課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于AT89C52的智能溫控系統(tǒng)

1、實(shí)驗(yàn)總成績(jī)： 裝 訂 線報(bào)告份數(shù)： 課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)(班內(nèi)序號(hào)): 年 月 日一、摘要摘要隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，溫度測(cè)量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個(gè)越來(lái)越重要的角色，它對(duì)人們的生活具有很大的影響，所以溫度采集控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究有十分重要的意義。近年來(lái)，電風(fēng)扇也增加了各種功能，解決了我們的需求。電風(fēng)扇的起停的自動(dòng)控制，能很有效地解決人們?cè)谙奶鞎r(shí)，溫度過(guò)高時(shí)電風(fēng)扇能自動(dòng)加速，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，電風(fēng)扇會(huì)自動(dòng)減速甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了人們睡覺時(shí)需要醒來(lái)關(guān)閉或開啟風(fēng)扇的問題，具有很現(xiàn)實(shí)的意義。依次為目的，設(shè)計(jì)一種基于at89c52單片機(jī)的智能溫控系統(tǒng)，利

2、用溫度傳感器實(shí)時(shí)采集溫度，利用uln2003控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)此功能。 關(guān)鍵字:at89c52,ds18b20,lcd1602,進(jìn)步電機(jī) 二、英文摘要 abstractwith the rapid development of modern information technology, temperature measurement and control systems play in industry, agriculture and peoples daily life with an increasingly important role in the lives of its p

3、eople have a great impact, so the temperature acquisition and control system design and research has a very important significance.in recent years, fans have increased the variety of functions, to solve our needs. from the fans stop automatic control, can be very effective in solving people in the s

4、ummer, when the temperature is too high fan automatically accelerated when the temperature is too low, the fan will automatically slow down or even stop the rotation, avoiding the need to sleep when people wake up close or open the fan issue, with a very real sense. in order for the purpose of desig

5、n based on at89c52 intelligent temperature control system, real-time acquisition temperature using a temperature sensor using uln2003 rotating motor control to achieve this functionality. keywords: at89c52, ds18b20, lcd1602, progressive motor三、引言1、1 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展歷史及意義溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和

6、所要求的性能指標(biāo)有所不同,在工業(yè)企業(yè)中,如何提高溫度控制對(duì)象的運(yùn)行性能一直以來(lái)都是控制人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員努力解決的問題。這類控制對(duì)象慣性大,滯后現(xiàn)象嚴(yán)重存在很多不確定的因素,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡(jiǎn)單實(shí)用,但由于繼電器動(dòng)作頻繁 ,可能會(huì)因觸點(diǎn)不良而影響正常工作?？刂祁I(lǐng)域還大量采用傳統(tǒng)的pid控制方式,但pid控制對(duì)象的模型難以建立,并且當(dāng)擾動(dòng)因素不明確時(shí),參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問題。而采用數(shù)字溫度傳感器ds18b20，因其內(nèi)部集成了a/d轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，而且減少了溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失，使得測(cè)量溫

7、度更加精確。數(shù)字溫度傳感器ds18b20只用一個(gè)引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。由于ds18b20芯片的小型化，更加可以通過(guò)單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器ds18b20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實(shí)用性。1、2溫度控制系統(tǒng)的目的 溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度c都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，具有提醒和控制的功能，本設(shè)

8、計(jì)的內(nèi)容是溫度測(cè)試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。它的特點(diǎn)在于應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。1、3溫度控制系統(tǒng)完成的功能本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：此設(shè)計(jì)中溫度恒定值設(shè)置為22，上下跳轉(zhuǎn)溫度為1，設(shè)計(jì)精度值為0.01。當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度即22時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)溫度上升到上限溫度時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)溫度高于設(shè)定上限溫度即25時(shí)，電機(jī)加速，對(duì)外界采取降溫措施。四、硬件設(shè)計(jì) 1、單片機(jī)at89c52at89c52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)pdip封裝的at89c52引腳圖準(zhǔn)的c51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通

9、用的8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主ic 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)ram及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)ir的接收解碼及與主板cpu通信等。主要管腳有：xtal1（19 腳）和xtal2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12mhz 晶振。rst/vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。vcc（40 腳）和vss（20 腳）為供電端口，分別接+5v電源的正負(fù)端。p0p3 為可編程通用i/o 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，p0 端口（3239 腳）被定義為n1 功能控制端口，分別與n1的相應(yīng)功能管腳相

10、連接，13 腳定義為ir輸入端，10 腳和11腳定義為i2c總線控制端口，分別連接n1的sdas（18腳）和scls（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板cpu的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。2、溫度傳感器電路溫度信號(hào)采集單元對(duì)于溫度的采集需要用到ds18b20一總線溫度傳感器，以下ds18b20的一些介紹：dsl8b20溫度傳感器是美國(guó)dallas半導(dǎo)體公司繼dsl820之后最新推出的只用改進(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(cè)溫度并且可根據(jù)要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9l2位的數(shù)字直讀方式?？梢苑謩e存93.

