设计成绩：西南科技大学信息工程学院自动化系计算机控制系统课程课外设计设计题目： 恒温箱温度计算机控制系统设计 学院名称： 信息工程学院 专业班级： 学生姓名: 学生学号: 指引教师： 聂诗良 十二月恒温箱温度计算机控制系统设计摘要:本设计的温度测量及加热控制系统以ATS单片机为核心部件,外加温度采集电路、按键及显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20,及按键控制温度和动态显示的方式，以容易控制的继电器作加热控制的开关器件。本作品既可以对目前温度进行实时显示又可以对温度进行控制,以使达到顾客需要的温度,并使其恒定在这一温度。核心词：单片机;恒温控制；D18B20ThedesgnfincuaortemperturecompuercontrolysteAsrct:ThdsigofhempeauemasurmetadtgcontrolsstemstAT9S2mirconrolercorecomponnt,plusteempraturecuisiionciruit,eybordnddipaycut,heatingcrcuttempaturensoDS1820，adtedrinantfteeyboadaddaciplaindetoesicontroltesod-staeresforhatngcotrolothewihngevice.Thioksbothonheurrntmperatureinrel-timdsplyotepeareanbcntoledinrdertonableuestorehtherequredtemert,anmeitconstantthitempertur.Keword:icroconler；temertureotrl;D18B2计算机控制系统课程课外设计制作大作业内容及考核规定1. 课题名称：恒温箱温度计算机控制系统设计自制恒温箱规定 如图1所示，恒温箱采用木箱或纸箱(外形尺寸不不小于300cm3c),内置白炽灯泡(功率不不小于0）用于加热。或自选制冷板制冷。交作品时,恒温箱外面贴上标签，标签上注明:课题名称，学生姓名，专业班级，学号,指引教师姓名，学院名称。30cm30cm木箱或纸箱白炽灯泡100W图1 自制恒温箱规定3控制系统功能与技术指标规定（1)温度采集传感器采用热电阻或热电偶,或一体化数字温度传感器S18B2。(2)控制灯泡亮度或发热量，采用继电器开关控制或用可控硅平滑控制。（)采用单片机或PL作为控制器。(4）采用LED或L或PC机的液晶显示屏作为显示屏，同步显示给定温度和实际温度。(5)采用自制按键或C机的键盘作为温度给定值输入。（6）恒温箱实际温度达到给定值时(误差规定）需声光提示，声音时延5秒后停止。(7)恒温箱最高温度60。（8）系统操作流程是：）确认系统各硬件连线就绪,无安全隐患;）系统上电；3)设立温度给定值后，启动系统工作，系统进入温度自动控制工作状态。4)系统工作完毕后，若不需系统工作，则可关闭系统电源,查看并保证系统无安全隐患后可离开。4.考核规定(1）本课题验收答辩时间地点:第2周验收答辩（具体时间地点待定）。(2）答辩资格需同步满足如下2个规定:1)系统硬件和软件联调成功,可实现温度自动控制,提交系统实物（答辩后自己保管)。2)提交设计报告(设计报告须独立完毕，若发现两个报告有拷贝或抄袭的,将同步取消两个学生的考核成绩)。（）设计报告规范及要目 ）封面（含课题名称,学院名称，学生姓名,专业班级，学号,任课教师）2)本课题设计制作规定 3)系统方案设计(或设计思想），含系统总体构造框图 4）硬件设计,含硬件选型和系统硬件电路原理详图或实际连线详图 5)软件设计，含软件功能设计、软件流程设计和单元程序清单 )调试记录及结论,含硬件及软件单元调试和系统调试记录 7）心得体会（据个人实情独立撰写，发现抄袭拷贝者课程成绩计分) 8）附件(含程序清单)参照文献。5.备注1）若采用可控硅平滑控制灯泡发热量方案且答辩思路清晰，设计报告规范，本次作业成绩可在90分以上；采用继电器开关控制灯泡的成绩一般不超过9分；若采用其她方案有创意设计的，经考核教师确认，成绩也可在90分以上。2）同窗可自选题目,通过教师批准后,可替代本题目完毕课外设计制作。)购买器件费用大体50元左右,原则上自理。若确有经费困难，可报告教师协助解决。特别注意用电安全！小心用电！ 系统方案设计系统整体框图如下图：图.系统原理总框图上面的系统总体框图中,该系统中微控制器采用AT89C52单片机最小系统，温度显示采用LE显示模块、声光报警器模块、DS18B20温度采集模块、按键输入设定温度模块、继电器驱动模块。 硬件设计21温度检测电路本设计采用数字输出温度传感器DS180，该器件具有超小的体积、超低的硬件开销、抗干扰能力强，精度高,功耗低的特点，可直接输出9-12位的数字信号,通过单总线接口传播给单片机进行信号解决，最高2位辨别率时在-51温度范畴内精确度可达到0.