基于单片机的电火箱调温器.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):基于单片机的电火箱调温器(英 文):the electric heaters based on single chip microcomputer姓 名 学 号 院 （系）电子工程系专业、年级电子信息工程 级指导教师 ii湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 二 一 三年 月 日40 毕业论文（设计）任务书课题名称：基于单片机的电火箱调温器学生姓名： 系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师： 湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、 主题词、关键词： 单片机（at89c51），ds18b20温度芯片，温度控制2、毕业论文（设计）内容要求：1) 研究电火箱调温器的电路控制及其原理；2) 单片机控制单元的选择与分析；3) 温度采集模块的设计与分析；4) 温度控制系统的设计与分析；5) 超温报警系统系统的研究；6) 检测系统智能调温、超温报警的实现。7) 其它3、文献查阅指引：1于平，龙科慧.单片机多机串行通讯接口电路的设计与编程j.1996,6:38-43.2吴金戌.8051单片机实践与应用m.北京：清华大学出版社，2004:39-56. 3崔如春.mcs51系列单片机双机并行互连的实现方法j.国外电子元件 志,2003.14(1):66-98. 4范逸之编著visual basic与rs232串行通讯控制m.北京：中国青年出版 社,2001:51-63 5 何慧娟,何芝仙,赵转哲. 基于ds18b20 的单片机温控系统j.科技信息，2008,13:149-150.6 潘多.电热采暖装置中单片机温控表设计j. 农机使用与维修，2011,1:98-100. 7孙涵芳系列单片机原理与应用m北京：北京航空航天大学出版社，1988 8马家辰单片机原理及接口技术m北京：北京航空航天大学出版社，1990 9夏雪生微机化仪器设计m北京：科学技术出版社，1988 10王毅单片机器件应用手册m北京：人民邮电出版社，199411 nie hongfei1, li xiaoping1, he yan2. temperature control system with multi-closed loops for lithography projection lensjchinese journal of mechanical engineering.vol. 22, no. 2, 2009:207-213.4、毕业论文（设计）进度安排：(1)第7学期的暑假，查文献，熟悉c语言的使用，学会编写类，学习单片机；(2)第8学期的第1周，查文献学习主芯片at89c51；(3)第23周，学习有关温度传感器ds18b20；(4)第4周，学习proteus等相关软件；(5)第5周，进行系统整体架构设计。画出系统框图，基本完成电路原理图；(6)第6周，进行系统详细设计。编写报警系统的程序，完成proteus仿真。(7)第7周完成把仿真的结果存入文件，初步完成程序，迎接中期检查，填写中期检查表；进一步补充毕业论文内容(8)第8周进行程序结果的测试，修改程序并进一步完善毕业论文内容；(9)第9周完成毕业论文初稿；(10)第10周定稿，填写相关表格；(11)第11周毕业论文装订，准备答辩。教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目基于单片机的电火箱调温器作 者 姓 名单凌娟所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称周玲 讲师预计字数10000开题日期2012.12.24选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1）本选题的理论及实际意义 今天随着电的高度使用和单片机的应用，于是我们更要与时俱进，在这个信息化时代，想要满足大部分人民的要求，就必须有创新精神，更重要的是尝试新的方式来更好的满足人民的要求，使人民使用更方便直观的要求。为了达到这一目的，于是有了这次研究课题新型电火箱调温器。2）国内外研究现状及自己的见解安全可靠的电火箱是建立在有安全的可靠的方便的温度电路控制上，温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。基于单片机的发展，尤其在最近的二十年来，芯片向高集成化、低功耗方向的发展。使得单片机在大量数据的实时处理、高级通信系统、数字信号处理、复杂工业过程控制、高级机器人以及局域网等方面的大量应用，很多民用、工用产品的自动化、智能化程度大大提高。本次设计的电火箱调温器产生在这个背景下也要求实现智能化调温、超温报警等功能。电火箱在如今社会上应用的十分的广泛，但是研究如何比较精确控制和方便显示电火箱的温度具有很强的实际意义。而本次设计采用单片机at89c51为主控制芯片，采用数字温度传感器ds18b20分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、智能调温、超温报警以及用ds1302时钟芯片在液晶现实当前时间日期等功能，使消费者能够直观的了解自己所调到的温度的大小，解决了使用可变电阻器调节所不能解决的弊端。而且扩展性能好、灵活性强，可以根据实际需要控制温度的大小、具有开发周期短、稳定性好等特点。本装置十分小巧， 电路简单，成本低廉，操作方便，使消费者能够直观的，方便的调节出需要的温度。主要内容：目前电火箱调温器是通过人工操作来调节和控制电火箱的温度。由于人工无法随地方便地控制电火箱，以及市场上采用调节可变电阻器来改变输出功率的大小，使得消费者不能准确方便的调节出自己需要和想要的温度大小，造成频繁调节温度的现象，而且当人外出忘关电源时，容易引起火灾，使电火箱寿命缩短。