1、 1 基于基于 5151 单片机课单片机课 程设计程设计报告报告 院院 系：系： 电子通信工程 团团 组组： 电子设计大赛 1 组 姓姓 名：名： 指导老师：指导老师： 2012/8/15 2 目录目录 一、摘要 3 二、系统方案的设计 3 三、硬件资源 5 四、 硬件总体电路搭建 13 五、程序流程图14 六、设计感想 14 七七、参考文献 16 附录附录1717 附录 1 程序代码17 3 一一、摘要摘要 本设计以 STC89C51 单片机为核心的温度控制系统的工作原理 和设计方法。温度信号由温度芯片 DS18B20 采集， 并以数字信号的方 式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分
2、，包括：温度检 测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现 温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块 化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、 温度信号处理程序、led 控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51 单片机 DS18B20 温度芯片 温度控制 ,LED 报警提 示. 二、二、系统方案的设计系统方案的设计 1 1、设计要求设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在 2070 度 之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止 加热，
3、可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间， 加热时间内超过温度上限或低于 温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架系统设计的框架 4 本课题设计的是一种以 STC89C51 单片机为主控制单元，以 DS18B20 为温度 传感器的温度控制系统。 该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的 时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示 灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图 1 系统设计框架 3 3 工作原理工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951 获 取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比
4、较稳定的温度值，再根据 当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度 经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 (压缩制冷器) ， 当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极 管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过 LED1 和 LED2 取代！ ！ ！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障， 或者温度传感头出现故障 导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候， 单片机通过三极管驱动扬 声器发出警笛声，这里采用 HLLED 提示。 5 三、硬件资源三、硬件资源 1、器件选择、器件选
5、择： 1.51 单片机一块单片机一块STC89c51 STC8951 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、 非易失性存储技术 制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 STC8951 引脚结构，芯片内集成 了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算 机的 STC8951 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方 案。STC8951 具有如下特点：40 个引脚，8k Byte
6、s Flash 片内程序 存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，32 个外部双向输 入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可 编程定时计数器,2 个全双工串行通信，片内时钟振荡器。 此外，STC8951 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设 置省电模式。空闲模式下，CPU 暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行 口， 外中断系统可继续工作， 掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据， 停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 由于系统控制方案简单 ,数据量也不大 ,考虑到电路的简单和成 本等因素 ,因此在本设计中选用 STC895