摄氏度,温度检测电路如图2所示。图2温度检测电路2.2单片机的选择系统采用S公司的推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机STC8C52作为主控芯片，T95是TC公司生产的一种低功耗、高性能CMS8位微控制器,具有8K在系统可编程lsh存储器。ST8C52使用典型的MS-51内核，但做了诸多的改善使得芯片具有老式51单片机不具有的功能。在单芯片上，拥有机灵的8位CPU和在系统可编程Flas，使得ST8952为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有如下原则功能:8k字节lash，2字节RAM,32位/O口线,看门狗定期器，内置4BEPRO,MA810复位电路，3个16位定期器/计数器,4个外部中断，一种7向量4级中断构造（兼容老式的5向量2级中断构造）,全双工串行口。此外STC89C52可降至0静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CP停止工作,容许RAM、定期器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,AM内容被保存,振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一种中断或硬件复位为止。最高运作频率Mz，6/12可选。只有在外接时钟、电源和复位电路时才干工作，能使其正常工作的最小系统如图3所示。图3.单片机最小系统.显示电路模块本设计规定采用ED或LCD或PC机的液晶显示屏作为显示屏，同步显示给定温度和实际温度。方案一：LED数码管显示由于规定同步显示给定温度和实际温度,因此需使用两块四位数码管，同步选用两块4HC57作为数码管锁存器,采用动态显示,数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的个显示笔划a，,d,e，f,g,dp的同名端连在一起，此外为每个数码管的公共极COM增长位选通控制电路,位选通由各自独立的/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接受到相似的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制，因此我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过度时轮流控制各个数码管的的CM端，就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管事实上各位数码管并非同步点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是同样的,可以节省大量的/O端口，并且功耗更低。图4.数码管连接原理图方案二:1602LC液晶显示60液晶也叫16字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X或者5X1等点阵字符位构成,每个点阵字符位都可以显示一种字符，每位之间有一种点距的间隔，每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正由于如此因此它不能较好地显示图形(用自定义GR，显示效果也不好)。1602LD是指显示的内容为162,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于D44780液晶芯片的，控制原理是完全相似的,因此基于H4470写的控制程序可以很以便地应用于市面上大部分的字符型液晶。图162连接原理图综合比较，由于液晶显示设计比较复杂而成本较高,且数码管也可以满足此设计规定,并且数码管便宜实惠，因此本次设计选择数码管作为显示模块。2.4继电器驱动模块本设计用单片机的一种I/O口来控制继电器的通断从而控制灯泡的亮灭,以此来达到控制温度的规定。下图是继电器的连接仿真图:图6.继电器仿真连线图3 软件设计本设计采用单片机控制灯泡从而控制恒温箱，按下电源按钮后,默认设立温度为0度,可通过加减按钮来调节设立温度，在通电的一瞬间,单片机会将从DSB20得到的温度与设定温度对比,如果此温度不不小于设定温度，则继电器通电,灯泡发亮,此时恒温箱内温度慢慢升高，当恒温箱温度不小于等于设定温度时,继电器断电，灯泡熄灭,同步声光提示5秒,在整个控制过程中可以随时调节设定温度。3温度设定模块程序lde #dfine uhaunigned car#define ui unsiged int inttmp; char flg1;it sedg=30；usgd char codetable=0x3f,0x06,x5b,0x,0x6，0x6d,0, 0x0,07f,0x6f,0x77，0xc,x3，05e,079,07