为了解决这些问题，本课题提出一套新型智能调温及超温报警系统，延长电火箱的寿命，减少煤炭等资源的使用和浪费。1.主要研究内容：a. 研究电火箱调温器的电路控制及其原理；b. 单片机控制单元的选择与分析；c. 温度采集模块的设计与分析；d. 温度控制系统的设计与分析；e. 超温报警系统系统的研究；f. 检测系统智能调温、超温报警的实现。研究方法：1.理论推导法:利用所学的理论知识对本系统进行电路设计以及设计方案的选择。2.仿真法:用proteus对所设计出来的电路图进行仿真，调试。3.文献法: 通过查找的资料、文献、论文等，借鉴前人研究成果以指导研究，夯实研究的理论基础。完成期限和采取的主要措施：1、完成期限：2013.1.1-2013.5.8(1)第7学期的暑假，查文献，熟悉c语言的使用，学会编写类，学习单片机；(2)第8学期的第1周，查文献学习ad转换器，主芯片89c51；(3)第23周，学习有关集成电路主芯片adc0808；(4)第4周，学习proteus等相关软件；(4)第5周，进行系统整体架构设计。画出系统框图，基本完成电路原理图；(5)第6周，进行系统详细设计。编写报警系统的程序，完成proteus仿真。(6)第7周完成把仿真的结果存入文件，初步完成程序，迎接中期检查，填写中期检查表；进一步补充毕业论文内容(7)第8周进行程序结果的测试，修改程序并进一步完善毕业论文内容；(8)第9周完成毕业论文初稿；(9)第10周定稿，填写相关表格；(10)第11周毕业论文装订，准备答辩。2、采取的主要措施：(1)密切联系本组设计成员及毕业设计指导导师，寻求有关毕业设计信息，确定设计课题方向与设计内容；(2)充分利用图书馆和网络查阅相关资料，广泛获取必要的知识，了解最新研究动态。主要参考资料：1于平，龙科慧.单片机多机串行通讯接口电路的设计与编程j.1996，6:38-43.2吴金戌.8051单片机实践与应用m.北京：清华大学出版社，2004:39-56. 3崔如春.mcs51系列单片机双机并行互连的实现方法j.国外电子元件 志，2003.14(1):66-98. 4范逸之编著visual basic与rs232串行通讯控制m.北京：中国青年出版社，2001:51-63 5 何慧娟，何芝仙，赵转哲. 基于ds18b20 的单片机温控系统j.科技信息，2008，13:149-150.6 潘多.电热采暖装置中单片机温控表设计j. 农机使用与维修，2011，1:98-100. 7孙涵芳系列单片机原理与应用m北京：北京航空航天大学出版社，1988 8马家辰单片机原理及接口技术m北京：北京航空航天大学出版社，1990 9夏雪生微机化仪器设计m北京：科学技术出版社，1988 10王毅单片机器件应用手册m北京：人民邮电出版社，199411 nie hongfei1, li xiaoping1, he yan2. temperature control system with multi-closed loops for lithography projection lensjchinese journal of mechanical engineering.vol. 22, no. 2, 2009:207-213.指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间2012年12月24日地点三教517与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授刘志壮教授张文昭高级实验师刘爱林副教授徐晓高级实验师周玲讲师会议记录摘要：1. 你为什么要选择这个题目作为你的毕业设计的题目？（陈泽顺老师）电火箱的优越性在于它较之炭火清洁卫生，舒适环保；较之空调则价格实惠，使用经济，所以冬天越来越多的人以电火箱的形式来取暖。但是，目前电火箱温度主要是靠人工操作，通过估测来控制温度的高低，这样不仅造成资源的浪费，而且还不能很好满足人们的需求，所以研究些课题是具有非常大的现实意义和市场前景的。2. 你的总体设计思路是怎样的？ （周玲老师）本电路设计的主要思路是：以单片机at89c51为主控制芯片，采用数字温度传感器ds18b20分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、智能调温、超温报警以及用ds1302时钟芯片在液晶现实当前时间日期等功能。 3. 一般考虑温度传感器的哪几个指标？（张文昭老师）温度检测范围和分辨率；选择性和抗干扰能力；检测精度和重复性；稳定性和零点漂移；反应速度。会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目基于单片机的电火箱调温器学生姓名单凌娟学 号200906002322系 别电子工程系专 业电子信息工程指导教师周玲检查日期2013.4.10指导教师检查情况记载及修改意见：检查情况记载：1、已查阅各种相关资料，对单片机相关知识有一定的了解和掌握；2、论文内容较为杂乱；3、介绍理论过多；4、参考文献书写不规范；5、中英文摘要和关键词写得不好；6、硬件电路及仿真需要修改。修改意见：1、注意论文格式，请参照湖南科技学院毕业论文设计模版；2、参考文献按照学校的规范写，同时在正文中出现的位置以上标的形式标出，参考文献要求10篇以上，且其中要有1篇以上的外文参考文献；3、流程图的画法不规范，注意修改；4、摘要内容应包括研究的目的、方法、结果和结论，要突出所做的工作及做的效果；签名： 签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目基于单片机的电火箱调温器学生姓名单凌娟学号200906002322专业班级电信0903班指导教师周玲职称讲师系（教研室）信息技术教研室指导过程记录指导内容记录(一)指导如何查找资料学 生 签 名： 2013 年 1月 10 日 指导教师签名： 2013年 1 月 10 日指导内容记录(二)指导确定初步方案以及大致如何去实现。