【正文】 單片機(jī)發(fā)展背景 經(jīng)過 1970 年的微型計(jì)算機(jī)研制成功， 與 SCM 單片微機(jī)，美國(guó)的美國(guó)英特爾公司在 1971 年生產(chǎn)的原型 4位單芯片 4004 和 1972 年生產(chǎn)的 8位單芯片 8008 的出現(xiàn)，這是首次公開亮相單片機(jī)。 當(dāng)由于環(huán)境溫度變化太劇烈或由于加熱或降溫設(shè)備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導(dǎo)致在 正常 時(shí)間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī) 定的溫度限內(nèi)的時(shí)候，單片機(jī)通過三極管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出警笛聲。 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 溫度傳感器 DS18B20 從 水浴 環(huán)境的不同位 置采集溫度，單片機(jī) AT89C52 獲取采集的溫度值，經(jīng)處理后得到當(dāng)前環(huán)境中一個(gè)比較穩(wěn)定的溫度值，再根據(jù)當(dāng)前攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 方案設(shè)定與總體設(shè)計(jì) 3 通過鍵盤 設(shè)定的溫度 恒定 值，通過加熱和降溫對(duì)當(dāng)前溫度進(jìn)行調(diào)整。單片機(jī)內(nèi)部電源我采用多電源供電，這樣的好處是對(duì)數(shù)字電路、驅(qū)動(dòng)電路分別提供電源，大大減少了對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊的干擾，以及保證了各個(gè)部分有充足的工作電流，提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性與可靠 性。但是本設(shè)計(jì)采用的是單片機(jī)用兩 個(gè)端口直接控制冷熱水閥，當(dāng)溫度高于設(shè)定恒溫值的時(shí)候，通過單片機(jī)啟動(dòng)冷水閥門，當(dāng)溫度低于設(shè)定恒溫值的時(shí)候啟動(dòng)熱水閥門，這樣就可以達(dá)到一直處于設(shè)定溫度值的水溫效果。而水溫主要靠溫度傳感器對(duì)控制水浴進(jìn)行檢測(cè)，然后把檢測(cè)得到的溫度穿給單片機(jī)，從而達(dá)到控制目的。在當(dāng)今水資源日益匱乏，具有簡(jiǎn)單和擴(kuò)展溫度控制系統(tǒng)，對(duì)我們社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，都具有十分重要的意義。水是一種重要的資源，我們的生存，無論是在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，我們的日常生活中隨處可見不能沸水。 針對(duì)這一問題，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的溫度控制系統(tǒng)，溫度控制精度高，它被廣泛使用，功能強(qiáng)大，小巧美觀，攜帶方便，是一種實(shí)用，價(jià)廉的控制系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)溫度控制領(lǐng)域，如溫室 、 發(fā)酵罐 、 電源和其他地方的溫度控制。 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 隨著社會(huì)的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)與技術(shù)，應(yīng)用和測(cè)量?jī)x器的進(jìn)展，智能化是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)的主流。使用水溫控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行有效控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 水溫檢測(cè)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。 單片機(jī)以其集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，在過程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用 ，特別是單片機(jī)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)發(fā)展史上又一個(gè)新的里程碑。35 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 1 1 緒 論 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景 測(cè)量和控制功能是從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種參數(shù)，采用科學(xué)的計(jì)算方法，集成了多種先進(jìn)技術(shù)，這樣可以有效地控制每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅保證了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，但也能確保安全生產(chǎn)。26 致 謝 25 附錄：?jiǎn)纹瑱C(jī)程序 20 5 軟件設(shè)計(jì) 19 復(fù)位和晶振電路 18 冷熱電磁閥電路 18 超溫報(bào)警電路 17 通訊模塊電路 16 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 2 LED顯示電路 15 鍵盤輸入電路 15 溫度采集電路 15 電源輸入電路 12 MAX232芯片 11 溫度傳感器 8 片上資源 6 特殊功能 5 引腳 4 單片機(jī) 1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 I ABSTRACT 單片機(jī)通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制水溫的效果。溫度信號(hào)采集選擇的溫度傳感器是溫度芯片 DS18B20，并以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給單片機(jī)，通過單片機(jī)把溫度信號(hào)顯示在 LED 上。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的水浴溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 蘭 小 龍 學(xué)生學(xué)號(hào)： 202020504016 院 （系）： 電氣信息工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 2020 級(jí) 測(cè)控技術(shù)與儀器 指導(dǎo)教師： 謝兵 講師 二〇一三年六月 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 I 摘 要 隨著電子科技、測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)參數(shù)，而采用單片機(jī)來對(duì)這些 溫度參數(shù)進(jìn)行測(cè)量及控制已成為當(dāng)今的一個(gè)重要控制領(lǐng)域。 