绍134.2主程序设计144.3子程序设计154.3.1温度检测程序设计154.3.2调速子程序设计164.3.3按键子程序设计174.3.4OLED液晶显示175系统调试195.1实物制作195.2功能调试206结论211绪论生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。

基于单片机的温度控制系统设计原理基于单片机的温度控制系统设计概述•温度控制系统是在现代生活中广泛应用的一种自动控制系统。

它通过测量环境温度并对温度进行调节，以维持设定的温度范围内的稳定状态。

本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计原理。

单片机简介•单片机是一种集成电路芯片，具有强大的计算能力和丰富的输入输出接口。

它可以作为温度控制系统的核心控制器，通过编程实现温度的测量和调节功能。

温度传感器•温度传感器是温度控制系统中重要的部件，用于测量环境温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。

在设计中，需要选择适合的温度传感器，并通过单片机的模拟输入接口对其进行连接。

温度测量与显示•单片机可以通过模拟输入接口读取温度传感器的信号，并进行数字化处理。

通过数值转换算法，可以将传感器输出的模拟信号转换为温度数值，并在显示器上进行显示。

常见的温度显示方式有数码管和LCD等。

温度控制算法•温度控制系统通常采用PID（比例-积分-微分）控制算法。

这种算法通过比较实际温度和设定温度，计算出调节量，并通过输出接口控制执行机构，实现温度的调节。

在单片机程序中，需要编写PID控制算法，并根据具体系统进行参数调优。

执行机构•执行机构是温度控制系统中的关键部件，用于实际调节环境温度。

常见的执行机构有加热器和制冷器。

通过单片机的输出接口，可以控制执行机构的开关状态，从而实现温度的调节。

界面与交互•温度控制系统还可以配备界面与交互功能，用于设定目标温度、显示当前温度和执行机构状态等信息。

在单片机程序中，可以通过按键、液晶显示屏和蜂鸣器等外设实现界面与交互功能的设计。

总结•基于单片机的温度控制系统设计涉及到温度传感器、温度测量与显示、温度控制算法、执行机构以及界面与交互等多个方面。

通过合理的设计和编程实现，可以实现对环境温度的自动调节，提高生活和工作的舒适性和效率。

以上是对基于单片机的温度控制系统设计原理的简要介绍。

XMTA9018T温控仪说明书一、概述：温度仪表厂专业生产智能温控仪表，该仪表由单片机控制，具有热电阻、热电偶、电压、电流等多种信号自由输入，十种报警方式，手动自动切换，主控方式除常规两位式外，在传统PID控制算法基础上，结合模糊控制理论创建了新的人工智能调节 PID控制算法，在各种不同的系统上，经仪表自整定的参数大多数能得到满意的控制效果，具有无超调，抗扰动性强等特点。

此外仪表还具有良好的人机界面，仪表能根据设置自动屏蔽不相应的参数项，使用户更觉简洁易接受。

二、主要技术指标：1、本误差：≤士0.5%F.S士1个字，士0.3%F.S士1个字。

2、补偿误差：≤士2.0℃。

3、采样周期：0.5秒。

4、控制周期：继电器输出与阀位控制时的控制周期为2~120秒可调，其它为2秒。

5、报警输出回差（不灵敏区）：0.5或5。

6、继电器触点输出：AC250V/5A（阻性负载）或AC250V/0.3A（感性负载）。

7、驱动可控硅脉冲输出：幅度≥3V，宽度=50uS的过零或移相触发脉冲（共阴）。

8、驱动固态继电器信号输出：驱动电流≥15mA，电压≥9V。

9、连续PID调节模拟量输出：0~10mA（负载500±2002），4-20mA （负载250±1002），或0-5V（负载≥100kΩ），1~5V（负载≥100k2）。

10、电源：AC85V~242V（开关电源），50/60Hz，或其它特殊定货。

11、工作环境：温度0~50.0℃，相对湿度不大于85%的无腐蚀性气体及无强电磁T扰的场所。

三、参数及状念改直方法：1、第一设置区上电后，按SET键约3秒，仪表进入第一设置区，仪表将按参数代码1~23依次在上显示窗显示参数符号，下显示窗显示其参数值，此时分别按4、V、A三键可调整参数值，长按V或A可快速加或减，调好后按SET键确认保存数据，转到下一参数继续调完为止，长按SET将快捷退出，也可按SET+4直接退出。