学 生 签 名： 2013 年 2月 10 日 指导教师签名： 2013 年 2 月 10 日指导内容记录（三)指导系统的硬件设计，以at89c51单片机为控制核心，一些接口电路及外围电路的设计。学 生 签 名： 2013 年 3 月 10 日 指导教师签名： 2013 年 3 月 10 日指导内容记录(四)指导系统的软件设计，根据系统功能的要求，建议采用模块化程序设计，具体怎样分块及大致控制流程。学 生 签 名： 2013 年 4 月 1 日 指导教师签名： 2013 年 4 月 1 日指导过程记录指导内容记录(五)指导控制主程序及中断程序等的编写及软件的调试中应注意的问题。学 生 签 名： 2013 年 4 月 3 日 指导教师签名： 2013 年 4 月 3 日指导内容记录(六)指导仿真软件proteus的使用，整个电火箱调温系统的仿真及调试。学 生 签 名： 2013 年 4 月 5 日 指导教师签名： 2013 年 4 月 5 日指导内容记录(七)论文初稿的审阅，指导章节内容的调整及图表标注的规范性。学 生 签 名： 2013 年 4 月 26 日 指导教师签名： 2013 年 4 月 26 日指导内容记录(八)论文初步定稿。学 生 签 名： 2013 年 5 月 6 日 指导教师签名： 2013 年 5 月 6 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 20 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目基于单片机的电火箱调温器作者姓名单凌娟所属系、专业、年级电子工程 系 电子信息工程 专业 2009年级指导教师姓名、职称周玲 讲师 字 数10000定稿日期2013.5.8中文摘要随着信息化时代的到来，电的高度使用和单片机的广泛应用，使得人们对各类电器产品的要求越来越高。为了更好地满足消费者的需求，减少煤炭等资源的使用和浪费，本文提出了以at89c51单片机为核心的电火箱调温系统设计，详细介绍了调温系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片ds18b20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：lcd显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、超温报警程序。关键词（3-5个）单片机（at89c51） ds18b20温度芯片 温度控制 英文摘要with the advent of the information age, the electric and single-chip computer are widely used, growing demands for various types of electrical products are more and more strict. in order to better meet the needs of consumers, reduce the use and the waste of resources such as coal, this design uses mcu at89c51 as a core. it introduces electric heater systems principle of work and design method. the temperature signal by the temperature chip ds18b20 gathering, and transmits by digital signals way for the monolithic integrated circuit. in the article introduced this control systems hardware part, including: temperature examination electric circuit, temperature-control circuit. the monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. in the article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main module includes: lcd display, keyboard scanning and pressed key disposal procedure, temperature signal processing procedure and excess temperature warning procedure.关键词(3-5个)at89c51 mcu ds18b20 temperature chip temperature control指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。论文篇幅10000字左右。实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。论文篇幅10000字左右。实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目基于单片机的电火箱调温器作者姓名单凌娟所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称周玲 讲师答 辩 会 纪 要时间2013年5月18日地点3-707答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授刘志壮教授张文昭高级实验师刘爱林副教授徐晓高级实验师周玲讲师答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：1. 