基于单片机的恒温控制器的设计

摘要

随着越来越多高新科技的推广与普及,温度测控已成为工业生产中的关键技术之一。恒温控制主要是用来控制温度，它为农业研究、汽车测试提供所需要的各种环境模拟条件，因此恒温控制技术有着很广泛的使用前景。恒温控制系统其关键技术为保持温度的恒定，本设计采用ATMEL公司的AT89C52单片机作为控制核心，通过编程控制LED八段数码管完成对温度的实时显示和数字传输，采用DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器来完成温度的采集和记录，并和设定温度进行比较，根据比较的结果来控制加热电阻和降温风机的动作与否，从而完成从5℃到50℃范围内的恒温控制。

关键词： AT89C52； DS18B20；LED数码管

目 录

第1章 引言  …………………………………………………………  1 

第2章 系统的基本构成及方案………………………………………  2

    2．1  系统的基本构成………………………………………………………  2

     2．2 方案的论证……………………………………………………………   2

       2．2．1 控制核心的选择…………………………………………………………   2

       2．2．2 温度采集装置的选择……………………………………………………   3

       2．2．3 显示模块的选择…………………………………………………………   4

         2．2．4  加热模块及降温模块的选择……………………………………………   4

 第3章  硬件电路设计………………………………………………   7

3．1  系统主要元器件简介…………………………………………………   7

3．1．1  AT89C52单片机简介……………………………………………………    7

3．1．2  DS18B20单线数字温度传感器简介……………………………………    9

3．1．3  八段LED数码管…………………………………………………………   9

3．1．4  74HC138译码器…………………………………………………………   10

3．1．5  光电耦合器 OPTOTRIAC…………………………………………………   10

     3．2  各功能模块的电路设计………………………………………………   12

3．2．1  复位电路及时钟电路的设计……………………………………………   12

         3．2．2  键盘接口电路的设计……………………………………………………   13

         3．2．3  温度采集电路设计………………………………………………………   14

3．2．4  数码管显示电路设计……………………………………………………   15

         3．2．5  加热电路的设计…………………………………………………………   17

3．2．6  降温电路的设计…………………………………………………………   18

         3．2．7  掉电保护电路的设计……………………………………………………   18

3．2．8  主电源电路的设计………………………………………………………   20

第4章 系统软件设计…………………………………………………  21

     4．1 应用的相关……………………………………………………………   21

        4．1．1 KEIL 8051  ………………………………………………………………    22

    4．2 系统程序的设计…………………………………………………………  22

        4．2．1 程序结构…………………………………………………………………   22

        4．2．2 主程序流程图…………………………………………………………   23

        4．2．3 温度传感器驱动模块程序……………………………………………  24

第5章 系统调试…………………………………………………………  27

     5．1 系统性能测试及分析…………………………………………………  27

        5．1. 1 测试系统的温度控制精度………………………………………………   27

        5．1. 2 误差分析…………………………………………………………………   27

        5．1. 3 结果分析…………………………………………………………………   27

    5．2 软件调试………………………………………………………………  28

        5．2 .1 DS18B20温度采集调试…………………………………………………   28

        5．2 .2键盘及数码管显示部分调试 …………………………………………    28

        5．2 .3 加热模块及降温模块的调试……………………………………………   28

    5．3 硬件调试………………………………………………………………  29

        5．3 .1传感器DS18B20温度采集部分调试……………………………………   29

        5．3 .2加热模块及降温模块的调试……………………………………………   29

        5．3 .3 键盘及数码管显示部分调试……………………………………………   29

参考文献……………………………………………………………… 30

致谢…………………………………………………………………… 31