单片机基于51单片机温度控制设计简介一、引言本文将介绍基于51单片机的温度控制设计，其中包括硬件设计和软件设计两个部分。

温度控制是工业自动化中非常重要的一部分，其应用范围非常广泛，如冷库、温室、恒温水槽等。

本文所介绍的温度控制设计可广泛应用于各种场合。

二、硬件设计1.传感器部分本设计采用DS18B20数字温度传感器，其具有精度高、抗干扰能力强等优点。

传感器的输出信号为数字信号，与51单片机通信采用单总线方式。

2.控制部分本设计采用继电器控制加热器的开关，继电器的控制信号由51单片机输出。

同时，为了保证控制精度，本设计采用PID控制算法，其中P、I、D系数均可根据实际情况进行调整。

3.显示部分本设计采用LCD1602液晶显示屏，可显示当前温度和设定温度。

4.电源部分本设计采用12V直流电源供电，其中需要注意的是，由于继电器的电流较大，因此需要采用稳压电源。

三、软件设计1.初始化在程序开始运行时，需要对各个模块进行初始化，包括DS18B20传感器、LCD1602液晶显示屏和PID控制器等。

2.采集温度程序需要不断地采集温度，通过DS18B20传感器获取当前温度值，并将其显示在LCD1602液晶显示屏上。

3.控制加热器根据当前温度和设定温度的差值，通过PID控制算法计算出控制信号，控制继电器的开关，从而控制加热器的加热功率。

4.调整PID参数为了保证控制精度，需要不断地调整PID控制算法中的P、I、D系数，以达到最优控制效果。

四、总结基于51单片机的温度控制设计，可以实现对温度的精确控制，具有应用广泛、控制精度高等优点。

本文所介绍的硬件设计和软件设计，可供读者参考和借鉴，同时也需要根据实际情况进行调整和改进。

毕业论文（设计）题目基于51 单片机的智能温控电扇设计1引言 (1)2方案设计 (2)2.1系统整体设计 (2)2.2方案论证. (2)2.2.1温度传感器的选择 (2)2.2.2红外探测的选择 (3)2.2.3控制核心的选择 (3)2.2.4显示器件的选择 (3)2.2.5调速方式的选择 (4)2.2.6驱动方式选择 (4)3硬件设计 (5)3.1系统各器件简介 (5)3.1.1单线程数字温度传感器DS18B20 (5)3.1.2 ........................................................... AT89S51 单片机简介53.1.3桥式驱动电路L298N简介 (6)3.1.4 ....................................................... LCD1602 简介73.1.5对射式光电开关简介 (8)3.2各部分电路设计 (8)3.2.1开关复位与晶振电路 (8)3.2.2独立控制键盘电路 (9)3.2.3 ....................................................... LCD 显示电路93.2.4红外探测电路 (10)3.2.5温度采集电路 (10)3.2.6风扇驱动电路 (11)4软件设计 (11)4.1主程序流程图 (12)4.2液晶显示子程序 (13)4.3DS18B20 温度传感器子程序 (15)4.3.1温度读取程序 (15)4.3.2温度处理程序 (18)4.4键盘扫描子程序 (19)4.5温度比较处理子程序 (20)4.6电机控制程序（包含红外探测） (22)4.7软件设计中的问题与分析 (24)4.7.1 LCD 显示程序的问题 (24)4.7.2 .............................................................. DS18B20 的显示程序问题245硬件调试 (25)5.1 按键电路的调试 (25)5.2温度传感器电路的调试 (25)5.3电机电路的调试 (25)5.4红外感应电路的调试 (25)5.5硬件调试遇到的问题 (25)6结论26参考文献：........................27基于51 单片机的智能温控电扇设计摘要：风扇是人们日常生活中必不可缺的工具，尤其是在夏天，作为一种使用频率很高的电器，备受人们喜爱。

《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代智能家居及工业自动化控制领域，温湿度控制系统的设计与实现至关重要。

