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摘 要

目前，我国工业和生活中温度控制大多还处在较简单的机械控制阶段；精度，可视性，用户操作便利性，智能性等大都处于基础较弱水平。随着电子技术的发展和成熟，数字化自动控温系统的使用在温度控制应用场景中有较大的潜力，自动控温系统的研究具有现实的意义。

本设计主要从数字化，可视性和用户便利性出发，设计一种基于STC89C52单片机的自动控温系统，它由单片机主控模块、测温模块、加热模块、蓝牙模块、键盘显示模块和测距模块组成，通过DS18B20传感器获取温度，超声波模块获取水量，LCD液晶屏进行显示。本设计能够显示实时温度和实时水量，通过按键设置目标温度使系统通过加热模块自动控制温度。并且通过蓝牙模块实时传送数据到手机操作系统，用户可以通过手机上软件查看实时数据并且设置目标温度。

经过应用实验表明系统达到了本设计的要求：测温准确，系统恒温误差也能满足日常使用场景的需求。

关键词：单片机；温度控制；测距；蓝牙

Automatic temperature control system based on single chip microcomputer

Abstract

At present, the temperature control in China's industry and life is still in the stage of relatively simple mechanical control; Accuracy, visibility, user convenience, intelligence and so on are mostly in the foundation of the weak level. With the development and maturity of electronic technology, the use of digital automatic temperature control system has a great potential in the temperature control application scenarios, and the research of automatic temperature control system has practical significance.

This design is mainly from the digitalization, visibility and user convenience, design an automatic temperature control system based on STC89C52 MCU, it is composed of the MCU master control module, temperature measurement module, heating module, Bluetooth module, keyboard display module and ranging module, can display real-time temperature and real-time water,

The system automatically controls the temperature through the heating module by setting the target temperature by pressing the button. And through the Bluetooth module real-time transmission of data to the mobile phone operating system, the user can view the real-time data through the mobile phone software and set the target temperature.

The application experiment shows that the system has reached the requirements of this design: display real-time water temperature and water quantity, accurate temperature, can set the target water temperature and automatic control of water temperature, can be viewed and operated through mobile phone.

Key words: MCU; temperature control; Range finding; Bluetooth

目 录

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2课题的研究背景和意义 1

1.3本课题研究内容与主要工作 1

第二章 系统总体方案设计原理 2

2.1总体方案及框图 2

2.2主控部分方案 2

2.3温度测量部分方案 2

2.4显示及键盘部分方案 3

2.5蓝牙通信方案 3

2.6超声波方案 5

第三章 系统硬件设计 6

3.1单片机最小系统 6

3.2DS18B20温度传感器工作原理 9

3.3LCD显示电路 11

3.4按键电路 13

3.5温度控制电路 13

3.6超声波模块 14

3.7本章小结 16

第四章 系统软件设计 18

4.1主程序 18

4.2DS18B20子程序 19

4.3LCD1602子程序 20

4.4设置按键子程序 21

4.5蓝牙控制子程序 22

4.6超声波模块子程序 22

第五章 系统应用实验 24

5.1 Keil编译软件介绍 24

5.2程序烧录步骤 24

5.3系统测试 26

第六章 结论与展望 34

6.1结论 34

6.2进一步工作方向 34

参考文献 35

致谢 36

第一章 绪论

1.1引言

单片机设备由于其低能耗、简单、程序编译简易上手应用的特征，愈来愈多地推广使用在人工智能化行业领域里。运用单片机及相关传感器及硬件系统实现自动控温，并可以通过手机来查看数据及控制。丰富了水温控制技术，具有较好的应用前景。

1.2课题的研究背景和意义

单片机设备是一整套集CPU、I/O端口与间断体系为一体的设备器件，仅仅需要外界工作电源与晶振就能够完成对数据信息的全面处理与操作控制。所以，单片机设备在当代第二产业操作控制里获取了大规模推广和应用。操作控制具备有效容积小、质量轻、市场价格低、可行性高、能耗小与灵活多样等多个优势，所以假如能够应用单片机设备展开实际温度测量确定与操作控制，把充分提升实际温度测量确定与操作控制的可行性与灵活多样性^[1]。

最近几年以来，全球的单片机设备操控管理体系产业发展进步，非常快，己经大量应用在军事、第二产业、第一产业等多种行业领域^[2]。在这其中，实际温度是最普遍的操作控制研究分析主要对象。

1.3本课题研究内容与主要工作

本设计的自动控温系统由温度传感器、显示屏和按键、加热控制系统、蓝牙通信系统，水量测量系统五部分组成。本次设计主要是以温度传感器采集到的温度为参考，如果温度大于等于设定的目标温度，则加热系统不工作，如果低于设定的目标温度，则开启加热系统。系统还能显示实时水量，并可以通过手机查看实时数据及远程控制。

第二章 系统总体方案设计原理

2.1总体方案及框图

本次研究设计划分为自动显示、数据信息全面处理、数据信息收集与履行组织机构4个组成部分。应用STC89S52单片机设备为中心，温度传感器为DS18B20传感器采集温度，用继电器控制加热，超声波模块监测水量，蓝牙模块承担通信任务，使其达到电路简单、可靠的目的。单片机设备具备程序编译灵活多样，操作控制简易的优势，使体系能够实际测量温度与水量，完成目标恒温温度的设定，并且通过手机APP能够远程查看数据及控制设备。系统总体框图如图2.1所示。

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