智能溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)論文

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1、南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）智能溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要IAbstractII第一章總體設(shè)計(jì)方案11.1智能溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證11.2方案要求11.3方案總體設(shè)計(jì)框圖11.4方案選擇31.4.1主控單元的選擇31.4.2溫度檢測單元的選擇31.4.3溫度顯示器件的選擇5第二章各單元模塊的硬件設(shè)計(jì)62.1系統(tǒng)主要器件的介紹62.1.1AT89C52單片機(jī)的介紹62.1.21602LCD液晶顯示的介紹92.1.3DS18B20數(shù)字溫度傳感器介紹142.2各部分電路設(shè)計(jì)172.2.1晶振電路和復(fù)位電路172.2.2按鍵輸入電路182.2.3溫

2、度采集電路192.2.4液晶顯示電路192.2.5報(bào)警電路202.2.6溫度控制電路21第三章軟件部分223.1系統(tǒng)主程序流程圖22總結(jié)23參考文獻(xiàn)24附錄一：電路原理圖26附錄二：仿真圖27II南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章總體設(shè)計(jì)方案1.1智能溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證本設(shè)計(jì)方案為智能溫控系統(tǒng)，首先需要對待測溫度進(jìn)行檢測處理，根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)需要以單片機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)拓展。所以需要選擇合適的溫度檢測器件將所測得溫度進(jìn)行合適的轉(zhuǎn)換成為單片機(jī)能夠識別的信號，進(jìn)而單片機(jī)對所接受的信號進(jìn)行處理，輸出合適的信號進(jìn)而驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路和加熱電路或者散熱電路工作

3、。從而達(dá)到設(shè)計(jì)方案所要求的對溫度的智能檢測調(diào)節(jié)功能。1.2方案要求用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制一個(gè)溫室的溫度，功能要求如下：（1）要求溫室溫度分為兩檔：第一檔為室溫（25℃左右），第二檔為40℃，要求溫度控制誤差≤±2℃。（2）升溫由2臺1000W的電爐實(shí)現(xiàn)。（3）要求實(shí)時(shí)顯示溫室溫度，顯示位數(shù)為3位，即××.×℃。（4）當(dāng)不能保證所要求溫度范圍時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號。（5）對升溫和降溫過程的時(shí)間不作要求。要求采用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。1.3方案總體設(shè)計(jì)框圖溫度傳感器將檢測溫度信息轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓信號之后，將電壓信號放大并且傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)可以接受的處理能力

4、范圍內(nèi)，然后經(jīng)過低通濾波，去除掉雜亂信號并送入單片機(jī)。單片機(jī)將檢測到的待測溫度的信息與設(shè)定的值進(jìn)行比較之后，如果檢測的值相比較設(shè)定的要高，單片機(jī)輸出的低電平驅(qū)動(dòng)了報(bào)警的系統(tǒng)自動(dòng)的報(bào)警提示溫度過高，同時(shí)散熱電路開始工作，實(shí)現(xiàn)散熱功能；當(dāng)溫度較設(shè)定的值低時(shí)，單片機(jī)輸出高電平，同時(shí)加熱電路開始工作，實(shí)現(xiàn)加熱的功能。從而實(shí)現(xiàn)對溫度的一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的控制調(diào)節(jié)。29南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）該單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)是以STC89C52單片機(jī)為主控核心，用溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度采樣收集。整個(gè)系統(tǒng)的硬件部分包括溫度檢測系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、

5、散熱系統(tǒng)等。溫度檢測報(bào)警器是能夠檢測環(huán)境中溫度，具有報(bào)警功能的儀器，儀器的基本組成部分應(yīng)為：溫度采集電路、單片機(jī)控制電路、數(shù)字顯示電路及控制報(bào)警電路、加熱電路還有散熱電路?；痉桨福罕痉桨甘腔趩纹瑱C(jī)進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的采集及處理，由于數(shù)字溫度傳感器DS18B20內(nèi)部集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換部件，芯片可將采集到的溫度模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化并通過單總線傳輸給單片機(jī)。所以單片機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并將數(shù)據(jù)顯示在液晶屏幕上。通過按鍵輸入預(yù)設(shè)溫度，如果不在溫度范圍內(nèi)，便驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電爐進(jìn)行加熱，以達(dá)到控制溫度的效果。具體實(shí)驗(yàn)過程：1.先收集與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的參考資料

6、，如單片機(jī)原理等書籍2.對于使用的元器件進(jìn)行篩選與整理，并設(shè)計(jì)相關(guān)電路與參數(shù)計(jì)算3.進(jìn)行硬件原理圖仿真，采用proteus仿真軟件，4.根據(jù)軟件代碼及仿真效果對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整單片機(jī)主控制器鍵盤輸入DS18B20液晶顯示蜂鳴器報(bào)警加熱（散熱）電路圖1.1溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖29南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1.4方案選擇1.4.1主控單元的選擇隨著如今科技的發(fā)展，單片機(jī)可謂種類繁多。在此方案設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是最核心的主控原件。所以單片機(jī)的選取尤為重要。通常選擇單片機(jī)主要從指令結(jié)構(gòu)、運(yùn)行速度、程序存儲方式和功能等幾個(gè)方面為原則進(jìn)行選取。AT89C52單片機(jī)和AT8

7、9C51單片機(jī)都是常見的的單片機(jī)芯片。在本設(shè)計(jì)中需要選取合適的單片機(jī)作為控制核心，通過軟件的編的程的方法進(jìn)行溫度的檢測和判斷檢測，并在其I/O口輸出控制信號。相對于AT89C51單片機(jī)而言，AT89C52單片機(jī)具有性能高、工作的電壓低等特點(diǎn)。另外AT89C52多一個(gè)定時(shí)器T2，ROM多4K，RAM多128B，中斷多2個(gè)，多一個(gè)看門狗,在數(shù)據(jù)和指針、掉電等方面還有一些改進(jìn)。最重要的是它兼容標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令系統(tǒng)，在實(shí)際的試驗(yàn)的應(yīng)用中更具實(shí)用性了，并且AT89C52單片機(jī)價(jià)格也經(jīng)濟(jì)和實(shí)惠，符合本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的要求。綜合以上所述最終選擇AT89C52作為本方案

8、的主控芯片。1.4.2溫度檢測單元的選擇根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求，需要對待測溫度進(jìn)行相對