【正文】 單片機發(fā)展背景 經(jīng)過 1970 年的微型計算機研制成功， 與 SCM 單片微機，美國的美國英特爾公司在 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。 當由于環(huán)境溫度變化太劇烈或由于加熱或降溫設備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導致在 正常 時間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī) 定的溫度限內(nèi)的時候，單片機通過三極管驅動揚聲器發(fā)出警笛聲。 控制系統(tǒng)的總體設計 溫度傳感器 DS18B20 從 水浴 環(huán)境的不同位 置采集溫度，單片機 AT89C52 獲取采集的溫度值，經(jīng)處理后得到當前環(huán)境中一個比較穩(wěn)定的溫度值，再根據(jù)當前攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 方案設定與總體設計 3 通過鍵盤 設定的溫度 恒定 值，通過加熱和降溫對當前溫度進行調(diào)整。單片機內(nèi)部電源我采用多電源供電，這樣的好處是對數(shù)字電路、驅動電路分別提供電源，大大減少了對系統(tǒng)各個模塊的干擾，以及保證了各個部分有充足的工作電流，提高了整個系統(tǒng)的安全性與可靠 性。但是本設計采用的是單片機用兩 個端口直接控制冷熱水閥，當溫度高于設定恒溫值的時候，通過單片機啟動冷水閥門，當溫度低于設定恒溫值的時候啟動熱水閥門，這樣就可以達到一直處于設定溫度值的水溫效果。而水溫主要靠溫度傳感器對控制水浴進行檢測，然后把檢測得到的溫度穿給單片機，從而達到控制目的。在當今水資源日益匱乏，具有簡單和擴展溫度控制系統(tǒng)，對我們社會的可持續(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。 針對這一問題，該系統(tǒng)的設計，實現(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，功能強大，小巧美觀，攜帶方便，是一種實用，價廉的控制系統(tǒng)。廣泛應用于日常生活和工業(yè)溫度控制領域，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)設計的意義 隨著社會的發(fā)展，在各個領域的科學與技術，應用和測量儀器的進展，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)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進行有效控制，保證生產(chǎn)的自動化、智能化能夠順利、安全進行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 水溫檢測控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學研究和人們的生活領域中，得到了廣泛應用。 單片機以其集成度高、運算速度快、體積小、運行可靠、價格低廉等優(yōu)勢，在過程控制、數(shù)據(jù)采集、機電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡技術等方面得到了廣泛的應用 ，特別是單片機技術的開發(fā)與應用，標志著計算機發(fā)展史上又一個新的里程碑。35 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒論 1 1 緒 論 水溫控制系統(tǒng)設計的背景 測量和控制功能是從生產(chǎn)現(xiàn)場的各種參數(shù)，采用科學的計算方法，集成了多種先進技術，這樣可以有效地控制每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅保證了標準化生產(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：單片機程序 20 5 軟件設計 19 復位和晶振電路 18 冷熱電磁閥電路 18 超溫報警電路 17 通訊模塊電路 16 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（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 1 水溫控制系統(tǒng)設計的意義 I ABSTRACT 單片機通過對信號進行相應處理，從而實現(xiàn)自動控制水溫的效果。溫度信號采集選擇的溫度傳感器是溫度芯片 DS18B20，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機，通過單片機把溫度信號顯示在 LED 上。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 基于單片機的水浴溫度控制系統(tǒng)設計 學生姓名： 蘭 小 龍 學生學號： 202020504016 院 （系）： 電氣信息工程學院 年級專業(yè)： 2020 級 測控技術與儀器 指導教師： 謝兵 講師 二〇一三年六月 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 摘 要 I 摘 要 隨著電子科技、測量和控制技術的迅速發(fā)展與廣泛應用，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是一項重要數(shù)據(jù)參數(shù)，而采用單片機來對這些 溫度參數(shù)進行測量及控制已成為當今的一個重要控制領域。 本設計以 AT89C52 單片機為核心設計了一套水浴溫度控制系統(tǒng)，重點闡述了工作原理和設計方法。該控制系統(tǒng)主要分為硬件設計和軟件設計兩大部分，其中，硬件設計包括溫度檢測電路、溫度控制電路、 PC機 與 單片機串口通訊 電路和數(shù)碼管顯示電路；軟件設計采用模塊化結構，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、溫度信號處理程序、水閥控制 程序、超溫報警程序等。 關鍵詞 AT89C52， DS18B20，溫度控制，顯示電路，串口通訊 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（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 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 目錄 1 目錄 摘 要 II 1 緒 論 1 水溫控制系統(tǒng)設計的背景 1 2 方案設定與總體設計 2 方案設定 2 單片機及水溫控制方案 2 冷熱水控制方案 2 電源設計方案 2 LED顯示設計方案 2 控制系統(tǒng)的總體設計 2 3 硬件部分 4 單片機發(fā)展背景 4 AT89C52單片機 4 功能特性 8 數(shù)據(jù)儲存 8 中斷 11 LED數(shù)碼管顯示器 13 74HC573芯片 14 4 電路設計 22 主程序流程圖 22 軟件調(diào)試 方法 23 結 論 24 參 考 文 獻 因此，測量和控制技術已廣泛應用于煉油，化工，冶金，電力，電子，輕工和紡織工業(yè)。作為計算機兩大發(fā)展方向之一的單片機，以面向對象的實時控制為己任，嵌入到如家用電器、汽車、機器人、儀器儀表等設備中，使其智能化。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時候都需要對水溫進行嚴格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。水溫控制系統(tǒng) 應用十分廣闊。溫度測量與控制系統(tǒng)，控制對象的溫度。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，以防止發(fā)生意外。特別是近年來，溫度控制系統(tǒng) 已經(jīng)應用到人們的生活的每一個方面，溫度控制的發(fā)展和人們的生活密切相關。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。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 方案設定與總體設計 2 2 方案設定與總體設計 方案設定 單片機及水溫控制方案 建立單片機水溫控 制系統(tǒng)可以采用 51 系列單片機作為主控系統(tǒng)， 51 系列單片機產(chǎn)品也比較多，本人常用 AT89C52 單片機，因為該單片機編程空間大，可用編程實現(xiàn)各種算法和各種控制，而且很容易控制進行數(shù)據(jù)轉換及對電磁閥門進行智能控制，從而對水的溫度進行了恒定的控制以及對溫度的顯示。 冷熱水控制方案 控制冷熱水閥現(xiàn)在通常用電機轉動的正反轉來控制水閥的開關，電機的轉速控制流量的大小，流量監(jiān)測使用流量傳感器。 電源設計方案 電源對于單片機尤為重要，因為單片機不能直接使用交流電源 220V，只有通過電源模塊電路使 220V 的交流電源轉換為 5— 12V 的直流電源才可以供單片機只用。 LED 顯示設計方案