1引言
恒温箱智能控制系统已广泛应用于社会和生活中的各个领域，在恒温箱的发展过程过程中，温度控制对恒温箱的设计是人类长期以来研究的重要课题。此论文主要研究恒温箱温度控制，硬件采用Proteus ISIS 7.8进行仿真，程序采用Keil 进行仿真。最后，硬件仿真与程序仿真结合便测试出所设计的效果。
1.1 研究背景及现状
温度控制是恒温箱的重要环节，对温度智能控制系统有重大意义。在日常生活中，可以用来保存食物；在工业中，可以保存工业原料以及一些产品的测试，其控制效果的好坏会对产品有直接影响；在农牧业中，可以育苗，可以饲养生物；在科研机构可以培养细胞；在生物研究中，可以为无菌试验创造有利的条件；一些高端电子设备的正常运行需要一定的温度环境。
上世纪70年代，温度控制系统在国外开始被研究。大约在80年代，国外温度控制系统发展迅猛，智能化等在科技中也有较大的成就。程美枫2014年在干燥箱温度中系统误差的分析中提出了用一定的方法发现和减小或消除系统误差[1]；李颖2015年在0℃恒温装置的设计中提出一种便携式无线监控0℃恒温箱[2]；孙宏健2016年在一种数字温度计的设计和校准中提出了由单片机与温度传感器组成的硬件设计方案[3]；王一帜2017年在便携智能恒温箱的设计中研究了半导体制冷材料以及单片机的相互连接与信号转换，实现恒温控制及温度显示功能。
[4]；赵静2018年在一种外循环式温度恒温箱设计中提出了用微小压力流体压强原理进行测量水介质外循环控温的恒温箱[5]。
本论文重点研究恒温箱温度的智能控制，首先对器件进行选择，然后通过仿真，分析恒温箱温度的设计以及应用领域。在研究温度控制系统时，对温度的参数设置进行分析对比，以达到最优效果。
1.2 本人主要工作
本论文首先对恒温箱硬件和软件的器件进行了选择。然后，选择并使用合适的软件进行温度测量，通过Proteus ISIS和Keil仿真，并对比温度的参数，来回控制，使温度控制在设置温度的上下。
1.3 论文组织与结构
第一部分介绍了论文研究背景及框架设计。
第二部分是有关恒温箱的概述。
第三部分是单片机整体设计方案。
第四部分是硬件各模块元器件的介绍。
第五部分是软件程序的介绍。
第六部分是电路整体测试与仿真。
最后是本论文的总结。
2恒温箱概述
2.1 恒温箱介绍
恒温箱是在设定的温度上下限数值内，用来培养生物或细胞的一种箱子形状的器具。在我们的生活中应用非常广泛，在日常生活中，工业生产中，农业种植中，医疗器械中都被广泛应用。在当今信息化发展迅猛的时代，恒温箱的发展也逐渐小型化、智能化，在质量方面有所提高，性价比方面有所优化。在我们身边的很多领域，都需要恒温箱。因此在恒温箱的发展中也让科学家们投入了不少心血。
本论文研究恒温箱温度智能控制系统的设计，首先通过热敏电阻Pt100对温度进行测量，根据温度变化值传达到信号处理器，在将处理好的信号递给A/D
模数转换器。由模数转换器传给单片机，由单片机给温度信息做出反应。
2.2 恒温箱研究的内容
本毕业设计的主要内容是；本次设计的以AT89C52单片机为核心，LTC1864模数转换器和LED数码管为主的硬件电路。用C语言编写程序为软件。做成一个自动控制的恒温箱。其主要功能是实时测量箱内的温度，并及时的显示。测量时，在恒温箱内放入Pt100温度传感器，Pt100开始检测箱子内的温度，检测到的温度具体变化再传送给信号处理器，然后信号处理器将处理好的信号再次传送给A/D数模转换，也就是ad芯片。由ad采样芯片采集Pt100的阻值变化，转换成温度数据传给单片机，由单片机给温度信息做出反应驱动数码管显示。在控制面板上，可以用按键设置需要的温度，如果温度高于设置的温度，则报警灯亮，蜂鸣器报警。根据恒温箱恒温的安全灯来控制温度设置的幅度变化。
3系统总体设计方案 3.1恒温箱的结构设计方案
课题设计分为硬件设计和软件设计。硬件设计选择AT89C52单片机，用Pt100热敏电阻作温度传感器，通过LTC1864模数转换器采集数据，使用LED 数码管做显示器等。软件设计用C 语言编写计算检测的数据和数码管显示的C 语言程序，并且需要对按键电路如何设定温度变化值的范围编写相应的控制程序。然后通过硬件模块的连接与软件程序的控制，组成一个可以设定温度值范围也可以实时测量温度的恒温箱。其主要功能是实时测量箱内的温度，并及时的显示。测量时，运用运放组成恒流源给Pt100温度传感器供电，AT89C52单片机通过ad 采样芯片LTC1864采集Pt100的阻值变化，转换为温度数据，驱动LED 数码管显示，然后通过按键，设定高温、低温区间，来驱动工作，结构如下图3-1所示。
图3-1 恒温箱框架图
3.2 AT89C52单片机简介
我设计的智能恒温箱选择的单片机是AT89C52 ，选择它的原因是高性能、低电压且具有标准的C51内核，它的引脚如下图3-2所示。通过与ad 芯片连接检测温度传感器检测的温度、与按键电路连接通过按键程序控制调节温度上下限变化范围、与报警电路连接若检测到的温度超过预设定的数值则发出报警信号、最后通过与数码管连接来显示检测到的温度，当然也可以通过显示来调节温度数值大小。这便基本组成了由AT89C52为中心的硬件电路。
前置处理 A/D
转换器
按键
温度传感器
AT89C52
单片机
报警灯 显示
图3-2AT89C52引脚图
3.3 A/D模数转换简介
ADC，一种模数转换，也称A/D转换，有多种叫法。它是一种电子元器件，是把输入的电压信号转变为一种数字信号然后输出去，本设计采用的是LTC1864，它是16位A/D转器，采用单5V工作电源，和微机接口相当方便。LTC1864的
引脚如下图3-3所示。
图3-3 LTC1864引脚图
