基于51單片機(jī)的智能溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

1、. . . . 基于51單片機(jī)的智能溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一：項(xiàng)目概述該項(xiàng)目以51單片機(jī)為主控芯片，溫度采集采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)在一定溫度圍的閉環(huán)控制。加熱設(shè)備由繼電器控制，蜂鳴器做報(bào)警設(shè)備。二：開發(fā)目的1、掌握DS18B20的特點(diǎn)2、掌握常用的繼電器的驅(qū)動(dòng)方法與控制原理。3、掌握常用的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)方法與發(fā)生原理。4、掌握時(shí)序圖與根據(jù)時(shí)序編程。5、掌握PROTEL99SE電路原理圖繪制方法。6、掌握KEIL UV2開發(fā)51單片機(jī)控制系統(tǒng)的方法三：功能要求1、實(shí)現(xiàn)溫度采集并顯示。 2、實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制。3、控制圍可以調(diào)整。4、將側(cè)到的溫度由單片機(jī)發(fā)送給上位機(jī)并顯示（擴(kuò)展功能）。四

2、：項(xiàng)目驗(yàn)收要求 1、完成系統(tǒng)電路原理圖繪制。2、完成所要求的功能。3、完成項(xiàng)目報(bào)告。4、制作答辯PPT。項(xiàng)目四、基于51單片機(jī)的智能溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目組成員：1.：XXX 學(xué)校：XXXX 系部：XXXX系 班級(jí)：XXXXXX2.：XXX 學(xué)校：XXXX 系部：XXXX系 班級(jí)：XXXXXX3.：XXX 學(xué)校：XXXX 系部：XXXX系 班級(jí)：XXXXXX4.：XXX 學(xué)校：XXXX 系部：XXXX系 班級(jí)：XXXXXX5.：XXX 學(xué)校：XXXX 系部：XXXX系 班級(jí)：XXXXXX指導(dǎo)工程師：進(jìn)全完成日期：XXXX年XX月XX日一、概述隨著嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展與成

3、熟?？刂葡到y(tǒng)以其直觀、方便、準(zhǔn)確、適用廣泛而被越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)過程、空調(diào)系統(tǒng)、智能樓宇等。恒溫控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活與工作領(lǐng)域應(yīng)用的相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制，而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：被控溫度圍可以調(diào)整，初始圍25<=T<=35。如果被測(cè)溫度在2

4、5度到35度之間，則既不加熱，又不報(bào)警；如果被測(cè)溫度小于25度，則既加熱，又報(bào)警；如果被測(cè)溫度大于35度，則報(bào)警，不加熱。 數(shù)碼管顯示溫度，溫度精確到整數(shù)。二、方案設(shè)計(jì)采用單片機(jī)+單總線DS18B20的方案，其中單片機(jī)采用51兼容系列三、詳細(xì)硬件設(shè)計(jì)與原件介紹3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)在基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，其核心是單片機(jī)的最小系統(tǒng)，而單片機(jī)又是最小系統(tǒng)的核心，為了方便起見，采用的單片機(jī)型號(hào)是：STC89C52RC,部資源有：8KB FLASH ,512B SRAM,4個(gè)8位I/O,2個(gè)TC,1個(gè)UART，帶ISP和IAP功能。是近年來流行的低端51單片機(jī)。時(shí)鐘電路采用12.0M晶體，復(fù)位電路采

5、用簡(jiǎn)單的RC復(fù)位電路。R=10K,C=10uF，詳細(xì)電路見總體原理圖3.2 DS18B20簡(jiǎn)介DS18B20是采用“1-wire”一線總線傳輸數(shù)據(jù)的集成溫度傳感器，信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線?？刹捎猛獠侩娫垂╇姡部刹捎每偩€供電方式，此時(shí)，把VDD連接在一起作為數(shù)字電源。因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20有唯一的系列號(hào)（silicon serial number）,因此多個(gè)DS18B20可以存在于同一條單線總線上，這允許在許多地方放置溫度靈敏器件。此特性的應(yīng)用圍包括HVAC環(huán)境控制，建筑物、設(shè)備或機(jī)械的溫度檢測(cè)。3.2 DS1

