------温度控制系统设计
班级:1302041 学号: 姓名: 陈串串
1 设计要求
项目简介: 温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。在许多场合,及时准确获得目标的温度、湿度信息是十分重要的,近年来,温湿度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
鉴于此,本文对基于单片机的温湿度计系统进行了相关研究。本系统是通过单片机控制来实现对周围环境的温湿度进行测量。本系统是以AT89C52单片机为控制单元、温度传感器DS18B20为主要检测器件,实现温度、湿度的测量、显示、控制,并利用单片机之间的通信功能,将所采集到的温度和湿度值在液晶屏中显示出来。温度测量范围为测温范围 -40℃~+70℃,精度±℃。
(1)温度高于28℃启动制冷开关,从而使制冷压缩机工作;
(2)温度低于15℃启动加热开关,从而使加热丝导通工作; (3)以上设定通过用户从键盘上输入实现;
(4)温度需要用八段式LED显示(温度显示范围-40℃~70℃); (5)制冷和制热需要LED灯显示其工作。
2 电路设计
硬件电路的设计 运用51单片机、七段数码管、LED灯、晶振、电解电容、DS18B20、电阻、排阻、电源等组成全部系统。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的!性能价格比也非常出色!DS1822与 DS18B20软件兼容,是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM,精度降低为±2°C,适用于对性能要求不高,成本控制严格的应用,是经济型产品。 继“一线总线”的早期产品后,DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。设计框图如下:
项目视图 图2-1 温度控制系统原理总图
单片机 运用单片机处理温度转化成的串行数字信号,实现信号处理。将获得的结果通过输出装置输出显示在七段数码管上,并且在最后的处理部分也借用了P2和P3口的三个引脚,来点亮所需要点亮的LED灯。
89C52单片机组成结构中包含运算器、控制器、片内存储器、并行I/O口、串行I/O口、定时/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。
图 单片机控制部分电路
温度采集部分 运用一个DS18B20温度传感器作为外部温度的检测部分,并将采集好的串行数字信号供单片机处理。
图 DS18B20传感器获取外界温度电路
温度显示部分
六个七段数码管组成显示部分。
图 温度显示部分
温度状态指示电路 温度高于指定温度(28℃)时,LED-RED亮(代表制冷工作);
温度在指定温度(15℃~28℃)之间时,LED-GREEN亮; 温度低于指定温度(15℃)时,LED-BLUE亮(代表制热工作)。
图 状态指示部分
软件的设计 #include <>
#define W_IO P1 码全程引入一关键(全局)变量flag,代表温度正负,当温度在零上时,flag为0,温度在零下时,flag为1,作为影响多个子函数的重要参数。 2.
void LED(uchar Data[5],uint dp,uint flag)片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007
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