基于51單片機恒溫控制系統(tǒng)的設計

孫志永

[摘 要]本文設計一種基于單片機控制的恒溫系統(tǒng)研究，系統(tǒng)通過按鍵設置溫度的上下限，當溫度超出限制范圍時，單片機驅(qū)動相應的負載工作，同時產(chǎn)生聲光報警。

[關鍵詞]STC89C51單片機，溫度控制，DS18B20

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0142-01

1.前言

溫度是工業(yè)生產(chǎn)中主要的被控參數(shù)之一，但隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展及人們對生活環(huán)境要求的提高，與溫度相關的檢測和控制系統(tǒng)越來越廣泛的被應用到各個生產(chǎn)、生活等領域，而且對其控制的要求也在不斷提高，

本文以AT89C51單片機為主控芯片，以DS18B20為溫度測量元件，LCD1602液晶顯示屏為顯示元件，繼電器模塊為負載驅(qū)動控制模塊，設計一種簡單、方便使用的恒溫控制系統(tǒng)。本恒溫控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，設計靈活、成本較低等優(yōu)點，可以應用在大型工業(yè)及民用恒溫監(jiān)測的場所。

2.硬件設計

本設計以AT89C51單片機為主控芯片， DS18B20為溫度測量元件，將檢測到的溫度信息反饋到LCD1602液晶顯示屏上。系統(tǒng)設定上下限溫度值（通過程序可以更改上下限初始值），如果檢測到的溫度低于下限或者高于上限值，蜂鳴器報警，相應的LED燈閃爍，繼電器驅(qū)動負載進行制冷和升溫；當溫度達到溫度設定區(qū)間，蜂鳴器停止報警，LED燈停止閃爍，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的自動恒溫控制。系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示。

（1）AT89C51簡介

AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。

（2）DS18B20簡介

DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？梢苑謩e在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根接口線讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結構更趨簡單，可靠性更高。

3.軟件設計

（1）流程圖

整個系統(tǒng)包括管理程序和控制程序兩部分。管理程序是對顯示LED進行動態(tài)刷新，控制指示燈、處理鍵盤的掃描和響應、進行掉電保護的處理、執(zhí)行中斷服務操作等?？刂瞥绦蚴菍Ρ豢貙ο筮M行采樣、數(shù)據(jù)處理， 根據(jù)控制算法進行計算和輸出等。

（2）部分主要程序代碼

4.總結

本設計以AT89C51為核心，以DS18B20為測量元件，利用軟硬件相結合的方式啟動相應的功能電路，實現(xiàn)恒溫效果的控制，具有成本低，控制方便、簡單靈活、實用性強等優(yōu)點，具有一定的實用性。

參考文獻

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