温度控制器实验报告

1、目录第1节 引 言错误!未定义书签。温度控制器的概述.错误未定义书签。设计目的，任务及要求错误!未定义书签。第2节 系统硬件设计错误!未定义书签。芯片的选择.错.误未定义书签。.系统工作原理错误!未定义书签。系统的硬件构成及功能错误!未定义书签。温度控制器总体电路图错误!未定义书签。单元电路功能简介错误!未定义书签。第3节 方案的设计之系统软件设计错误!未定义书签。系统主程序设计错误!未定义书签。主程序流程图.错.误未定义书签。第4节 性能测试和结果分析错误!未定义书签。4.1温度校准错误!未定义书签。温度报警及风机控制错误!未定义书签。第5节 实训体会错误!未定义书签。参考文献错误未定义书签

2、。温度控制器的设计第1节引言随着对电器在节能、环保、舒适等方面的要求不断提高，越来越多的智能控制 技术引入到电器中。嵌入式智能家用电器也简称为智能家用电器。在这种家用电器 中，人机界面友好方便，由单片机对家用电器的基本功能进行控制，同时还模拟人 的智能活动过程。在控制过程中结合各种智能活动进行必要的处理大大提高了家 用电器的品质和性能，产生了更加优秀的控制效果，使人们得到更理想的服务。带时间显示的温度控制器的概述温度控制器由单片机模块，数码管显示模块，按键模块，DS18B20的温度传感 模块，风机控制及温度报警五大模块组成。可实现温度实时检测，超过温度上下限 报警并启动风机冷却等功能。其中可以

3、通过各个按钮控制设定各个数值（温度上下 限）。本设计目的，任务及要求基本功能要求：完成温度进行测量，测量范围20+80度；将温度测量值在六位LED数码管显示模块显示；可以通过按键进行温度上下限报警设定；超过温度上下限报警并启动风机冷却；系统掉电时记录当前温度并在下次启动时显示第2节系统硬件设计芯片的选择在确定我们小组的主题任务后，我们小组进行了各个芯片的选择工作。1传感器的选择采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20。测量温度范围为 -55C+125C，在-10+85C 范围内，精度为0.5C。2单片机的选择采用宏晶科技生产的STC89C52RC单片机作为控制器。2.1.3显示器的

4、选择采用LED数码管设备显示常用电子元器件方案的确定：经过我们小细人的讨论，考虑到功能，以及合理性等要求，我 们最终决定本次设计使用到的元器件包括STC 89C52芯片、数码管显示器、 DB18B20O其中STC89C52系统的核心，它主要负责控制各个部分的协调工作。在其 外围接上复位电路，显示器，上拉电阻，按钮等。工作原理2.2.1 DS18B20 简介DS18B20 特点单线结构，只需一根信号线和CPU相连。不需要外部元件，直接输出串行数据。可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为5V。测温精度高，测温范围为：一 55C+125C，在-10C+85C范围内，精度为O.5C。测温

5、分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可也.0625C。数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制9位精度的转换时间为93. 75 ms： 10位精度的转换时间：12位精度的转换时间750ms。具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的 数值。可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。DS18B20的读写操作介绍(一)ROM操作命令：读命令(33H)：通过该命令主机可以读出DS18820的ROM中的8位系列产品代码、 48位产品序列号和8位CRC校验码。该命令仅限于单个)S18B20在线的情况。选择定位命令55用：当多片DS1882

6、0在线时，主机发出该命令和一个64位数， DS18820内部ROM与主机一致者，才响应命令。该命令也可用于单个DS18820的情 况。查询命令0F0H):该命令可查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号。跳过ROM序列号检测命令(OCCH):该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直 接对寄存器操作，该命令仅限于单勺S18820在线的情况。报警查询命令：0ECH)：只有报警标志置位后，DS18B20才相应该命令。存储器操作命令：写入命令4EH):该命令可写入寄存器的第2、3、4字节，即高低温寄存器和配 置寄存器。复位信号发出之前，三个字节必须写完。读出命令;0BEH)：该命令可读出寄存器中的

7、内容，复位命令可终止读出。开始转换命令44用：该命令使DS18B20立即开始温度转换，当温度转换正在进 行时，主机这时读总线将收到O;当温度转换结束时，主机这时读总线将收至1。若用信号线给DS18820供电，则主机发出转换命令后，必须提供至少相应于分辨率 的温度转换时间的上拉电平。回调命4(088H)：该命令把EEROM中的内容写到寄存器TH、TL及配置寄存器中。 DS18820上电时能 自动写入。复制命令48用：该命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的内容写到EEROM中。6读电源标志命令084用：主机 发出该命令后，DS18B20将进行响应，发送电源标 志，信号线供电发O,外接电源发1。D

8、S18820的复位及读写时序：复位：对DS18B20操作之前，首先要将它复位。复位时序为：主机将信号线置为低电平，时间为80960U S。主机将信号线置为高电平，时间为560 US。(3)DS18B20发出60240US的低电平作为应答信号。主机收到此信号后，才能对 DS18820作其它操作。写操作：主机将信号线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。从信号线的下 降沿开始，在1560 US的时间内DS18820对信号线检测，如信号线为高电平， 则写1，如信号线为0，则写0，从而完成了一个写周期。在开始另一个写周期前， 必须有1 m S以上的高电平恢复期。读操作：主机将信号线从高电平拉低至低电平1

9、 m S以上，再使数据线升为高 电平，产生读起始信号。从主机将信号线从高电平拉低至低电平起560mS的时 间内,DS18820将数据放到信号线上，供主机读取。从而完成了一个读周期。在开始 另一个读周期前，必须有1 m S以上的高电平恢复期。2.2.2系统工作原理基于这个设计的上述要求，根据功能要求，必须有单片机控制模块，风机控制 及报警模块，数码管显示模块以及DS18B20的温度传感模块。各个模块都有其自己 的功能。上电后，通过DS18B20可以检测到温度，并在显示器上显示，温度的上下 限可由，,口的三个按钮调整设定当超过上下限设定值时发光二极管闪烁蜂鸣器响； 当超过设定值3度开风扇，正负3度

10、之间保持，低于设定值3度关风扇。当系统掉 电后存储当前温度值并在下次开启时显示。按下连接单片机脚的RESET,可以实现 整个电路的复位。系统的硬件构成及功能2.3.1带时间显示的温度控制器总体电路图图2-3-1温度控制器电路图图为用protel画的总体电路图，可以实现各个功能要求，第3节方案的设计之系统软件设计系统主程序设计3.1.1主程序流程图3.1.2 DS18B20程序代码（见附录）第4节性能测试和结果分析4. 1温度校准表1性能测试（温度测试）标准值（温度计）。C测量值（课程设计）。C绝对误差C相对误差%第5节设计体会这次课程设计老师给我们安排了两个星期的时间，可以说是比较充裕的，但也

11、 因为刚好是碰到考试周，所以又很多事要做。在本次课程设计设计的结果基本符 合设计的要求，我们也加了一些自己的想法。基本上算是比较满意的。在这次的设 计的过程当我中学到了很多寸很多相关的知识有了更深一层的理解特别的对单片 机这块。这次的设计，很好的将我们上学期学过的单片机进行复习并用于了实践之 中，是我们能更好的掌握其一般原理。另外，本次课程设计以小组的形式展开，这 样一来不但提高了我们的动手能力，也增进了同学间的了解，增强了团队合作的意 识。总的来说，本次课程设计对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像 在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份 拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美