1、 毕业论文（设计）毕业论文（设计） 题 目： 基于单片机的热水控制器基于单片机的热水控制器 系 别： 电子信息工程技术 专业（班级）：专业（班级）： 09 级电信 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指指 导导 教师教师 ： 完完 成成 时间时间 ： 20122012 年年 6 6 月月 5 5 日日 目 录 摘要 . 3 1 绪论 . 3 2 系统的总体设计 . 3 3 系统的主要硬件介绍 . 4 3.1 单片机介绍 4 3.1.1 单片机概述 . 4 3.1.2 单片机编程语言介绍 5 3.1.3 系统选择 6 3.1.4 AT89C51 引脚功能介绍 . 8 3.2 温度传感器 DS18B2
2、0 . 10 3.2.1 DS18B20 简介 10 3.2.2 DS18B20 的硬件连接 11 4 热水控制器的系统设计 12 4.1 硬件设计 . 12 4.1.1 温度检测部分 . 12 4.1.2 LED 数码管显示电路 13 4.1.3 报警及控制输出部分 . 14 4.1.4 单片机及按键电路设计 . 14 4.2 软件系统设计 . 16 4.2.1 系统程序流程图 . 16 4.2.2 单片机软件开发语言 . 17 4.2.3 DS18B20 驱动程序 18 4.2.4 系统的程序源代码 . 21 参考文献 27 附：系统整体硬件电路图 28 摘要摘要 本文以单片机 AT89C
3、51 为核心，从 DS18B20 温度检测的数据采集、设定值调整、LED 数码管显示电路、报警及输出控制电加热器等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片 机的热水控制器的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合一套经典的程序算 法。给出了一套合理的基于单片机的热水控制器软硬件解决方案。 关键字 温度检测 DS18B20 单片机 温度控制 1 1 绪论绪论 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到温度 检测和温度控制。基于单片机的热水控制器较传统的温度控制器具有更高的智能性，并且 系统的功能更加易于扩展和升级，是一种低成本的温度检测、控制方案。 在一些温控系统
4、电路中，广泛采用的是通过热电偶、热电阻或 PN 结测温电路经过相 应的信号调理电路，转换成 AD 转换器能接收的模拟量，再经过采样保持电路进行 A D 转换，最终送入单片机及其相应的外围电路，完成监控。但是由于传统的信号调理电 路实现复杂、易受干扰、不易控制且精度不高。本文介绍单片机结合 DS18B20 热水控制器 设计，本系统用一种新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和 A D 转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，可根据不同需要 用于各种场合。 2 2 系统的总体设计系统的总体设计 单片机的热水控制器需要完成温度的检测并可以通过按键设定调整
5、最高温度和最低 温度值、能够显示当前温度值、最高温度和最低温度值，同时要实现水温超过最高温度+3 度时，停止电热棒加热并报警；当水位低于最低温度-3 度时，启动电热棒加热等功能。需 要系统包括单片机最小系统电路和按键电路、LED 显示电路、温度检测部分、报警和控制 输出等主要部分，系统地总体设计狂徒如下图所示： 单片机 DS18B20 温度检测部分 按键 电路 LED 数码管显示 报警和 输出控制部分 图 2.1 系统整体设计框图 3 3 系统的主要硬件介绍系统的主要硬件介绍 3.1 3.1 单片机介绍单片机介绍 3.1.13.1.1 单片机概述单片机概述 单片微机（Single-Chip M
6、icrocomputer）简称单片机，通常统称微控制器 （Micro-Controller 简写 C）或微型处理部件（Micro Controller Unit 简写 MCU）。 一般的说，单片机就是在一块硅片上集成 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、和多种 I/O 的 完整的数字处理系统。二十世纪，微电子、IC 集成电路行业发展迅速，其中单片机行业的 发展最引人注目。单片机功能强、价格便宜、使用灵活，在计算机应用领域中发挥着极其 重要的作用。从 INTEL 公司于 1971 年生产第一颗单片机 Intel-4004 开始，开创了电子应 用的“智能化”新时代。单片机以其高性价比和灵活性，牢固树立了其在嵌入式微控制系 统中的“霸主”地位，在 PC 机以 286、386、Pentium、P高速更新换代的同时，单片机 却“始终如一”保持旺盛的生命力。例如，MCS-51 系列单片机已有十
