基于51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-04 00:27本頁(yè)面
【正文】 P2^0。void Key_dec(void)。void Key_set(void)。void Delay_us(uchar i)。void Write_18B20(uchar)。void init_18B20(void)。void Change(void)。void Display_char(uchar,uchar,uchar)。void LCD_Data(uchar)。void init_LCD(void)。此外如果把本設(shè)計(jì)方案擴(kuò)展為多點(diǎn)溫度控制，加上上位機(jī)，則可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)，將具有更大的應(yīng)用價(jià)值。本設(shè)計(jì)應(yīng)用性比較強(qiáng)，可以應(yīng)用在倉(cāng)庫(kù)溫度、大棚溫度、機(jī)房溫度、水池等的監(jiān)控。本文是采用模塊化的方式進(jìn)行敘述，對(duì)各模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較詳細(xì)地闡述，并著重分析硬件搭建過(guò)程和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程，使用單片機(jī)C語(yǔ)言進(jìn)行程序沒(méi)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，介紹了用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，并將其傳輸給AT89C51單片機(jī)進(jìn)行處理再送到LCD顯示屏顯示。對(duì)各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種管道的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而逐漸熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。通過(guò)本次計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的課程設(shè)計(jì)，我更深層次的把理論知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。由于從前只是在理論上學(xué)習(xí)了單片機(jī)以及各種其它知識(shí)，即使是實(shí)驗(yàn)也只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行操作，并沒(méi)有實(shí)際的獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，因此在剛開(kāi)始接觸本次課程設(shè)計(jì)時(shí)，有一點(diǎn)無(wú)從下手的感覺(jué)。本次課程設(shè)計(jì)為期一周，到此已全部結(jié)束。(7)按下S4鍵，單片機(jī)復(fù)位。圖18 下限值設(shè)定仿真圖(5)再次按下S1鍵，返回正常模式N，調(diào)節(jié)DS18B20溫度，測(cè)量溫度隨之改變，降低溫度，超過(guò)下限值5℃以下時(shí)，黃燈亮，蜂鳴器報(bào)警，如圖19。圖16 正常模式下仿真圖(3)按下S1鍵，進(jìn)入上限警戒值設(shè)置模式H，此時(shí)按SS3鍵可以進(jìn)行上限值設(shè)定，同時(shí)溫度正常顯示，設(shè)置上限值80℃，如圖17。(1)按照原理圖，從Proteus元件庫(kù)中找出對(duì)應(yīng)元件，搭建硬件仿真電路，將程序燒寫(xiě)到單片機(jī)中，仿真圖見(jiàn)附錄三。 } }}圖15 鍵盤(pán)掃描程序流程圖}程序中使用的其它子程序，包括延時(shí)子程序、顯示字符轉(zhuǎn)換子程序等，具體詳見(jiàn)附錄一。break。break。break。 //延時(shí)消抖 if(P1!=0xff) { temp=P1。P1=0xff。鍵盤(pán)掃描程序如下，其它子程序詳見(jiàn)附錄一，相關(guān)流程圖如圖15所示。開(kāi)始發(fā)ROM指令初始化發(fā)功能指令結(jié)束 Delay_us(20)。 //拉高總線 Delay_us(40)。 //將DQ拉低 Delay_us(250)。 //DQ復(fù)位 Delay_us(4)。/************DS18B20初始化************/void init_18B20(void){ uchar x=0。單總線器件的命令序列如圖13所示。 //顯示屏打開(kāi)，光標(biāo)不顯示不閃爍} 溫度測(cè)量程序主要功能是讀出數(shù)字溫度傳感器的溫度值。 //清屏 LCD_Command(0x06,1)。 //8位數(shù)據(jù)傳送，2行顯示，5*7字形 LCD_Command(0x08,1)。 Delay(5)。圖12 顯示程序流程圖 Delay(5)。 Delay(5)。 Delay(15)。程序流程圖如圖12所示，LCD初始化程序如下，其它子函數(shù)程序詳見(jiàn)附錄一。 //指示燈與報(bào)警程序 Delay(1000)。 Display()。 //掃描鍵盤(pán) Read_temp()。 Display_str(0,1,str1)。 //開(kāi)機(jī)界面圖11 主程序流程圖 Delay(2000)。 //DS18B20初始化 Display_str(0,0,str2)。 //延時(shí)500ms啟動(dòng) init_LCD()。 //上限報(bào)警溫度初值90 Temp_set2=10。=0x7f。 //初始化P1口以便讀入 P2|=0x70。主程序清單如下，程序流程圖如圖11所示。在本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)功能要求，可以把系統(tǒng)程序劃分為5個(gè)模塊，即主程序模塊、顯示模塊、溫度測(cè)量模塊、鍵盤(pán)掃描模塊、其它子程序模塊，如圖10所示。整個(gè)報(bào)警與指示電路如圖9所示，其中綠、紅、電平拉低時(shí)點(diǎn)亮LED，電平拉高時(shí)蜂鳴器響。圖9 報(bào)警與指示模塊在本次設(shè)計(jì)中，采用LED發(fā)光二極管作為系統(tǒng)指示燈，采用蜂鳴器作為報(bào)警鳴笛。RT1602C與單片機(jī)的連線如圖8所示。RT1602C字符型液晶顯示模塊是16字2行的采用57點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其引腳定義如圖7所示。這樣單總線DQ在閑置狀態(tài)時(shí)為高電平。無(wú)論是接外部電源還是用內(nèi)部寄生電源，I/O口線要接5kΩ左右的上拉電阻。如果DS18B20由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總線被一個(gè)強(qiáng)上拉拉高，否則將不會(huì)由返回值。在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。在上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為12位。圖5 DS18B20封裝及引腳DS18B20的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器。因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20的包含一個(gè)獨(dú)特的序號(hào)，多個(gè)DS18B20可以同時(shí)存在于一條總線，這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位，溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒，用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)電子產(chǎn)品溫度計(jì)、或任何熱敏感系統(tǒng)?？捎脭?shù)據(jù)總線供電， ，測(cè)量溫度的范圍為55℃至+125 ℃，在10℃至+85℃范圍內(nèi)精度為177。本次設(shè)計(jì)中的溫度傳感器使用的是DALLAS公司的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，這是一種常用的溫度傳感器，具有體積小、硬件開(kāi)銷(xiāo)低、抗干擾能力強(qiáng)、精度高的特點(diǎn)。3個(gè)鍵設(shè)計(jì)思路如下：當(dāng)按下S1鍵時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入上下限警戒值調(diào)整狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝淮伟聪耂1鍵時(shí)，進(jìn)行上限警戒值設(shè)定，當(dāng)?shù)诙伟聪耂1鍵時(shí)，進(jìn)行下限警戒值設(shè)定，當(dāng)?shù)谌伟聪耂1鍵時(shí)，回到正常工作狀態(tài)。圖4 鍵盤(pán)接口模塊本次設(shè)計(jì)需要的按鍵有4個(gè)，除去一個(gè)復(fù)位按鍵外，還有3個(gè)功能按鍵，因此
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