恒溫控制系統(tǒng)課件

單片機任務報告設計任務：基于單片機智能控制的恒溫系統(tǒng)專業(yè)：智能電子姓名：歐陽志勇

2013年4月9日任務分析：本設計以STC89C52單片機為核心的溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設計方法。溫度信號由溫度芯片DS18B20采集，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機處理。并顯示在LED12864液晶顯示屏上，報警溫度范圍可調，文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測電路、溫度控制電路、單片機通過對信號進行相應處理，從而實現(xiàn)溫度控制的目的。文中還著重介紹了軟件設計部分，在這里采用模塊化結構，主要模塊有：LCD12864顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號處理程序、繼電器控制程序、超溫報警程序、直流電機控制程序。關鍵詞：STC89C52單片機；溫度控制;DS18B20;LED12864液晶顯示屏；目錄1引言………………42設計要求…………53工作原理…………6

3.1工作原理………………………74方案設計...........…………………8

4.1溫度方案測量…………….…8

4.2

主控制方案...…………….…105各單元的設計………………….…13

5.1鍵盤單元………………………13

5.2電源.............................................…………………...……145.3蜂鳴器報警電路………………145.4白熾燈加熱控制電路………………...………155.5電機控制電路………………………………………...………165.6LED12864液晶顯示電路………….........……175.7總原理圖…………….........……186程序設計............………………..…20

6.1程序結構分析…………...……216.2程序框圖…………………...…226.3

總程序……………………...…247.測試.......………….

35附錄A程序清單………………………37心得體會..........………………………382設計要求

設計基于單片機的溫度控制器，用于控制溫度。具體要求如下:1.溫度控制范圍連續(xù)可調，測量范圍為0℃85℃；2.LED12864顯示；3.溫度誤差≤±5℃；4.具有穩(wěn)定的溫度控制及報警裝置；

3工作原理溫度傳感器DS18B20在設備環(huán)境采集溫度，單片機STC89C512獲取采集的溫度值，經(jīng)處理后得到當前環(huán)境中一個比較穩(wěn)定的溫度值，再根據(jù)當前設定的溫度上下限值，通過加熱和降溫對當前溫度進行調整。當采集的溫度經(jīng)處理后超過設定溫度的上限時，單片機通過三極管驅動直流電機風扇向外通風降溫，當采集的溫度經(jīng)處理后低于設定溫度的下時,單片機通過三極管驅動繼電器開啟升溫設備(白熾燈)，同時蜂鳴器報警。3.1硬件框圖：STC89C52CPU芯片、鍵盤掃描、DS18B20溫度芯片測量、LED12864顯示、溫度控制模塊、電源；AT89S51CPU鍵盤掃描電路DS18B20溫度芯片數(shù)據(jù)傳輸輸入電源LED1286數(shù)據(jù)顯示超溫報警直流電機風扇控制白熾燈4.2主控制部分方案對于單片機的選擇，可以考慮使用8031與8051系列，由于8031沒有內部RAM，系統(tǒng)又需要大量內存存儲數(shù)據(jù)，因而不適用。因此我們選Atmel公司STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROM-FlashProgramableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)8K可反復擦寫FlashROM32個雙向I/O口256x8bit內部RAM3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率0-24MHz2個串行中斷可編程UART串行通道2個外部中斷源共6個中斷源2個讀寫中斷口線3級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設置睡眠和喚醒功能單片機最小系統(tǒng)原理圖1.復位電路2.時鐘電路5各單元的設計

5.1按鍵單元單片機應用系統(tǒng)中除了復位按鍵有專門的復位電路,以及專一的復位功能外,其它的按鍵都是以開關狀態(tài)來設置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。按鍵開關狀態(tài)的可靠輸入：為了去抖動我采用軟件方法，它是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個10ms的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動影響。在這里我們用到S1,S2,S3,S4,S5對我們的溫度進行調節(jié);按鍵功能；S1：對應的數(shù)＋1；S2：對應的數(shù)–1；S3：左移一位；S4：確認；S5：調節(jié)溫度范圍鍵；5.2電源電路通過USB線+5V供電;5.3蜂鳴器報警電路5.4白熾燈加熱控制電路I/O:P2.0口輸出低電平通過繼電器吸合控制白熾燈的亮滅；5.612864液晶顯示電路5.7總原理圖PCB板12864,DS18B20,T0定時器初始化讀溫度temp判斷temp>上限值電機轉散熱<下限值白熾燈亮加熱按鍵掃描鍵值處理調節(jié)上,下限值蜂鳴器報警LED12864顯示6.2程序框圖main6.3總程序bitlcd_busy() //讀忙狀態(tài)函數(shù)

