《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
來源:微型機(jī)與應(yīng)用2010年第24期
李 鐵
(遼寧工程技術(shù)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院, 遼寧 葫蘆島125105)
摘要: 系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī),,配以DS18B20數(shù)字溫度傳感器,,該溫度傳感器可自行設(shè)置溫度上下限。單片機(jī)將檢測到的溫度信號與輸入溫度的上,、下限進(jìn)行比較,,由此判斷是否啟動(dòng)繼電器以開啟設(shè)備。 設(shè)計(jì)中還加入了常用的數(shù)碼管顯示及狀態(tài)燈,、顯示燈常用電路,。
Abstract:
Key words :

摘  要: 系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī),配以DS18B20數(shù)字溫度傳感器,,該溫度傳感器可自行設(shè)置溫度上下限,。單片機(jī)將檢測到的溫度信號與輸入溫度的上、下限進(jìn)行比較,,由此判斷是否啟動(dòng)繼電器以開啟設(shè)備,。 設(shè)計(jì)中還加入了常用的數(shù)碼管顯示及狀態(tài)燈、顯示燈常用電路,。
關(guān)鍵詞:AT89S51單片機(jī),; 控制; DS18B20

    溫度量是工業(yè)對象控制中的一項(xiàng)重要參數(shù),,對它的測量與控制有十分重要的意義,。采用51單片機(jī)為核心的溫度系統(tǒng)對溫度進(jìn)行控制,是用途廣泛的一類工業(yè)控制系統(tǒng),。這類系統(tǒng)不僅具有控制方便,、組態(tài)簡單、靈活性大,、成本較低,、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),而且可以大幅度提高被控制溫度的技術(shù)指標(biāo),,從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量[1],。
1 設(shè)計(jì)方案
    本系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示,它由五部分組成:
    ①控制部分,主芯片采用單片機(jī)AT89S51,;
    ②顯示部分,采用3位LED數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描方式實(shí)現(xiàn)溫度顯示,;
    ③溫度采集部分,采用DS18B20溫度傳感器;
    ④鍵盤溫度設(shè)定部分,;
    ⑤繼電器部分,。

1.1 控制部分
    單片機(jī)AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn),四個(gè)端口只需要兩個(gè)就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要,,很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用[2],。
1.2 顯示部分
    顯示電路采用3位共陰極的LED數(shù)碼管,,從P0口送數(shù),P2口掃描,。
1.3 溫度采集部分
    DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器,,與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比,它能直接讀出被測溫度[3],。這一部分主要完成對溫度信號的采集和轉(zhuǎn)換工作,,由DS18B20數(shù)字溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分組成。數(shù)字溫度傳感器DS18B20把采集到的溫度通過數(shù)據(jù)引腳傳到單片機(jī)的P1.0口,,單片機(jī)接收溫度并存儲[4],。
1.4 溫度設(shè)定部分
    鍵盤選用輕觸開關(guān),只用三個(gè)鍵來輸入,,其功能分別為“加一”,,“減一”和“確認(rèn)”。
    (1)Enter —— P1.7(S2)
    (2)Down —— P1.6(S3)
    (3)Up —— P1.5(S4)
    顯示溫度:
    (1)沒有DS18B20存在時(shí),,數(shù)碼管顯示錯(cuò)誤888,。
    (2)有DS18B20存在時(shí),數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度XXX,。
    設(shè)定溫度:
    (1)按下Enter,,數(shù)碼管溫度顯示停止,顯示的數(shù)字888變得比以前亮,。
    (2)這時(shí)可以按Up和Down來調(diào)節(jié)當(dāng)前溫度,。
    (3)調(diào)節(jié)好后,按Enter退出,。這時(shí)數(shù)字又變暗了,,數(shù)碼管繼續(xù)顯示當(dāng)前溫度。繼電器隨著設(shè)定的溫度,,依據(jù)情況跳變,。
1.5 繼電器部分
    本系統(tǒng)利用繼電器的吸合與否來控制加熱裝置和降溫裝置,實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制,。
2 硬件設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)的硬件電路如圖2所示,,單片機(jī)的P1.0接DS18B20的2號引腳,P0口送數(shù)P2口掃描,,P1.1,、P1.2控制加熱器和電風(fēng)扇的繼電器。

3 軟件設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)程序主要包括主程序,、讀出溫度子程序,、復(fù)位應(yīng)答子程序,、寫入子程序等,。系統(tǒng)總的流程圖如圖3所示,。

    本文所設(shè)計(jì)的基于AT89S51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,,測溫準(zhǔn)確,,在實(shí)際應(yīng)用中能夠取得良好的控制效果,溫度控制精度達(dá)到±1℃,。該智能溫度控制器還可以將測得的溫度通過單片機(jī)與通訊模塊相連接,,以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶,使用戶能夠隨時(shí)對溫度進(jìn)行監(jiān)控,。本系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于如建筑,、倉儲等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 明德剛.DS18B20在單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),,2006(12):43-44.
[2] 韋瓏?yán)?,楊榮松.基于DS18B20的單片機(jī)多點(diǎn)溫度控制系統(tǒng)[J].機(jī)械與電子,2007(11):49-50.
[3] 李毅,余少群,,周步洲.基于DS18B20的測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù),,2009(01):31-33.
[4] DONG Xiao You, BAI Ze Sheng, LIU Ru.Temperature  measurement based on MCS-51 single chip microcomputer[J]. Journal of Yanan University,2005(02):32-35.

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