论文总字数：13923字

摘 要

：论文目的在于介绍基于单片机的温度控制系统的电路系统原理以及各模块设计思路，系统阐述分析各个硬件模块的构成及工作原理，同时通过软件平台实现编程功能和仿真演示以达到预期温控效果。该系统能解决水温实时温度测量的问题，同时在规定的温度范围对水温进行调节，实现温控的目的。科技的进步，也使得单片机被运用得十分广泛，以单片机主导的温度测量和控制方案越来越受人们的青睐，使得这一方案成为提升产品性能，提高产业效率，满足客户需求的主流。因此研究温控系统所带来的各方面效益十分可观，联系实际，合理化运用单片机这一核心，综合分析温控的设计和应用也是十分具有前景的。

关键词：单片机STC89C51，传感器DB18B20，温度控制

Abstract:The aim of thesis is to introduce the principle on the whole system of circuit as well as its design concept of each module.The constitution of each module and its working principle were mainly illustrated systematically,meanwhile checked whether it achieved the expected goal to control the water temperature by means of realizing the programme and simulation function on the software platform. The system not only can be applied to solution of measuring the actual temperature, but also adjust the water temperature between range of water temperature by setting standard.With the continuous development of technology, the more field that single chip microcomputers are used,and their leading functions of temperature control system and measuring temperature are more popular among people,which are able to enhance the quality of products,improve the efficiency and satisfy customers’ need.Thus,it’s of great significance to do further research on the system of temperature controlling which will bring potential benefits in reality.

Keywords:Single Chip MicrocomputerSTC89C51,SensorDS18B20,Temperature controlli

目 录

1 绪论 4

1.1 选题背景和现实意义 4

1.2 水温控制系统的主要内容 4

2 水温控制系统原理 5

2.1 系统设计原理 5

2.2 单片机主控模块 6

2.3 温度采集模块 7

2.4 加热模块 10

2.5 显示模块 10

3 硬件电路系统的设计 12

3.1 单片机主控电路设计 12

3.2 温度采集模块设计 13

3.3 加热模块设计 13

3.4 显示模块设计 14

3.5 按键电路设计 15

3.6 报警模块设计 15

4 软件电路程序设计 17

4.1 软件程序总流程设计 17

4.2 温度采集系统子程序设计 18

4.3 显示子程序设计 19

5 系统调试 20

5.1 硬件调试 20

5.2 软件调试 25

5.3 实际工作系统调试 26

结论 27

参考文献 28

致谢 29

1 绪论

1.1 选题背景和现实意义

当今,单片机已融入我们的生活和工作的各个方面，为我们带来便利，优化我们的衣食住行，之所以单片机如此广泛的被应用，是得益于它体积小，灵活性强，性价比高等特点。同时在工业检测与控制，仪器仪表，计算机外围设备，军事航空，医疗器械等领域也表现出突出性功能。现如今，以单片机为核心人工智能化，推动世界在不断的发展，计算机与单片机结合的嵌入式方向成为发展过程中一条主要分支。因而采用单片机来进行对水温的控制，达到易于嵌入，便于控制，获取较为可靠数据的效果。本设计是基于单片机的水温控制系统，通过对单片机这一核心组件的应用来进行对需水温的调控。

此外，需要合适的感温元件，比较综合了多种感温元件的优缺点，选取的是温度传感DS18B20这一器件。本设计中单片机是利用温度传感器采集的温度数据直接作出反馈。当下传感器技术的不断发展，推动单片机和传感器两项技术的结合使用的发展深度，这一技术在自动检测领域扮演着极为重要的角色。也促进温度控制技术这一领域也有了明显进步，与之相对应的传统温度控制措施存在很多问题，逐渐淘汰。温度控制技术不再是采用传统经由测温元件获取电信号，再由由放大电路放大信号，然后后进行A/D转换，将数据传送至计算机，最后进行数据处理的繁琐步骤。现今，温控技术已经转变为用温度传感器将水温的变化中所测的模拟信号直接转换成数字信号传送至中心单片机，简化电路，还提高了数据传输的效率。由单片机处理加工所获取的温度信息，对其他功能子模块发出不同的指令，比如显示水实际温度和是否进行加热等。基于单片机的水温控制系统的探索,对达到对日常水温需求、最有利于人们方便生活来说是十分具有现实意义的。本文主要介绍基于单片机水温控制系统的设计过程，软硬件结合，突出单片机嵌入式功能特点。细致阐述该系统结构每一功能模块原理和设计、元器件的选取的硬件操作部分，软件部分主要是控制算法的选择以及功能子模块的细分程序的调试，最后是测试实际系统的各项功能。

1.2 水温控制系统的主要内容

1.2.1 具体研究内容

查阅相关文献，对温度控制系统现状了解,分析具体的设计方案，尽可能弥补水温控制系统问题,规划出精确度高、可操作性强、节约成本的水温控制系统为目的,可为研究智能温室温度控制系统等的深层次应用做铺垫。设计完成水温自动控制系统，水温可以在一定范围内由按键设置范围，并能在低于最低温限时实现自动加热，加热至最高温限即停止。

具体参数要求如下：

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