6、8B20與單片機(jī)接口四、總體原理圖見附錄1五、程序設(shè)計(jì)1、主程序流程圖六、項(xiàng)目總結(jié)通過對(duì)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)制作，我對(duì)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)過程有了比較全面的理解，在這次實(shí)習(xí)中，我的體會(huì)有：1.細(xì)心，制作硬件和編寫程序，調(diào)試程序，都需要細(xì)心，否則很容易失敗。2.基礎(chǔ)，單片機(jī)不是萬能的，它需要外部硬件電路的配合，這些電路不復(fù)雜，但是要弄明白它的原理，還是要下一番功夫的。像基礎(chǔ)的電子焊接，測(cè)量，元件的識(shí)別等都是。3.團(tuán)隊(duì)合作，由于時(shí)間的關(guān)系，每個(gè)項(xiàng)目由幾個(gè)人合作，這時(shí)就特別需要團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。4.撰寫設(shè)計(jì)文檔，對(duì)寫設(shè)計(jì)文檔總感到是一種累贅反正實(shí)物已經(jīng)出來了，有沒有文檔關(guān)系不大?，F(xiàn)在需要在設(shè)計(jì)過程中隨時(shí)記

7、錄一些東西，最后整理成設(shè)計(jì)文檔。5.將一個(gè)大的問題分割成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，更容易解決。最后，感我們的母校西京學(xué)院和圣弘科技XX公司為我們提供本次實(shí)習(xí)。附錄1：電路原理圖附錄2：代碼：（1）名稱：溫控系統(tǒng)/*- 名稱：18B20溫度傳感器溫控系統(tǒng) 公司：圣弘科技 編寫：進(jìn)全 日期：2010.5 容：18B20單線溫度檢測(cè)的應(yīng)用樣例程序,請(qǐng)將18b20插緊， 然后在數(shù)碼管可以顯示XXC，C表示攝氏度，如顯示25C表示當(dāng)前溫度25度-*/#include<reg52.h> /包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義/#include<INTRINS.H>

8、;#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*/* 定義端口 */*/sbit DQ=P27;/ds18b20 端口sbit ledj=P11;/加熱sbit ledb=P17;/報(bào)警sbit keyup=P30; /溫度加sbit keydn=P31; /溫度減/*/* 全局變量 */*/uint tmax=30;uint tmin=26;uint temp;uchar shi,ge,temph,i,j,x;uchar code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0

9、x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /7段數(shù)碼管段碼表共陽/*/* 函數(shù)聲明 */*/unsigned int ReadWD(void);void csh(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(uchar dat);void delay(uint i);void xs(uchar shi,uchar ge);void sjcl();/*/* 主函數(shù) */*/void main()/unsigned char temph;while(1)if(keyup=0)for(j=0;j<20

10、;j+)for(i=0;i<20;i+)shi=tmax/10;ge=tmax%10;xs(shi,ge);delay(5000);shi=10;ge=10;xs(shi,ge);if(keyup=0)tmax+;while(keyup=0);if(keydn=0)tmax-;while(keydn=0);else if(keydn=0)for(j=0;j<20;j+)for(i=0;i<20;i+)shi=tmin/10;ge=tmin%10;xs(shi,ge);delay(5000);shi=10;ge=10;xs(shi,ge);if(keyup=0)tmin+;wh

11、ile(keyup=0);if(keydn=0)tmin-;while(keydn=0);elseif(x=0) temp=ReadWD();/定時(shí)讀取當(dāng)前溫度temph=temp>>4;shi=temph/10; /十位溫度 ge=temph%10; /個(gè)位溫度xs(shi,ge); /顯示溫度 sjcl(); /數(shù)據(jù)處理/*/* 顯示函數(shù) */*/void xs(uchar shi,uchar ge)P2=2; P0=tabshi;delay(500); P2=3; P0=tabge;delay(500);P2=4; P0=0xc6;delay(500);/*/* 數(shù)據(jù)處理函數(shù)