本設(shè)計(jì)以 AT89C52 單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了一套水浴溫度控制系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述了工作原理和設(shè)計(jì)方法。該控制系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分，其中，硬件設(shè)計(jì)包括溫度檢測(cè)電路、溫度控制電路、 PC機(jī) 與 單片機(jī)串口通訊 電路和數(shù)碼管顯示電路；軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要模塊有：主程序、數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號(hào)處理程序、水閥控制 程序、超溫報(bào)警程序等。 關(guān)鍵詞 AT89C52， DS18B20，溫度控制，顯示電路，串口通訊 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT II ABSTRACT With the rapid development and wide application of electronic technology, puter measurement and control technology, in industrial production in the temperature is controlled by single chip microputer index monly used, and the parameters of control have bee the mainstream. The working principle and design method of temperature control system of this design uses AT89C52 microcontroller as the core of the. The temperature sensor of the temperature signal acquisition and selected a DS18B20 temperature chip, and digital signal transmitted to the SCM, SCM through the digital temperature signal is displayed on the LED. This paper introduces the hardware part, the part of software design, the control system includes: temperature detection circuit, temperature control circuit, PC and MCU serial munication circuit and digital display circuit. The software adopts the module structure, main modules are: program, keyboard scanning and key processing procedure, temperature signal processing procedure, the water valve control program, overtemperature alarm program of digital tube display. Through carries on corresponding processing to the signal, MCU achieve the purpose of temperature control. Key words AT89C52, DS18B20, temperature control, display circuit, serial munication 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 1 目錄 摘 要 II 1 緒 論 1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景 1 2 方案設(shè)定與總體設(shè)計(jì) 2 方案設(shè)定 2 單片機(jī)及水溫控制方案 2 冷熱水控制方案 2 電源設(shè)計(jì)方案 2 LED顯示設(shè)計(jì)方案 2 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 2 3 硬件部分 4 單片機(jī)發(fā)展背景 4 AT89C52單片機(jī) 4 功能特性 8 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 8 中斷 11 LED數(shù)碼管顯示器 13 74HC573芯片 14 4 電路設(shè)計(jì) 22 主程序流程圖 22 軟件調(diào)試 方法 23 結(jié) 論 24 參 考 文 獻(xiàn) 因此，測(cè)量和控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于煉油，化工，冶金，電力，電子，輕工和紡織工業(yè)。作為計(jì)算機(jī)兩大發(fā)展方向之一的單片機(jī)，以面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)控制為己任，嵌入到如家用電器、汽車、機(jī)器人、儀器儀表等設(shè)備中，使其智能化。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時(shí)候都需要對(duì)水溫進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。水溫控制系統(tǒng) 應(yīng)用十分廣闊。溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)，控制對(duì)象的溫度。和溫度控制完成人工并沒有足夠的重視，在很多地方都需要的溫度監(jiān)測(cè)，以防止發(fā)生意外。特別是近年來，溫度控制系統(tǒng) 已經(jīng)應(yīng)用到人們的生活的每一個(gè)方面，溫度控制的發(fā)展和人們的生活密切相關(guān)。為了控制水溫，可以大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約資源，提高我們的生活質(zhì)量。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 方案設(shè)定與總體設(shè)計(jì) 2 2 方案設(shè)定與總體設(shè)計(jì) 方案設(shè)定 單片機(jī)及水溫控制方案 建立單片機(jī)水溫控 制系統(tǒng)可以采用 51 系列單片機(jī)作為主控系統(tǒng)， 51 系列單片機(jī)產(chǎn)品也比較多，本人常用 AT89C52 單片機(jī)，因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)編程空間大，可用編程實(shí)現(xiàn)各種算法和各種控制，而且很容易控制進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及對(duì)電磁閥門進(jìn)行智能控制，從而對(duì)水的溫度進(jìn)行了恒定的控制以及對(duì)溫度的顯示。 冷熱水控制方案 控制冷熱水閥現(xiàn)在通常用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的正反轉(zhuǎn)來控制水閥的開關(guān)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制流量的大小，流量監(jiān)測(cè)使用流量傳感器。 電源設(shè)計(jì)方案 電源對(duì)于單片機(jī)尤為重要，因?yàn)閱纹瑱C(jī)不能直接使用交流電源 220V，只有通過電源模塊電路使 220V 的交流電源轉(zhuǎn)換為 5— 12V 的直流電源才可以供單片機(jī)只用。 LED 顯示設(shè)計(jì)方案