在你的论文中，你的总体设计思路是怎样的？（刘爱林老师） 以单片机at89c51为主控制芯片，采用数字温度传感器ds18b20分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、智能调温、超温报警以及用ds1302时钟芯片在液晶现实当前时间日期等功能。2. 在你的论文中，你认为创新点在哪？（刘志壮老师）提出了对电火箱调温器进行温度智能化控制和处理；提出了节能环保的思想。3. 在你的设计中，你的超温报警部分是如何实现的？（张文昭老师）当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日目 录绪论11 电火箱调温系统的总体设计32 电火箱调温系统的硬件电路设计42.1单片机控制部分42.2温度传感器模块52.2.1温度传感器ds18b20的介绍52.2.2 温度传感器ds18b20的工作原理62.2.3 温度传感器ds18b20与单片机的连接72.3 时钟芯片ds130272.4 超温报警模块82.5 显示电路92.6 按键处理模块103 电火箱调温系统的软件设计113.1系统主程序流程图113.2 ds1302子程序123.3 ds18b20子程序123.4 控制按键子程序133.5 程序的调试和固化144 电火箱调温系统的仿真154.1仿真调试软件说明154.2基于protues的仿真15结论17参考文献18附录a：源程序19致 谢40插图索引图1.1 总体设计框图3图2.1单片机at89c514图2.2 温度芯片ds18b205图2.3 ds18b20的内部框图6图2.4温度传感器与单片机的连接图7图2.5 ds1302及其引脚排列8图2.6 ds1302的控制字8图2.7报警电路9图2.8显示电路9图2.9按键的分布图10图3.1 主程序流程图11图3.2 ds1302子程序流程图12图3.3 ds18b20子程序流程图13图3.4按键控制子程序流程图14图4.1电火箱调温系统仿真图16 基于单片机的电火箱调温器摘 要随着信息化时代的到来，电的高度使用和单片机的广泛应用，使得人们对各类电器产品的要求越来越高。为了更好地满足消费者的需求，减少煤炭等资源的使用和浪费，本文提出了以at89c51单片机为核心的电火箱调温系统设计，详细介绍了调温系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片ds18b20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：lcd显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、超温报警程序。【关键词】：单片机（at89c51） ds18b20温度芯片 温度控制the electric heaters based on single chip microcomputer abstractwith the advent of the information age, the electric and single-chip computer are widely used, growing demands for various types of electrical products are more and more strict. in order to better meet the needs of consumers, reduce the use and the waste of resources such as coal, this design uses mcu at89c51 as a core. it introduces electric heater systems principle of work and design method. the temperature signal by the temperature chip ds18b20 gathering, and transmits by digital signals way for the monolithic integrated circuit. in the article introduced this control systems hardware part, including: temperature examination electric circuit, temperature-control circuit. the monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. in the article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main module includes: lcd display, keyboard scanning and pressed key disposal procedure, temperature signal processing procedure and excess temperature warning procedure.【key words】at89c51 mcu ds18b20 temperature chip temperature control绪论1.1 研究的背景和意义 随着社会的发展，人类在物质上得到了更优越的满足，也给社会提出了更多的要求。当冬天来临的时候，全世界各国人民都将采取不同的形式来保暖，现在，不管在世界的哪个角落，以炭火烤火的形式来保暖，或其他形式的取暖方式似乎都已经不能够完全满足人民的需求；而且空调的使用也不是所有人能够负担的起的，价格昂贵，使用也不是很经济，也不一定所以人都适合。