基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统

沈统

摘 要：在现代化的工业生产中，温度是常用的测量机被控参数。本水温控制系统采用AT89C51为核心控制器件，实现对水温在30℃到96℃的自动控制。由精密摄氏温度传感器LM35D构成前置信号采集和调理电路，过零检测双向可控硅输出光电耦合器MOC3041构成后向控制电路，由74LS164和LED数码管构成两位静态显示用于显示实时温度值。

关键词：89C51单片机；LM35D温度传感器；ADC0809；MOC3041光电藕耦合器；水温自动控制

0 引言

在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标

1.1任务

设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求

（1） 利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2） 当液位低于某一值时，停止加热。

（3） 用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4） 无竞争-冒险，无抖动。

贵州大学课程设计

基于单片机的温度控制系统设计

1.设计要求

要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下：

①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度；

②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集；

④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。

2.方案论证

根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。

方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。

LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏

贵州大学课程设计

基于单片机的温度控制系统设计

1.设计要求

要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下：

①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度；

②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集；

④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。

2.方案论证

根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。

方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。

LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏

单片机课程设计报告

题目： 温度控制系统设计 学院：通信与信息工程学院 专业： 测控技术与仪器专业 班级： 测控三班 成员： 徐 郡

二〇一四年六月十二日

一、引言

温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。

作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机

中文摘要

摘 要

近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过 DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。

关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器

中文摘要

摘 要

近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过 DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。

关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器

中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００５年第２１卷第７期

!"#$%&单片机温度控制系统的设计

!"#$%&’()*+!%,-%./01.%2*)0.*345&0#,*+6’)(3#7"’-*+8*9%3:2;<=

!陕西科技大学"

张开生郭国法

Ｚｈａｎｇ，ＫａｉｓｈｅｎｇＧｕｏ，Ｇｕｏｆａ

摘要!本文从硬件和软件两方面介绍了#$%&’(单片机温度控制系统的设计思路"对硬件原理图和程序框图作了简捷的描述%

关键词!!"#$%&单片机"温度"软硬件"硬件原理图"程序框图"设计

中图分类号!’#()*文献标识码+,文章编号+&--.$-%(-/0--%1-($--2.$-0

例如!若温度测量范围为’AA"&(AAA""则热电偶输出为EA>G8B&C(>DE8B"毫伏变送器零点迁移后输出

技术创新

,3456785+)*+,+-./012-.0/3+4*.56-7+85+9:7;9+4107913-<-!7+8.-.0791,

攀枝花学院本科毕业设计（论文）

基于单片机的水浴温度控制系统设计

学生姓名： 兰 小 龙 学生学号： 200910504016 院 （系）： 电气信息工程学院 年级专业：2009级测控技术与仪器 指导教师： 谢兵 讲师

二〇一三年六月

攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要

摘 要

随着电子科技、测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，在工业生产中温度是一项重要数据参数，而采用单片机来对这些温度参数进行测量及控制已成为当今的一个重要控制领域。本设计以AT89C52单片机为核心设计了一套水浴温度控制系统，重点阐述了工作原理和设计方法。温度信号采集选择的温度传感器是温度芯片DS18B20，并以数字信号的方式传送给单片机，通过单片机把温度信号显示在LED上。该控制系统主要分为硬件设计和软件设计两大部分，其中，硬件设计包括温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和数码管显示电路；软件设计采用模块化结构，主要模块有：主程序、数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、水阀

单片机温度控制系统设计

摘要：本文介绍了一种基于MSP430 单片机的温度测控装置。该装置可实现对温度的测量，并能

根据设定值对环境温度进行调节，实现控温的目的。控制算法基于数字PID算法。

引言

温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用[1]。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。

本文设计了一种基于MSP430单片机的温度测量和控制装置，能对环境温度进行测量，并能根据温度给定值给出调节量，控制执行机构，实现调节环境温度的目的。

1 整体方案设计

单片机温度控制系统是以MSP430单片机为控制核心。整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等。 单片机温度控制系统控制框图如下所示：

温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样，为进一步提高测量精

摘 要：本文从硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度控制系统的设计思路，对硬件原理图和程序框图作了简捷的描述。

关键词：MCS-51单片机；温度；软硬件；硬件原理图；程序框图；设计 0引言

在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。 1硬件电路设计

以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1所示。 1.1 温度检测和变送器

温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。镍铬/镍铝热电偶适用于0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV-41.32mV。

变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