为了满足各种应用场景的需求，本文提出了一种基于单片机的温湿度控制系统的设计方案。

该系统以单片机为核心，通过精确的传感器采集温湿度数据，并利用先进的控制算法实现温湿度的自动调节，从而达到预期的控制效果。

二、系统设计概述本系统采用单片机作为核心控制器，通过与温湿度传感器、执行器等设备的连接，实现对环境温湿度的实时监测与控制。

系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。

（一）硬件设计硬件部分主要包括单片机、温湿度传感器、执行器、电源等。

其中，单片机选用性能稳定、处理速度快的型号，负责采集传感器数据、处理控制算法、发送控制指令等任务。

温湿度传感器选用精度高、稳定性好的型号，用于实时监测环境中的温湿度数据。

执行器包括加热器、加湿器、除湿器等，根据控制指令调整环境中的温湿度。

（二）软件设计软件部分主要包括单片机程序、控制算法等。

单片机程序采用C语言编写，实现数据的采集、处理、传输等功能。

控制算法采用先进的PID算法，实现对温湿度的精确控制。

此外，系统还具有数据存储、通信等功能，可与上位机进行数据交互。

三、系统工作原理系统工作时，温湿度传感器实时采集环境中的温湿度数据，并将数据传输给单片机。

单片机对数据进行处理后，根据设定的控制算法计算出执行器的控制指令，并通过执行器对环境中的温湿度进行调整。

同时，单片机还将数据存储起来，并通过通信接口与上位机进行数据交互。

四、系统实现（一）硬件实现硬件部分需要根据设计要求进行选型和制作。

单片机、温湿度传感器、执行器等设备需要选用性能稳定、精度高的型号，并按照电路图进行连接。

同时，还需要制作电源、通信接口等辅助设备，以保证系统的正常运行。

（二）软件实现软件部分需要编写单片机程序和控制算法。

单片机程序采用C语言编写，包括数据采集、处理、传输等功能。

控制算法采用PID算法，实现对温湿度的精确控制。

基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计智能冰箱温度控制器是一种基于单片机的温度控制系统，通过对温度传感器数据的采集和处理，可以实现对冰箱内部温度的精确控制。

本文将介绍该智能冰箱温度控制器的设计原理、硬件组成和软件实现。

设计原理：智能冰箱温度控制器的设计原理是通过感知冰箱内部温度并根据设定的温度值自动控制制冷或加热设备的工作，以维持冰箱内部温度在设定范围内。

其主要实现步骤如下：1.温度传感器采集：使用温度传感器（如DS18B20）对冰箱内部温度进行采集，将温度值转换为数字量。

2.温度数据处理：通过单片机对温度传感器采集的数据进行处理，可以实现多种功能，如温度变化的实时监测、故障检测及报警等。

3.温度控制算法：根据采集到的温度值和设定的温度范围，决定是否打开制冷或加热装置。

在制冷过程中，当温度低于设定范围时，打开制冷装置，使温度升高；当温度高于设定范围时，关闭制冷装置。

加热过程与此类似。

4.控制输出：通过单片机的IO口控制制冷或加热装置的开关，实现对温度的控制。

硬件组成：智能冰箱温度控制器的硬件组成主要包括单片机、温度传感器、继电器、显示屏和按键等。

1.单片机：选择适合的单片机（如STC89C52）作为主控芯片，负责采集并处理温度数据，控制制冷或加热装置的开关。

2.温度传感器：选择精度高、性能稳定的温度传感器（如DS18B20），能够准确地采集冰箱内部温度。

3.继电器：通过继电器，单片机可以控制制冷或加热装置的开关。

继电器的选型要考虑到其负载电流和电压的要求。

4.显示屏和按键：为了方便用户操作和监控系统状态，可以添加液晶显示屏和按键。

显示屏用于显示当前温度和设置的目标温度，按键用于设定目标温度。

软件实现：智能冰箱温度控制器的软件实现主要包括温度数据采集和处理、温度控制算法的实现以及用户界面的设计。

1.温度数据采集和处理：通过单片机的ADC接口读取温度传感器采集到的模拟量，并转换为数字量。

然后，通过算法将数字量转换为实际温度值，并保存在变量中供后续使用。

基于单片机的智能温控风扇系统设计一、本文概述随着科技的快速发展，智能家居系统在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

其中，智能温控风扇系统作为智能家居的重要组成部分，通过自动调节风速和温度，为用户提供舒适的室内环境。

本文旨在探讨基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现。

本文首先介绍了智能温控风扇系统的背景和意义，阐述了其在现代家居生活中的重要性和应用价值。

接着，文章详细分析了系统的总体设计方案，包括硬件平台的选择、软件编程的思路以及温度控制算法的实现。

在此基础上，文章还深入探讨了单片机在智能温控风扇系统中的应用，包括单片机的选型、外设接口的设计以及控制程序的编写。

文章还注重实际应用的可行性，对智能温控风扇系统的硬件电路和软件程序进行了详细的说明，包括电路原理图的设计、元器件的选择以及程序的调试过程。

文章对系统的性能和稳定性进行了测试和分析，验证了系统的有效性和可靠性。

通过本文的阐述，读者可以全面了解基于单片机的智能温控风扇系统的设计和实现过程，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

本文也为智能家居系统的发展提供了新的思路和方法。

二、系统总体设计智能温控风扇系统的设计旨在实现根据环境温度自动调节风扇转速的功能，从而提高使用的舒适性和能源效率。

整个系统以单片机为核心，辅以温度传感器、电机驱动模块、电源模块以及人机交互界面等组成部分。

在总体设计中，首先需要考虑的是硬件的选择与配置。

单片机作为系统的核心控制器，需要选择运算速度快、功耗低、稳定性高的型号。

温度传感器则选用能够精确测量环境温度、响应速度快、与单片机兼容的型号。

电机驱动模块负责驱动风扇电机，需要选择能够提供足够驱动电流、控制精度高的模块。

电源模块需要为整个系统提供稳定可靠的电源。

人机交互界面则用于显示当前温度和风扇转速，同时提供用户设置温度阈值的接口。

在软件设计上，系统需要实现温度数据的采集、处理与传输，风扇转速的控制，以及人机交互界面的管理等功能。

《基于单片机的温度控制系统的研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展，对温度控制的精度和稳定性的要求也在逐渐提高。

