【正文】 程，也是沿空間的一個(gè)傳播過程， 需要用偏微分方程來描述各點(diǎn)溫度變化的規(guī)律。 溫度控制在我國電子，治金，機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，由于具有其工礦復(fù)雜，參數(shù)多變，運(yùn)行慣性大，控制滯后等特點(diǎn)，它對(duì)控制調(diào)節(jié)器要求極高。除了這些部門之外，溫度控制系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，是用途很廣的一類工業(yè)控制系統(tǒng)。 以溫度作為被控制量的反饋控制系統(tǒng)。 溫度控制器的發(fā)展 現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集控制 (即溫度控制器技術(shù) )、信息傳輸(通信技術(shù) )和信息處理 (計(jì)算機(jī)技術(shù) )。而小風(fēng)扇就開始降溫工作，把加熱器的溫度降到所規(guī)定的最低值，之后繼電器又開始吸合，開始加熱工作。 溫度控制器的任務(wù)，具體的說就是用 DS18B20（數(shù)字溫度傳感器）來感應(yīng)被加熱的電阻溫度，把傳感器感應(yīng)到的溫度傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)里進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用單片機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的把溫度值輸出來傳輸?shù)綌?shù)碼管中去顯示當(dāng)前測(cè)到的溫度值。溫度的輸出值也比較準(zhǔn)確。例如，對(duì)于制冷于制熱裝置（如空調(diào)器、冷飲水機(jī)、電冰箱、浴室，咖啡壺等等許多用品中）溫度控制器可以根據(jù)設(shè)定溫度直接控制電機(jī)或者開關(guān)的停開，使溫度到達(dá)所預(yù)定的溫度值。比如用在對(duì)冷部位（如空調(diào)室、冷凍水、庫溫等）的溫度及其波動(dòng)范圍進(jìn)行控制的電開關(guān)。在硬件設(shè)計(jì)方面，由 AT89C5 DS18B20(數(shù)字溫度傳感器 )、數(shù)碼管，小風(fēng)扇，金屬膜電阻構(gòu)成的電路，在軟件方面，以單片機(jī)和 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器為中心，詳細(xì)的闡述了系軟件設(shè)計(jì)的思想，主流程圖以及相應(yīng)電路模塊的流程圖。 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 溫度 監(jiān)控 器的設(shè)計(jì)與制作 姓 名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級(jí) 分 院 指導(dǎo)教師 2021 年 9 月 23 日 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 溫度 監(jiān)控 器的設(shè)計(jì)與制作 摘 要 ： 本設(shè)計(jì)基于 AT89C51 和 DB18B20 來實(shí)現(xiàn)溫度控制器的制作，它以 89C51單片機(jī)為核心，配以 DS18B20(數(shù)字溫度傳感器 )，小風(fēng)扇，金屬膜電阻來完成溫度的控制與顯示。系統(tǒng)的硬件和軟件都比較簡明， 且 易于實(shí)施。 關(guān)鍵詞 ： 溫度控制器； DS18B20； AT89C51 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 目錄 摘要 ??????????????????????? ???????? 1 1緒論 ???????????????? ??????? ???????? 3 溫度控制器的意義與任務(wù) ?????????????? ??? ?? 3 溫度控制器的發(fā)展 ???????????????? ????? ? 3 論文設(shè)計(jì)內(nèi)容 ???????????????? ??????? ? 4 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 思路 ?? ?????????????? ??? ??????? 4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 思路 ??????????????? ??????? 4 核心電路 介紹 ?????? ???? ???? ? ????? ???? 5 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 ??????? ????? ???????? 7 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器結(jié)構(gòu)介紹 ??????????? ??? 8 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器的特性 ???????? ?? ?? ??? 9 DS18B20 與 AT89C51 的連接電路 ?????????????? ? 10 3 硬件電路設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… 10 顯示電路設(shè)計(jì) ??????? ???????????????? … 10 控制電路設(shè)計(jì) ??????? ??????????????? ?? 12 晶振 電路的設(shè)計(jì) ??????????????????????? 12 復(fù)位 電路的設(shè)計(jì)?????????????? ????????? 13 4 軟件設(shè)計(jì) ??????????????? ???? ????????? 14 設(shè)計(jì) 思路 ?? ???????????? ????????? ??? 14 顯示 程序 設(shè)計(jì) ??????? ??????? ????????? ? 15 溫度控制程序設(shè)計(jì)?????????????? ??????? ? 16 5 調(diào)試????????? ?? ??????? ? ???????? ??? 17 調(diào)試準(zhǔn)備 ??????? ????? ???????????? ? 17 關(guān)于溫度控制器的部分調(diào)試 ???? ??????????? ??? 18 軟件編程的幾點(diǎn)體會(huì) ?????? ???????????? ? … 18 結(jié) 論 ??? ????????? ????????????????? ? 