今天随着电的高度使用和单片机的应用，于是我们更要与时俱进，在这个信息化时代，想要满足大部分人民的要求，就必须有创新精神，更重要的是尝试新的方式来更好的满足人民的要求，使人民使用更方便直观的要求。为了达到这一目的，于是有了这次研究课题新型电火箱调温器。1.2 国内外研究现状自第一台电火箱问世以来，电火箱得到了十足的发展，越来越多的家庭需求电火箱。安全可靠的电火箱的优越性在于它较之炭火清洁卫生，舒适环保；较之空调则价格实惠，使用经济。但如今市场上的电火箱调温器的调温电路均是采用调节可变电阻器来改变输出功率的大小，但是消费者不能准确方便的调节出自己需要和想要的温度大小。所以本次设计采用拥有20个引脚的at89c2051单片计算机芯片为控制核心1，其较小的体积，良好的性能价格比倍，在家用控制中应用方面成为首选的器件，以它为核心利用软件控制可控硅的导通时间来调节功率，目的就是要解决现行电火箱的这一弊端，使消费者能够直观的，方便的调节出需要的温度。如此一来，就能使电火箱调温器这个市场价格本来就不高的日用品，在成本价格没有提高的前提下，更加满足消费者的需求，适应社会的发展。安全可靠的电火箱是建立在有安全的可靠的方便的温度电路控制上，温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。基于单片机的发展，尤其在最近的二十年来，芯片向高集成化、低功耗方向的发展。使得单片机在大量数据的实时处理、高级通信系统、数字信号处理、复杂工业过程控制、高级机器人以及局域网等方面的大量应用，很多民用、工用产品的自动化、智能化程度大大提高2。本次设计的电火箱调温器产生在这个背景下也要求实现智能化调温、超温报警等功能，电火箱在如今社会上应用的十分的广泛，但是研究如何比较精确控制和方便显示电火箱的温度具有很强的实际意义。而本次设计采用单片机at89c51为主控制芯片，采用数字温度传感器ds18b20分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、智能调温、超温报警以及用ds1302时钟芯片在液晶显示当前时间日期等功能3，使消费者能够直观的了解自己所调到的温度的大小，解决了使用可变电阻器调节所不能解决的弊端。而且扩展性能好、灵活性强，可以根据实际需要控制温度的大小、具有开发周期短、稳定性好等特点。本装置十分小巧，电路简单，成本低廉，操作方便，使消费者能够直观的，方便的调节出需要的温度。新型电火箱调温器是目前世界上最先进、最具竞争力的电火箱调温器，暂时在市场上还没有出现。电火箱的使用给人们带来了不一样的物质满足，安全可靠的电火箱的优越性在于它较之炭火清洁卫生，舒适环保；较之空调则价格实惠，使用经济。而且采用了智能调温电火箱方式，使人们能够方便的控制电火箱，达到满足人们的要求。1.3 课题研究的目的和主要内容1.主要研究目的旨在改进现有装置系统的缺陷与不足，实现电火箱调温器的智能化调温、超温报警等功能，减少煤炭等资源的使用，开发出一套节能、环保、安全、可靠、简单、智能的适合于广大消费者的新型电火箱调温器。2.主要研究内容a. 研究电火箱调温器的电路控制及其原理；b. 单片机控制单元的选择与分析；c. 温度采集模块的设计与分析；d. 温度控制系统的设计与分析；e. 超温报警系统系统的研究；f. 检测系统智能调温、超温报警的实现。1电火箱调温系统的总体设计本电路设计的主要思想是基于单片机at89c51和数字温度传感器ds18b20的温度测量系统。该系统利用单片机at89c51分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、智能调温、超温报警以及用ds1302时钟芯片在液晶现实当前时间日期等功能。不仅直观，而且实用，哪能够更好地满足当前人们的需求，适应社会的发展。它以单片机at89c51为主控制芯片，采用数字温度传感器ds18b20来实现温度的检测。该系统还采用了1602显示模块，形象直观地现实出测量出的温度值。基于单片机at89c51的单总线调温系统具有硬件组成简单、读书方便、精度高、测温范围广的特点，可在实际生活中得到广泛应用。 总体设计流程如图1.1所示。89c51cpu控制模块控制处理模块温度采集模块报警电路lcd显示模块ds1302时钟芯片 图1.1 总体设计框图以单片机at89c51作为控制核心，以智能温度传感器ds18b20为温度测量元件，对各点温度进行检测4，设置温度上下限，超过其温度值就报警。以及用ds1302时钟芯片在液晶显示当前时间日期。显示电路采用1602液晶模块显示，使用三极管，电阻和蜂鸣器组成的报警电路，按键处理模块等。具有温度控制，实时时钟，报警等功能。2 电火箱调温系统的硬件电路设计2.1 单片机控制部分本次设计采用at89c51单片机作为核心控制元件。at89c51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低电压，高性能cmos8位微处理器，俗称单片机。at89c2051是一种带2k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微控制器。at89c单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。它的主要性能如下：与mcs-51 兼容 4k字节可编程闪烁存储器 全静态工作：0hz-24hz三级程序存储器锁定128*8位内部ram32可编程i/o线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路图2.1 单片机at89c512.2 温度传感器模块2.2.1 温度传感器ds18b20的介绍ds18b20是dallas公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚to-92小体积封装形式，温度测量范围55125，可编程为912位a/d转换精度，测温分辨率可达0.0625，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远