11、75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從dsl8b20讀出的信息或?qū)懭雂sl8b20的信息僅需要一根口線(單線接口)讀寫，溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接dsl8b20供電，而無(wú)需額外電源。因而使用dsl8b20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。他在測(cè)溫精度，轉(zhuǎn)換時(shí)時(shí)間，傳輸距離，分辨率等方面較dsl8b20有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來(lái)了更方便的使用和更令人滿意的效果。ds18b20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有四部分組成：64位光刻rom、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器th和tl、配置寄存器。dsl8b20有2種封裝形式：3腳pr-35直插式和8腳soic貼片式管腳排列如

12、圖所示:3、液晶顯示屏輸出 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)。 4、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻

13、率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。5、 總電路圖五、軟件設(shè)計(jì) 1、主程序 讀取溫度值開始溫度顯示溫度處理比較當(dāng)前溫度與設(shè)定值比較溫度 返回void main(void)uint tem;p2 = 0x00;p0 = 0x00;p2 = 0x20;buzzer = 0;relay = 0;p2 = 0x40;p0 = 0x00;initt0();init_1602();while(1)if(a=5)tem = readtemp();display_1602(tem);a = 0;if(tem 2200)tem = readtemp();display_1602(tem);dea

14、l(1,1000);else tem = readtemp();display_1602(tem);deal(10,1000);2、溫度采集子程序uint readtemp(void)/讀取，轉(zhuǎn)換溫度uchar low,high;uint temp=0;init_ds18b20();writebyte(0xcc);writebyte(0x44);delay(2);init_ds18b20();writebyte(0xcc);writebyte(0xbe);low=readbyte();high=readbyte();/1011 1000 0000 1000 temp = (high*256+l

15、ow)*0.0625*100; return temp;3、顯示程序void display_1602(uint tem) uchar n,i,j,k,l;i= tem/1000;j= tem%1000/100;k= tem%100/10;l = tem%10; for(n=0;n16;n+) writedata1602(table_00n); delay(10); writecom(0x80+0x40); for(n=0;n16;n+) writedata1602(table_01n);table_016 = i + 0x30;table_017 = j + 0x30;table_019 =

16、 k + 0x30;table_0110 = l + 0x30; delay(10); 4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序void deal(uint freq,uint count)uchar i,j;p2 = 0x00;p0 = 0xff;p2 = 0x20;for(j = 0;icount;j+)for(i = 0;i8;i+)p0 = tablei;delay(freq);count-;六、測(cè)試結(jié)果實(shí)物圖運(yùn)行時(shí)實(shí)物圖本次實(shí)驗(yàn)實(shí)物，可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示，溫度顯示精確到0.01。當(dāng)溫度達(dá)到限定值時(shí)22度時(shí)電機(jī)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)溫度超過(guò)25度時(shí)電機(jī)自動(dòng)加速。.7、 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員貢獻(xiàn)及心得體會(huì)1、 心得體會(huì)通過(guò)兩周的課程

17、設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，我了解到電子設(shè)計(jì)需要細(xì)心，耐心，上進(jìn)心。要通過(guò)自己的努力與毅力不斷的完善設(shè)計(jì)。對(duì)于電路的焊接與設(shè)計(jì)，一定要細(xì)心，一點(diǎn)小錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓。在程序的編寫上，要耐心，對(duì)每個(gè)模塊都要設(shè)計(jì)周到，盡量做到最好。最讓人無(wú)奈的是系統(tǒng)的調(diào)試，一些無(wú)理由的錯(cuò)誤讓人非常無(wú)奈，自己的想法和設(shè)計(jì)的結(jié)果不相對(duì)應(yīng)時(shí)，自己是無(wú)助的。所以向老師與同學(xué)求助非常重要，通過(guò)他們寶貴的建議不斷完善自己的作品。與此同時(shí)，我了解到單片機(jī)是學(xué)習(xí)一切微處理器的基礎(chǔ)，它雖然在當(dāng)今應(yīng)用沒有明顯優(yōu)勢(shì)，但重要的是它可以作為我們學(xué)習(xí)更強(qiáng)大處理器的必不可少的跳板。在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)，proteus仿真軟件也是非常重要的，它可以為自己節(jié)約大量的時(shí)間。本次設(shè)計(jì)依然存在著很多不足，比如程序響應(yīng)速度不夠快，有時(shí)會(huì)亂碼等，需要更深一層次的學(xué)習(xí)。我將會(huì)不斷