12、 */*/void sjcl() if(temph>tmax)ledj=1;ledb=0;else if(temph>=tmin&&temph<=tmax)ledj=1;ledb=1; else ledj=0;ledb=0;/*/* 延時(shí)函數(shù) */*/void delay(unsigned int i)/延時(shí)函數(shù) while(i-);/*/* 初始化 */*/void csh(void) /unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ復(fù)位 delay(8); /稍做延時(shí) DQ = 0; /單片機(jī)將DQ拉低 delay(80); /精確延時(shí)大于

13、480us DQ = 1; /拉高總線 delay(10); x=DQ; /稍做延時(shí)后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗 delay(5);/*/* 讀一個(gè)字節(jié) */*/unsigned char ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-) DQ = 0; / 給脈沖信號(hào) dat>>=1; DQ = 1; / 給脈沖信號(hào) if(DQ=1) dat|=0x80; delay(5); return(dat);/*/* 寫一個(gè)字節(jié) */*/void WriteOneCh

14、ar(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=8;i>0;i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01; delay(5); DQ = 1; dat>>=1; delay(5);/*/* 讀取溫度 */*/unsigned int ReadWD(void)unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;csh();WriteOneChar(0xCC); / 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0x44); / 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換delay(200);cs

15、h();WriteOneChar(0xCC); /跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0xBE); /讀取溫度寄存器等（共可讀9個(gè)寄存器） 前兩個(gè)就是溫度a=ReadOneChar(); /低位b=ReadOneChar(); /高位b<<=8;t=a+b;return(t);（2）名稱：DS18B20溫度計(jì)，溫度值由單片機(jī)發(fā)給上位機(jī)并顯示（擴(kuò)展功能程序）/*- 名稱：18B20溫度傳感器，溫度在上位機(jī)顯示 公司：圣弘科技 編寫：進(jìn)全 日期：2010.8-*/#include<reg52.h> /包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義

16、#include<stdio.h>/#include<INTRINS.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*/* 定義端口 */*/sbit DQ=P27;/ds18b20 端口/*/* 全局變量 */*/uint temp;uchar shi,ge,bh;uchar code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /7段數(shù)碼管段碼表共陽/*/* 函數(shù)聲明 */*/u

17、nsigned int ReadWD(void);void csh(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(uchar dat);void delay(uint i);void xs(uchar shi,uchar ge);/*/* 主函數(shù) */*/void init_(void) /串口初始化函數(shù)TMOD=0X20; /定時(shí)器1定時(shí)方式2/PCON=0X00; SCON=0X50; /串口方式1，允許接收TH1=0XFD; /波特率為9600TL1=0XFD;TR1=1; void comm(char *parr) /串

18、口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)doSBUF=*parr+; /發(fā)送數(shù)據(jù)while(!TI); /數(shù)據(jù)發(fā)送完標(biāo)志位1TI=0; /標(biāo)志清0while(*parr); /保持循環(huán)直到字符為'0'main() /主函數(shù)unsigned char TempH,buff2;init_();while(1) temp=ReadWD();/定時(shí)讀取當(dāng)前溫度TempH=temp>>4;shi=TempH%100/10; /十位溫度 ge=TempH%100%10; /個(gè)位溫度 bh=0x39; /顯示C符號(hào)xs(shi,ge); sprintf(buff,"%d",temp&g

19、t;>4); /將整型溫度轉(zhuǎn)換成字符型comm(buff); /將字符型溫度由串口發(fā)送到上位機(jī) void xs(uchar shi,uchar ge)P2=1; P0=tabshi;delay(500); P2=2;P0=0; P0=tabge;delay(500);P0=0;P2=3; P0=bh;delay(500);P0=0;/*/* 延時(shí)函數(shù) */*/void delay(unsigned int i)/延時(shí)函數(shù) while(i-);/*/* 初始化 */*/void csh(void) unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ復(fù)位 delay(8); /稍做延時(shí) DQ = 0; /單片機(jī)將DQ拉低 delay(80); /精確延時(shí)大于 480us DQ = 1; /拉高總線 delay(10); x=DQ; /稍做延時(shí)后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗 delay(5);/*/* 讀一個(gè)字節(jié) */*/unsigned char Rea