基于AT89S52单片机水温控制器的的设计.doc

课程设计成绩 操作 报告 指导教师签名 湖南理工学院南湖学院 单片机设计报告 基于设计 姓 名 学 号 系 别 专 业 班 级 完成时间 年 月 日目录 1 绪论 - 3 - 2 系统总体设计 - 4 - 2.1硬件总体设计 - 4 - 2.1.1硬件系统子模块 - 4 - 2.2 软件总体设计 - 4 - 3 硬件系统设计 - 5 - 3.1硬件电路分析和设计报告 - 5 - 3.1.1单片机最小系统电路 - 5 - 3.1.2 键盘电路 - 6 - 3.1.3 数码管及指示灯显示电路 - 7 - 3.1.4 电源电路 - 8 - 3.1.5报警电路设计 - 9 - 4 系统软件设计 - 9 - 4.1主程序流程图 - 9 - 4.2各个模块的流程图 - 11 - 4.2.1读取温度DS18B20模块的流程 - 11 - 4.2.2键盘扫描处理流程 - 13 - 4.2.3 报警处理流程 - 13 - 5 系统调试 - 15 - 5.1 硬件电路调试 - 15 - 5.2 软件调试 - 15 - 5.3 系统操作说明 - 16 - 总 结 - 16 - 6同组分工………………………………………………………………………………..- 17 - 参考文献 - 17 - 附录一：系统源程序 - 18 - 附录二：系统硬件原理图与PCB图 - 27 - 基于单片机的水温控制器的设计 1 绪论 本系统的设计可以用于水温控制系统和电饭煲等各种电器电路中。它以单片机AT89S52为核心，通过数码管显示温度实现人机对话，使用温度转换芯片DS18B20实时采集温度并通过数码管显示，并提供各种运行指示灯用来指示系统现在所处状态，如：温度设置、加热、停止加热等，整个系统通过个按键来设置加热温度和控制运行模式。 温度控制系统可以说是无所不在热水器系统、空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备，均需要提供温度控制功能。以计算机为例，当中的中央处理器的运行速度愈快，所耗散的热量便愈多，为免计算机系统过热而受损，有关系统必须加强温度过高保护功能。 传统的温度采集电路相当复杂，需要经过温度采集、信号放大、滤波、AD转换等一系列工作才能得到温度的数字量，并且这种方式不仅电路复杂，元器件个数多，而且线性度和准确度都不理想，抗干扰能力弱。现在常用的温度传感器芯片不但功率消耗低、准确率高，而且比传统的温度传感器有更好的线性表现，最重要的一点是使用起来方便。 自动控制仪器仪表总的发展趋势是高性能、数字化、集成化、智能化和网络化。智能温度控制系统的设计是为了满足市场对成本低、性能稳定、可远程监测、控制现场温度的需求而做的课题，具有较为广阔的市场前景。 本系统的核心控制芯片选用的是51系列单片机AT89S52，单片机在各个技术领域中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关： · 单片机构成的应用系统有较大的可靠性。 · 系统构建简洁、易行，能方便的实现系统功能。 · 由于构成的系统是一个计算机系统，相当多的功能由软件实现，故具有柔性特点。· 有优异的性能价格比。2 系统总体设计 2.1硬件总体设计 设计并制作一个基于单片机的热水器温度控制系统的电路，其结构框图如图2-1 图 2－1 系统结构框图2.1.1硬件系统子模块 (1) 单片机最小系统电路部分 (2) 键盘扫描电路部分 (3) 数码管温度显示和运行指示灯电路部分 (4) 温度采集电路部分 (5) 继电器控制部分 (6) 报警部分 2.2 软件总体设计 良好的设计方案可以减少软件设计的工作量，提高软件的通用性，扩展性和可读性。 本系统的设计方案和步骤如下(1) 根据需求按照系统的功能要求，逐级划分模块。 (2) 明确各模块之间的数据流传递关系，力求数据传递少，以增强各模块的独立性，便于软件编制和调试。 (3) 确定软件开发环境，选择设计语言，完成模块功能设计，并分别调试通过。 (4) 按照开发式软件设计结构，将各模块有机的结合起来，即成一个较完善的系统。 首先接通电源系统开始工作，系统开始工作后，通过按键设定温度值的上限值和下限值，确定按键将设定的温度值存储到指定的地址空间，温度传感器开始实时检测，调用显示子程序显示检测结果，调用比较当前显示温度值与开始设定的温度值比较，如果当前显示值低于设定值就通过继电器起动加热装置，直到达到设定值停止加热，之后进行保温如果温度高于上限进行报警。3 硬件系统设计 3.1硬件电路分析和设计报告 本次设计主要思路是通过对单片机编程将由温度传感器DS18B20采集的温度外加驱动电路显示