课程设计---基于单片机的温度控制系统

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1、 基于单片机的数字温度控制系统基于单片机的数字温度控制系统 摘要摘要 本课题设计以 AT89C2051 单片机为核心， 采用相关的传感器设计了一种温度 控制系统。该系统可对温度进行自动监控。本文完成了系统的硬件组成结构图和 相关软件程序框图，并详细说明了本套系统的工作原理。 系统采用单总线传感器网络设计思想。 其中温度传感器都以智能终端的形式 挂接到单总线上，多条单总线汇总到一起，由一台数据采集器集中控制，每台数 据采集器负责一定区域内的温度监测。数据采集器的核心部件为单片机，主要完 成对其所连接传感器件的测量与控制以及与主机的通信等功能。 关键字关键字: : AT89C2051AT89C20

2、51， 传感器传感器 ，温度控制系统温度控制系统 安徽理工大学课程设计 2 目录 基于单片机的数字温度控制系统 1 1 第一章 系统总体方案设计 . 3 1.1 设计目标 4 1.2 元件选择 3 1.2.1 主控芯片. 3 1.2.2 温度采集模块. 3 1.2.3 显示模块. 4 1.2.4 智能报警模块. 4 第二章 温度控制系统原理及分析 5 5 2.1 系统总体流程图 5 2.2 系统各个部分电路设计 5 2.2.1 单片机主控电路设计. 5 2.2.2 按键电路设计. 7 2.2.3 LED 显示电路的设计. 7 2.2.4 温度检测模块 12 2.2.5 报警电路. 14 结论

3、1616 参考文献 1717 附录 A 1818 安徽理工大学课程设计 3 第一章 系统总体方案设计 如图 1-1 所示。此温度控制系统先是温度感应原件进行温度采集，A/D 转换后送入到单片机然后显示输出和智能温度报警， 如果需要修改温度参数或 者是查看设置和其他功能，则由键控制电路输出控制。 图 1-1 系统总体方案 1.1 设计目标 设计工业温度控制系统，实现实时温度检测，数据传输，液晶显示，按键 控制电路，可设定监控温度上下限，过限报警电路，可持续工作，掉电复位， 具有高可靠性和低生产成本，低功耗，高精度等特性。 1.2 元件选择 1.2.1 主控芯片 方案一：采用数字逻辑电路。本系统有

4、功能设置、数据装入、定时、显示、 声音提示多个功能模块。各个状态保持或转移的条件依赖于键盘控制信号。由 于键盘控制信号繁多，系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂，用纯粹的数字 电路或小规模的可编程逻辑电路实现该系统有一定的困难， 需要用中大规模的 可编程逻辑电路。这样，系统复杂且难以实现。因此，本设计并未采用这种方 案。 方案二：采用单片机作为整个控制系统的核心。鉴于市场上常见的 51 系列 8 位单片机的售价比较低廉，本设计采用了 AT89C2051 单片机系统。具体方案 如下：首先，利用单片机多中断源的协调处理能力，通过扫描接收键盘送来的 信号，确认功能设置，实现数据装入，利用单片机内部定时器倒数设置时间， 利用中断动态扫描控制显示电路，用单片机 I/O 口控制外部继电器以及提示电 路。 由此可知，采用方案二较为合理，降低开发难度。 1.2.2 温度采集模块 方案一：热电偶传感器 温度采集 按键控制 单片机 AT89C 2051 LED 驱动 电路 蜂 鸣 器 报 警 A/D 转换 LED 显示电 路 安徽理工大学课程设计 4 热电偶传感器具有价廉、精度高、构造简