恒温控制器的设计与实现.doc

摘要：随着现代化工业的发展，温度控制已逐渐成为影响工业生产质量的重要影响因素。传统采用继电器、热敏电阻等来控制温度的方式，难以满足现代工业对自动化、集成化的发展需求。单片机作为一种小规模集成电路芯片，具有体积小、价格低、可靠性高、扩展灵活等优势，在现代化工业控制领域具有广泛应用。因此，将单片机应用于工控环境下的恒温控制系统可以有效提高环境温度的控制精度和控制效果。

根据恒温控制器的设计需求，本文设计实现了以AT89S51型单片机为控制核心，以DS18B20温度传感器为敏感元件的恒温控制器。所设计的恒温控制器的温度测量范围为0℃~99℃，测量误差在±1℃之间，可以满足绝大多数的工业环境温度控制需求。采用LCD1602液晶屏实时显示环境温度。主要设计完成了温度控制电路、报警电路、按键电路、温度传感电路、数据掉电保护等电路。通过硬件系统测试，所设计的恒温控制器温度控制误差小于1℃，实现了智能恒温控制等功能，可以广泛应用于农业、生产、仓储等大多数工业温度控制环境。

关键词：恒温控制；单片机；温度传感器；LED显示

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 恒温控制器的研究目的与意义-1

1.2 恒温控制器设计背景与发展现状-1

1.3 主要研究内容-2

第二章  系统硬件设计-3

2.1 总体的硬件设计与方案-3

2.2 系统的主控制器-3

2.2.1 AT89S51的特点-3

2.2.2 AT89S51时钟电路-4

2.2.3 AT89S51复位电路-4

2.3 温度传感器模块-5

2.3.1 温度传感器DS18B20-5

2.3.2 DS18B20温度传感器的内部结构-6

2.3.3 DS18B20的操作时序-7

2.4 液晶显示模块-8

2.5 键盘模块-9

2.6 温度控制模块-10

2.7 电源电路-11

2.8 温度越线报警电路-12

2.9 掉电保护电路-13

第三章  软件设计-14

3.1 Keil开发软件概述-14

3.1.1 系统概述-14

3.1.2 系统的整体结构-14

3.1.3 Keil仿真器配置-14

3.2 STC_ISP软件概述-14

3.3 主程序-14

3.4 温度读取子程序-15

3.5 上下限温度比较子程序-16

3.6 温度计算子程序-17

3.7 温度报警模块-18

3.8 系统仿真-18

第四章  硬件实现-21

4.1 总体的硬件实现-21

4.2 总体的调试过程-21

结束语-24

致  谢-25

参考文献-26

附录A-27