基于51单片机的智能温度调节装置设计.doc

XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计1电子设计与制作报告题 目： 基于 51 单片机的智能温度调节装置设计 班 级： 12 级电气 X 班 姓 名： XX 学 号： XXXXXXXX 同组成员： XXX,XXX,XXX,XXX,XXX 成 绩： XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计2基于 51 单片机的智能温度调节装置设计摘要：随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能独立工作的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域本文介绍了一个基于 89C51 单片机和数字温度传感器DS18B20 以及操控半导体制冷片的智能控温系统，并用 LCD12864 液晶屏显示温度值，并且能够显示时间以及显示调节温度至指定温度所用的时间。

系统电路简单、操作简便，能任意设定报警温度，系统完成了电子设计的基本要求和大部分扩展内容要求扩展部分的波形显示花屏，未能做出来关键词：89c51，lcd12864，报警，时间，波形XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计3目录1 引言........................................................................4 2 任务要求....................................................................4 2.1 基本要求 ..........................................................................4 2.2 扩展功能 ..........................................................................4 3 总体方案设计................................................................5 3.1 方案论证 ..........................................................................5 3.1.1 方案一 ......................................................................5 3.1.2 方案二 ......................................................................5 3.2 总体设计框图 ......................................................................5 4 本组设计及完成情况..........................................................6 4.1 单片机系统 ........................................................................6 4.2 数字温度传感器模块 ................................................................7 4.2.1 DS18B20 性能.................................................................7 4.2.2 DS18B20 外形及引脚说明.......................................................8 4.2.3 DS18B20 接线原理图...........................................................8 4.3 显示模块...........................................................................8 4.3.1 LCD12864 性能................................................................8 4.3.2 LCD12864 引脚及说明..........................................................9 4.3 报警模块 ..........................................................................9 4.4 驱动模块 .........................................................................10 4.5 完成情况..........................................................................10 4.5.1基本功能实现 .............................................................10 4.5.2 附加功能实现................................................................10 4.5.3 未完成功能：................................................................11 4.5.4 系统优缺点..................................................................11 5 本人承担工作及完成情况介绍.................................................12 5.1 实时温度显示......................................................................12 5.1.1 对 18b20 进行操作：..........................................................12 5.1.2 对 lcd12864 进行操作.........................................................12 5.1.3 显示操作....................................................................13 5.2 按键功能..........................................................................13 5.3 波形显示..........................................................................13 参考文献：...................................................................14XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计41 引言随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便是不可否定的，各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。

数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便其中数字温度计就是一个典型的例子数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点其主要用于对测温要求准确度比较高的场所，或科研实验室使用，该设计使用80C51 单片机作控制器，数字温度传感器 DS18B20 测量温度，单片机接受传感器输出，经处理将温度显示在用 12864 液晶屏上2 任务要求2.1 基本要求1.能够通过键盘和液晶（或数码管）设定温度值，温度值的设定范围为-10~10 摄氏度，最小区分度为 1 摄氏度2.控制装置实时显示被控对象温度，当温度达到设定值时，控制装置通过液晶或声光发出提示信号3.被控对象温度精度为 2 摄氏度2.2 扩展功能1.控制装置实时显示当前时间2.控制装置可记录被控对象温度达到设定值的时间（时间最小分辨率为 0.1s）3.用液晶实时显示的被控对象温度值，3 秒刷新一次并显示被控对象温度随时间变化的曲线，实时刷新显示，30 秒刷新一次4.被控对象温度精度为 1 摄氏度，尽量缩短被控对象达到温度设定值的时间XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计53 总体方案设计3.1 方案论证3.1.1 方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件，将随被测温度变化的电压或电流采样，进行 A/D 转换后就可以用单片机进行数据处理，实现温度显示。

这种设计需要用到A/D 转换电路，增大了电路的复杂性，而且要做到高精度也比较困难3.1.2 方案二考虑到在单片机属于数字系统，容易想到数字温度传感器，可选用 DS18B20 数字温度传感器，此传感器为单总线数字温度传感器，起体积小、构成的系统结构简单，它可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理，即可实现温度显示另外 DS18B20 具有 3 引脚的小体积封装，测温范围为-55~+125 摄氏度，测温分辨率可达 0.0625 摄氏度，其测量范围与精度都能符合设计要求以上两种方案相比较，第二种方案的电路、软件设计更简单，此方案设计的系统在功耗、测量精度、范围等方面都能很好地达到要求，故本设计采用方案二3.2 总体设计框图本方案设计的系统由单片机系统（80C51） 、数字温度传感器（DS18B20） 、12864 液晶屏、XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计6按键控制模块、温度报警模块组成，其总体架构如下图 1图 1 系统总体方框图4 本组设计及完成情况4.1 单片机系统本设计采用 80C51 单片机作为控制器，完成所有功能的控制，包括：1.DS18B20 数字温度传感器的初始化和读取温度值2.12864 液晶屏的驱动和显示3.温度的读取比较和报警单片机系统电路原理图：80C51 单单 片片 机机测温模块 （DS18B20）驱动模块 半导体制冷片显示模块 （12864 液晶屏）报警模块按键模块XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计7图 2 单片机系统原理图4.2 数字温度传感器模块4.2.1 DS18B20 性能独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通信简单的多点分布应用无需外部器件可通过数据线供电零待机功耗测温范围-55~+125℃，以 0.5℃递增可编程的分辨率为 9~12 位，对应的可分辨温度分别为 0.5℃、0.25℃、0.125℃和 0.0625℃温度数字量转换时间 200ms，12 位分辨率时最多在 750ms 内把温度转换为数字XX：基于 51 单片机的智能温度调节装置设计8应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计和任何热感测系统负压特性：电源极性接反时，传感器不会因发热而烧毁，但不能正常工作4.2.2 DS1。