{bitresult;LCD_RS=0;LCD_RW=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EN=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result=(bit)(P1&0x80);LCD_EN=0;return(result);}LED12864顯示函數(shù)voidlcd_wcmd(UINT8cmd) //寫地址函數(shù){while(lcd_busy());LCD_RS=0;LCD_RW=0; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EN=0;_nop_();_nop_();P1=cmd;Delayus(50);LCD_EN=1;Delayus(50);LCD_EN=0;}voidLcd_Init(void) //LCD液晶初始化函數(shù){ Delayms(100); LCD_RST=0; Delayms(40);//等待復位>40MS LCD_RST=1; Delayms(5); lcd_wcmd(0x30);// lcd_wcmd(0x30); lcd_wcmd(0x0c); lcd_wcmd(0x01); lcd_wcmd(0x06);}voidDis_Str(UINT8X,UINT8Y,UINT8*str)

//寫入地址*str和數(shù)據(jù)X,Y;并顯示{ UINT8pos; if(X==0) {X=0x80;} elseif(X==1) {X=0x90;} elseif(X==2) {X=0x88;} elseif(X==3) {X=0x98;} pos=X+Y; lcd_wcmd(pos);//顯示地址 _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); while(*str!='\0')//未結束 { lcd_wdat(*str++); Delayms(5); }}voidds1820wr(UINT8wdata)/*寫數(shù)據(jù)*/{ UINT8i=0;for(i=8;i>0;i--) { DQ=0; DQ=wdata&0x01; delay_18B20(10); DQ=1; wdata>>=1;}}UINT16read_temp(void)/*讀取溫度值并轉換*/{ UINT8a,b; UINT16tvalue; ds1820rst();//復位

ds1820wr(0xcc);//*跳過讀序列號*/ ds1820wr(0x44);//*啟動溫度轉換*/ ds1820rst();//復位

ds1820wr(0xcc);//*跳過讀序列號*/ ds1820wr(0xbe);//*讀取溫度*/

a=ds1820rd();//讀低8位

b=ds1820rd();//讀高8位

if((b&0xf8)==0xf8) //負數(shù)時

{ tvalue=b; tvalue<<=8; tvalue=tvalue|a; tvalue=(!tvalue)*5/8;//取反后在乘0.625溫度值擴大10倍

} else //正數(shù)時

{ tvalue=b; tvalue<<=8; //左移8位

tvalue=tvalue|a; tvalue=tvalue*5/8;//溫度值擴大10倍，精確到1位小數(shù)

} return(tvalue);}UINT8scan_key(void){ UINT8key; if((P0&0x0f)==0x0f)return(0xff); Delayms(20); if((P0&0x0f)==0x0f)return(0xff); key=(P0&0x0f); while((P0&0x0f)!=0x0f); return(key);}按鍵掃描voidINT0_time()interrupt2{ UINT8num1=0,KEY; spk=0; Delayms(100); spk=1; KEY=scan_key(); while(KEY!=S4) { KEY=scan_key(); switch(KEY) {

caseS1:if(num1==0) {

flog++; } else {

if(flog>flog1)flog1++; elseflog1=flog1; } break;

case

S2:if(num1==0){

flog--;if(flog>flog1)flog--; elseflog=flog; } else{flog1--; } break; caseS3:num1++;num1%=2; break; } } spk=0; Delayms(50); spk=1;}用中斷方式調節(jié)溫度函數(shù)voidmain(void)// 主函數(shù){ inttemp;UINT8dispstr1[16]="恒溫控制系統(tǒng)";UINT8dispstr2[16]=“室溫℃";Delayms(100);Lcd_Init();Delayms(100);int0_timer();Dis_Str(0,0,dispstr1);while(1){temp=read_temp();dispstr2[8]=temp/100%10+0x30;dispstr2[9]=temp/10%10+0x30;dispstr2[10]='.';dispstr2[11]=temp%10+0x30;Dis_Str(1,0,dispstr2);Dis_Str(2,0,dispstr3);Dis_Str(3,0,dispstr4);if(temp>=(flog*10)||temp<=(flog1*10)){

TR1=0; spk=0; Delayms(200); spk=1; if(temp>=(flog*10)){ pw1=0; pw2=1; Delayms(10); } else

TR1=0; led=0; } else{

TR1=0; spk=1; pw1=0; pw2=0; led=1;

led=1; fen=0; mis=0; shi=0; }Delayms(100);}}voidINT_time1()interrupt3{ staticUINT16num=0; TH1=0x3c; TL1=0xb0; num++; if(num==20) { num=0; mis++; if(mis==60) { mis=0; fen++; if(fen==60) { fen=0; shi++; shi%=24; } }}

T[0]=mis; T[1]=fen; T[2]=shi; dispstr4[6]=T[2]/10+0x30; dispstr4[7]=T[2]%10+0x30; dispstr4[8]=':'; dispstr4[9]=T[1]/10+0x30; dis