【正文】 。單片機是家用電器常用的控制器件 , 把二者結(jié)合起來 , 可使控制器的性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的目的。 采用模糊控制其優(yōu)點是不需要粗確知道被控對象的數(shù)學(xué)模型，而且適用于有較大滯后特性的控制對象。 模糊控制與一般的自動控制的根本區(qū)別是，不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，而是運用模糊理論將人的經(jīng)驗知識、思維推理， 其 控制過程的方法與策略是由所謂模糊控制器來實現(xiàn)。盡管溫度控制很重要，但是要控制好溫度常常會遇到意想不到的困難。 目前我國在這方面總體技術(shù)水平處于 20 世紀(jì) 80 年代中后期水平 ， 成熟產(chǎn)品主要以“ 點位 ” 控制及常規(guī)的 PID 控制器為主 ， 它只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制難于控制滯后復(fù)雜時變溫度系統(tǒng)控制 ，即是說 適應(yīng)于較高控制場合的智能化自適應(yīng)控制儀表國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟 ， 形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少 。同時，我們也希望在適宜溫度范圍內(nèi)可以由檢測人員根據(jù)實際情況加以改變。 關(guān)鍵 詞： 單片機 、 數(shù)碼管顯示 、 單總線 、 DS18B20. 江蘇大學(xué)京江學(xué)院本科畢業(yè)論文 II Automatic control system of temperature based on MCU Abstract Temperature control system can be said to be ubiquitous, water heaters, air conditioning systems, refrigerators, rice cookers, electric fans and other home appliances as well as highspeed and efficient handheld puters and electronic equipment are required to provide temperature control. With the development of national economy and the people domestic industrial needs of various household appliances and industrial equipment temperature control by single chip microputer to control them not only has simple control, convenience and flexibility advantages and can greatly increase the temperature was charged with the technical indicators which can greatly enhance the quality and quantity. At present, the water temperature control system used by the analog temperature sensor analog transmission system switch A/D converter and microcontroller. Water temperature control method is used widely in industry classification more in daily life and different temperature control system are not the same. The system design can be used for drinking water heater temperature control systems and other electrical circuits. AT80C51 microcontroller as the core of it, through the three temperature digital display and 4 keys to achieve manmachine dialogue, the use of singlechip bus temperature conversion temperature DS18B20 realtime acquisition and through the digital display and offers a variety of operating light to indicate system now live in the state, such as: temperature setting, heating, and stop heating, the entire system through the four buttons to set the heating temperature and control the operating mode. Key words： Microcontroller digital display single bus DS18B20 江蘇大學(xué)京江學(xué)院本科畢業(yè)論文 III 目 錄 第一章 緒論 ................................................ 1 課題研究的相關(guān)背景 ................................................ 1 基于單片機水 溫自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀 .................................. 1 基于單片機水溫自動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向 .............................. 1 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計 ......................................... 3 硬件系統(tǒng)子模塊 .................................................... 3 軟件總體設(shè)計 ...................................................... 3 單片機最小系統(tǒng)電路 ................................................ 4 鍵盤電路 .......................................................... 5 數(shù)碼管及指示燈顯示電路 ............................................ 