为了满足这一需求，我们提出了一种基于单片机的温度控制系统。

该系统利用单片机的高效处理能力和精确控制能力，实现对温度的实时监测和精确控制。

本文将对该系统的设计、实现及性能进行详细的研究和讨论。

二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温度传感器、执行器（如加热器或制冷器）以及电源等部分组成。

其中，单片机作为系统的核心，负责接收温度传感器的数据，根据设定的温度值与实际温度值的差值，控制执行器的工作状态，以达到控制温度的目的。

温度传感器选用高精度的数字温度传感器，能够实时监测环境温度，并将数据传输给单片机。

执行器则根据单片机的指令，进行加热或制冷操作。

2. 软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。

单片机程序采用C语言编写，实现温度的实时监测、数据处理、控制算法等功能。

人机交互界面则用于设定目标温度、显示当前温度等信息。

三、系统实现1. 温度采集与处理单片机通过与温度传感器通信，实时获取环境温度数据。

然后，通过A/D转换器将温度数据转换为数字信号，进行数据处理和分析。

2. 控制算法本系统采用PID（比例-积分-微分）控制算法。

PID控制器根据设定温度与实际温度的差值，计算输出控制量，控制执行器的工作状态，从而达到控制温度的目的。

3. 人机交互界面人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现。

用户可以通过按键设定目标温度，LCD显示屏实时显示当前温度和设定温度。

四、性能分析1. 精度与稳定性本系统采用高精度的温度传感器和PID控制算法，能够实现较高的温度控制精度和稳定性。

经过实际测试，系统的温度控制精度可达±0.5℃，稳定性良好。

2. 响应速度本系统的响应速度较快，当环境温度发生变化时，单片机能够迅速采集到数据，并通过PID控制算法计算出相应的控制量，控制执行器进行加热或制冷操作，使环境温度尽快达到设定值。

基于单片机STC89C52温控系统摘要文章介绍了基于单片机STC89C52[1]温度控制的硬件设计和软件设计，它在很多领域都广泛运用，而该系统硬件部分的重心在于单片机。

DS18B20温度测量系统是以STC89C52单片机作为控制核心，智能温度传感器DS18B20为控制对象，用2极共阳数码管显示，用蜂鸣器报警，发光二极管作为指示灯，运用C语言[2]实现系统的各种功能。

设计完成了DS18B20的温度采集电路、显示电路、温度处理电路、报警提示电路。

关键词温度传感器DS18B20；单片机STC89C52；蜂鸣器；发光二极管1.设计分析（1）温度设定范围为0～99℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃，当外界温度高于或低于设定值时蜂鸣器报警。

（2）用十进制2极共阳数码管显示实际的温度，最小区分度为1℃。

（3）四键盘输入，设置温度加、减、确定、复位，实现对电路的控制。

2.设计方案实现温度控制的方法主要有以下几种：方案一：采用纯硬件的闭环控制系统。

该系统的优点在于速度较快，但可靠性比较差控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不方便。

且要实现题目所有的要求难度较大。

方案二：FPGA/CPLD或采用带有IP内核的FPGA/CPLD方式。

即用FPGA/CPLD完成采集，存储，显示及A/D等功能，由IP核实现人机交互及信号测量分析等功能。

这种方案的优点在于系统结构紧凑，可以实现复杂的测量与与控制，操作方便；缺点是调试过程复杂，成本较高。

方案三：单片机与高精度温度传感器结合的方式。

即用单片机完成人机界面，系统控制，信号分析处理，由前端温度传感器完成信号的采集与转换。

方案三克服了方案一、二的缺点，所以本设计任务是基于STC89C52单片机和温度传感器实现对温度的控制。

系统框图如下图2.1：图2.1 系统总体控制框图 用DXP 设计的整体电路图如图2.2所示。

图2.2 温控系统的整体设计图 3.硬件设计 根据总系统的结构可以将其分为八个功能模块：单片机STC89C52主控制模 单片机S T C 89C 52 温度传感器D S 18B 20 键盘输入 数码管显示电路 蜂鸣器报警块、DS18B20温度信号采集模块、键盘输入模块、数码管温度显示模块、蜂鸣器报警模块、流水灯模块、5V继电器模块、电源模块。