19 謝辭???? ??????? ??????????????????? ? 20 參考文獻(xiàn)??? ?????????????????????????? 21 附錄 A（電路元器件清 單 ）? ??? ????????????????? 22 附錄 B（電路原理 圖）??????????????????????? ? 23 附錄 C（ PCB圖） ????????????????????????? ? 24 附錄 D（實(shí)物圖） ?????????????????? ?? ??????? 25 附錄 E（軟件程序 ） ??????????????????? ????? ???? ? 26 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 緒論 溫度控制器的意義與任務(wù) 隨著社會(huì)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，在人們的生活中對(duì)于溫度的要求也越來越來要求了，而溫度控制器它就可以解決人們對(duì)于這方面的要求， 他可以把溫度控制在人們所需要的溫度范圍內(nèi)。根據(jù)制冷、制熱裝置方式的不同，溫度控制器電路的電控對(duì)象亦不同。溫度控制器在實(shí)際中應(yīng)用很廣泛，也很實(shí)用。隨意技術(shù)的發(fā)展，溫度控制器的應(yīng)用更加廣泛，所應(yīng)用的場(chǎng)合也 越來越多，效率與穩(wěn)定也會(huì)不斷的提高，在以后的發(fā) 展中會(huì)更加的完善、 實(shí)用。如果所測(cè)到的溫度值位達(dá)到限定最高值時(shí)就讓繼電器吸和把金屬膜電阻加熱，以至達(dá)到所規(guī)定的上限溫度值，如果達(dá)到了所規(guī)定的溫度值，繼電器就斷開。就這樣一直反復(fù)工作，把溫度控制在所規(guī)定的溫度 值內(nèi)活動(dòng)，而數(shù)碼管也會(huì)顯示相應(yīng)的溫度值。溫度控制器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度控制器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量日漸上升。在化工、石油、冶金等生產(chǎn)過程的物理過程和化學(xué)反應(yīng)中，溫度往往是一個(gè)很重要的量，需要準(zhǔn)確地加以控制。溫 度控制系統(tǒng)常用來保持溫度恒定或者使溫度按照某種規(guī)定的程序變化。目前，仍有相當(dāng)部分工業(yè)企業(yè)在用窖，爐，烘干生產(chǎn)線存在著控制精度不高，爐內(nèi)溫度均勻性差等問題，達(dá)不到工藝要求，造成裝備運(yùn)行成本費(fèi)過高，產(chǎn)出品品浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 質(zhì)差，嚴(yán)重影響企業(yè)濟(jì)濟(jì)效益，急需進(jìn)行技術(shù)改造。因此溫度控制系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)分布參數(shù)系統(tǒng)。解決的途徑有二：一是把溫度控制系統(tǒng)作為時(shí)滯系統(tǒng)來考慮。具有時(shí)滯是多數(shù)溫度控制系統(tǒng)的特點(diǎn)之一。采用分散控制?？色@得較好的控制精度。 自 70 年代以來，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是在微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化，自適應(yīng)，參數(shù)自整定等方面取得成果。 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 本論文詳細(xì)的闡述了一個(gè)溫度控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要包括介紹溫度控制器的基本理論、硬件電路的設(shè)計(jì)、軟件編程、硬件軟件調(diào)試等幾部分。 （ 2）硬件電路設(shè)計(jì)方面，完成了總體硬件電路的設(shè)計(jì)：包括核心電路的選擇(AT89C51)、數(shù)字溫度傳感器、顯示電路、控制電路和晶振電路的設(shè)計(jì)。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 思路 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)說明 在現(xiàn)代工業(yè)測(cè)溫的許多方面都要有對(duì)溫度的處理、控制和顯示。還有溫度控制器具有控制精度高，抗干擾力強(qiáng)，魯棒性好 響應(yīng)快、動(dòng)態(tài)偏差小 的特點(diǎn)。本浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 文給出了基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框圖，它主要由以下幾部分構(gòu)成，如圖 所示： 圖 ①基于單片機(jī) AT89C51 的 核心電路部分。 ②傳感器部分。 ③顯示電路部分。 ④ 控制電路部分。其任務(wù)的是控制溫度的上下限溫度值 。 核心電路 的 設(shè)計(jì) 在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中硬件的價(jià)格和成本是對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)鍵影響的因素，因此選擇一 種最合適硬件電路的核心 —— 單片機(jī)是首要任務(wù)。因此選擇一個(gè)價(jià)格低廉而且功能合適的單片機(jī)有著十分重要的意義。 AT89C51 單片機(jī)： 89C51 系列的單片機(jī)是當(dāng)前最新的一種電擦寫的 8位單片機(jī)，與 80C51 系列完全兼容，有較強(qiáng)的保密功能，其片內(nèi)的閃速存儲(chǔ)器編程和擦除完全用電實(shí)現(xiàn)，編程的速度快，可實(shí)現(xiàn)在線編程。有低電壓編程和高電壓編程（ 12V）兩種模式。 ① 主要性能： 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 單 片 機(jī) 溫度 顯示 控制 電路 晶振 電路 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 ◆ 內(nèi)含 4KB 的 FLASH 存儲(chǔ)器，擦寫次數(shù) 1000 次。 ◆ AT89C51 工作電源電壓為 5（ 1177。 ◆ 兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式。 ◆ 具有 32