孫志永

[摘 要]本文設(shè)計一種基于單片機(jī)控制的恒溫系統(tǒng)研究，系統(tǒng)通過按鍵設(shè)置溫度的上下限，當(dāng)溫度超出限制范圍時，單片機(jī)驅(qū)動相應(yīng)的負(fù)載工作，同時產(chǎn)生聲光報警。

[關(guān)鍵詞]STC89C51單片機(jī)，溫度控制，DS18B20

中圖分類號：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0142-01

1.前言

溫度是工業(yè)生產(chǎn)中主要的被控參數(shù)之一，但隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展及人們對生活環(huán)境要求的提高，與溫度相關(guān)的檢測和控制系統(tǒng)越來越廣泛的被應(yīng)用到各個生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域，而且對其控制的要求也在不斷提高，

本文以AT89C51單片機(jī)為主控芯片，以DS18B20為溫度測量元件，LCD1602液晶顯示屏為顯示元件，繼電器模塊為負(fù)載驅(qū)動控制模塊，設(shè)計一種簡單、方便使用的恒溫控制系統(tǒng)。本恒溫控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，設(shè)計靈活、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用在大型工業(yè)及民用恒溫監(jiān)測的場所。

2.硬件設(shè)計

本設(shè)計以AT89C51單片機(jī)為主控芯片， DS18B20為溫度測量元件，將檢測到的溫度信息反饋到LCD1602液晶顯示屏上。系統(tǒng)設(shè)定上下限溫度值（通過程序可以更改上下限初始值），如果檢測到的溫度低于下限或者高于上限值，蜂鳴器報警，相應(yīng)的LED燈閃爍，繼電器驅(qū)動負(fù)載進(jìn)行制冷和升溫；當(dāng)溫度達(dá)到溫度設(shè)定區(qū)間，蜂鳴器停止報警，LED燈停止閃爍，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動恒溫控制。系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示。

（1）AT89C51簡介

AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。

（2）DS18B20簡介

DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？梢苑謩e在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根接口線讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。

3.軟件設(shè)計

（1）流程圖

整個系統(tǒng)包括管理程序和控制程序兩部分。管理程序是對顯示LED進(jìn)行動態(tài)刷新，控制指示燈、處理鍵盤的掃描和響應(yīng)、進(jìn)行掉電保護(hù)的處理、執(zhí)行中斷服務(wù)操作等?？刂瞥绦蚴菍Ρ豢貙ο筮M(jìn)行采樣、數(shù)據(jù)處理， 根據(jù)控制算法進(jìn)行計算和輸出等。

（2）部分主要程序代碼

4.總結(jié)

本設(shè)計以AT89C51為核心，以DS18B20為測量元件，利用軟硬件相結(jié)合的方式啟動相應(yīng)的功能電路，實(shí)現(xiàn)恒溫效果的控制，具有成本低，控制方便、簡單靈活、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

[1] 余威明. DS18B20高精度多點(diǎn)溫度測量顯示系統(tǒng)[J]. 儀表技術(shù)， 2007，03.

[2] 孫劍濤，崔明禮.基于AT89S51單片機(jī)的溫度測控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 傳感測量技術(shù)， 2008，（08）.

[3] 楊金紅， 林詠海.AT89S51及其在溫度測量中的應(yīng)用[J]. 科技風(fēng)， 2008，（21）.

[4] 鄭惟暉. 單片機(jī)智能溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 黃山學(xué)院學(xué)報， 2008，10（05）.

[5] 宋刈非，趙猷肄，林一楠.基DS1820傳感器的溫度測量系統(tǒng)[J]. 光電技術(shù)應(yīng)用， 2009，24（03）.