6 溫度 采集電路 ...................................................... 8 電源電路 ......................................................... 12 報警電路設(shè)計 ..................................................... 13 加熱管控制電路設(shè)計 ............................................... 13 第三章 系統(tǒng)流程 ........................................... 15 主程序流程圖 ..................................................... 15 各個模塊的流程圖 ................................................. 17 讀取溫度 DS18B20 模塊的流程 ................................. 17 鍵盤 掃描處理流程 ........................................... 19 報警處理流程 ............................................... 20 第四章 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................... 21 硬件電路調(diào)試 ..................................................... 21 軟件調(diào)試 ......................................................... 21 系統(tǒng)操作說明 ..................................................... 22 總 結(jié) .................................................... 23 江蘇大學(xué)京江學(xué)院本科畢業(yè)論文 IV 致 謝 .................................................... 24 參考文獻(xiàn) .................................................. 25 附錄 1：系統(tǒng)源程序 ......................................... 26 附錄 2：系統(tǒng)硬件總圖 ....................................... 36 江蘇大學(xué)京江學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 課題研究的相關(guān)背景 及時準(zhǔn)確地得到溫度信息并對其進(jìn)行適時的控制 ,在許多工業(yè)場合中都是重要的環(huán)節(jié) .水溫的變化影響各種系統(tǒng)的自動運作，例如 冶金、機械、食品、化工各類工業(yè)中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等 ， 對工件的 水 處理溫度 要求嚴(yán)格控制 。水溫控制在工業(yè)及日常生活中應(yīng)用廣泛，分類較多。江蘇大學(xué)京江學(xué)院本科畢業(yè)論文 I 基于單片機的水溫自動控制系統(tǒng) 專業(yè)班級： J電子信息工程 0902 姓名：閔杰 指導(dǎo)老師：韓守義 職稱：講師 摘要 溫度控制系統(tǒng)可以說是無所不在 ， 熱水器系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、電飯煲、電風(fēng)扇等家電產(chǎn)品以至手持式高速高效的計算機和電子設(shè)備，均需要提供溫度控制功能。目前的水溫 控制系統(tǒng)多采用由模擬溫度傳感器，多路模擬開關(guān)， A/D 轉(zhuǎn)換器及單片機等組成的傳輸系統(tǒng)。它以單片機 AT80C51為核心，通過 3個數(shù)碼管顯示溫度和 4個按鍵實現(xiàn)人機對話，使用單總線溫度轉(zhuǎn)換芯片 DS18B20 實時采集溫度并通過數(shù)碼管顯示，并提供各種運行指示燈用來指示系統(tǒng)現(xiàn)在所處狀態(tài)，如：溫度設(shè)置、加熱、停止加熱等，整個系統(tǒng)通過四個按鍵來設(shè)置加熱溫度和控制運行模式。對于，超過適宜范圍的溫度能夠報警。 基于單片機水溫自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛 ， 但國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講總體發(fā)展水平仍然不高，同國外的日本美國德國等先進(jìn)國家相比仍然有著較大的差距 。 溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題。目前 FLC 已經(jīng)成功地應(yīng)用與各種溫度控制上。在一些實際過程中，人們也常把模糊控制與一般的自動控制結(jié)合在一起應(yīng)用，并且已研制出神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)的家電產(chǎn)品，將模糊控制技術(shù)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能中一些新技術(shù)相結(jié)合，向著更高層次的研究和應(yīng)用發(fā)展。將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于家電產(chǎn)品在國外已是很普遍的現(xiàn)象。 本系統(tǒng)的設(shè)計方案和步驟如下 ： (1) 根據(jù)需求按照系統(tǒng)的功能要求，逐級劃 分模塊。 首先接通電源系統(tǒng)開始工作，系統(tǒng)開始工作后，通過按鍵設(shè)定溫度值的上限值和下限值，確定按鍵將設(shè)定的溫度值存儲到指定的地址空間， 溫度傳感器 開始實時檢測，調(diào)用顯示子程序顯示檢測結(jié)果，調(diào)用比較當(dāng)前顯示溫度值與開始設(shè)定的溫度值比較，如果當(dāng)前顯示值低于設(shè)定值就 通過繼電器起動加熱裝置，直到達(dá)到設(shè)定值停止加熱，之后進(jìn)行保溫 ， 如果溫度高于上限進(jìn)行報警。 P23接繼電器。如圖 2－ 2，單片機最小系統(tǒng)有復(fù)位電路和振蕩器電路。 江蘇大學(xué)京江學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 圖 2－ 2 單片機最小系統(tǒng) 圖 鍵盤電路 鍵盤是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的主要輸入設(shè)備，單片機使用的鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。非