本科毕业论文(设计) 智能温度控制系统设计摘要：在日常生活中，温度和温差对我们的生活都有非常大的影响。目前在大城市许多的高档公寓已经实现自动控温，然而在普通公寓并没有实现此类控温系统，因此同高档公寓形成了对比，为实现更多的地方使用自动控温系统，本设计通过单片机实现对温度的恒定控制，更廉价，更方便，适用于普及大多数家庭的使用。对我们的生活会有很大的帮助。智能自动控温全面实现全自动化、无人化，都可减少可控因素带来的损失。设计智能自动控温系统，利用温度感应器、报警器、LED显示器通过对单片机的控制实现智能自动控温，解决由于温度不稳定而带来的一系列问题。本次设计主要以AT89C51单片机为主控核心，与LED显示器、键盘、报警模块等相关电路结合。利用单片机为设计主核心，外接电路连接LED显示器、键盘、报警模块。预定温室内部温度，当温室内部温度有所升高或降低时，此时通过外接电路连接的报警模块发出警报，通过电加热器来调节温室内部温度从而达到温室内部温度恒定。关键词：单片机，温度传感器，键盘，LED显示器，电加热器 Design of a Temperature-Control System Abstract In everyday life , the temperature and the temperature difference to our lives have a very big impact. Currently many of the luxury apartments in big cities have automatic temperature control, however, did not materialize in apartments such temperature control system , thus forming a contrast with the high-end apartments , to achieve more places to use automatic temperature control system , the design by MCU constant control of temperature , cheaper , more convenient, suitable for universal use in most families . Our life will be a great help . Intelligent fully automatic temperature control fully automated , unmanned , can reduce the losses caused by uncontrollable factors . Intelligent automatic temperature control system design , the use of temperature sensors, alarm , LED display microcontroller achieved through intelligent automatic temperature control , solve a series of problems due to temperature instability brought about .The design is mainly to AT89C51 master core, combined with the associated circuitry LED monitors, keyboards, alarm module. Use microcontroller as the main core of the design , external circuit connecting the LED display, keyboard, alarm module . The predetermined temperature inside the greenhouse , while the temperature inside the greenhouse be raised or lowered , this time through the external circuit connected to the alarm module alarm , an electric heater to adjust the temperature inside the greenhouse so as to achieve a constant temperature inside the greenhouse .Keywords: microcontroller, temperature sensor, keyboard, LED displays, electric heater 本科毕业论文(设计) 目录第一章 绪论11.1论文背景及意义21.2国内外现状31.3论文结构与内容4第二章 总体设计方案42.1单片机的选择与简介52.2温度传感器的选择62.3LED显示器选择82.4键盘的选择102.5 其他外围器件14第三章 软件程序设计153.1 软件设计思路：153.2智能控温系统总流程图163.3DS18B20子程序流程图173.4温差子程序流程图173.5根据温差的大小使电加热器的子程序流程图18第四章结论20致谢21参考文献22第 1 页 本科毕业论文(设计) 第一章 绪论计算机的发明把人类科技推向更高层次科技，从银河系列到现在的微型计算机，充分的证明随着时间的不断增加，社会也正在不断的发展。在古代，我们就能看出人们为了计算某些东西从而发明的算盘，在当代我们又发明了计算机，然而计算机并非只用于计算，它已经更广泛的渗入到各个领域，从小到大的说，我们日常生活中能利用到计算机，简单的利用计算机功能来控制或者代替我们可以不利用人工能做的事情，在工业上我们也能利用更多计算机的功能来控制机械的运转，在学习我们上可以利用计算机通过Internet上网学习、看电影、购物等等。未来计算机的使用及普及能使我们的生活更加的美好、方便。总之，我们的生活是离不开计算机的应用，计算机已然成为我们未来生活中不可缺少的一部分，计算机也在不断的推动着我们的生产生活。从古至今来说，我们有着五千年的文化历史，到现在计算机已经成为促进现代文明的进步，推动人类社会发展的“智能工具”。 微处理器芯片微型计算机（单片机）被称为微控制器，它被设计用于各种特殊的控制器的一般或特殊的微机系统，普通计算机的高密度集成，以及RAM和ROM的卷，以及输入/输出接口，计时器和其它电路在单芯片上构成。MCU被广泛使用，它具有以下特定特征：小的、灵活的、低成本的、易于商品化。它可以非常容易地被组装成各种智能控制设备，可以有效地解决各种从简单到复杂的控制任务，从而使复杂的工作简单化，避免人工控制不当带来的损失。抗干扰能力强，适应温度范围宽，可以在恶劣的环境条件下进行可靠地工作，这是其他机型无法比拟的。在生活工作中可以很便捷地进行多种机型控制，使全部系统的效率大大的提高。单片机具有体积小、功耗低、价格低等多方面有点，现如今已经开发了一些主微控制器（如8051 ），在所需硬件上嵌入更多更专业的专用型单片机，因此单片机广泛的应用已经在计算机控制领域达到了一个相当不错的效果。 MCU应用的意义不仅带来巨大的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用正在从根本上改变了传统的系统设计思想和设计方法。原来为了实现大部分的功能，必须利用模拟电路或者数字电路才能完成，现在看来我们只需要利用单片机通过软件控制就能完成原来复杂的问题。我们把这种控制称之为为控制技术，这种技术给我们带来最大化的利益，它的出现是具有非常大的意义。我们也可以说这是又一次的技术革命，这种技术的出现将在日后的生活生产中进一步的完善，进一步的发展。1.1论文背景及意义在人们的日常生活、工业制造、制冷等领域，温度作为当前环境的重要因素之一，被人们广泛的作为参考因素来使用，从而保证各项工作的正常运行，如火灾报警、温室或粮仓中温度的实时监测、冷库温度的调节等，因此以温度参数为基础而设计的温度控制系统被广泛开发和使用。使用传统意义上的温度计采集温度信息，不但采集精度低，实时性差，而且操作人员的劳动强度高，不利于广泛的推广。此外由于环境因素导致的数据难以采集的问题，特别是在工厂，火灾等的现场，工作人员不能长时间停留在现场观察和采集温度，就需要实现能够将数据采集并将其传送到一个地方集中进行处理，以节省人力，提高效率，但这样就会出现数据传输的问题，由于厂房大、需要传输数据多，使用传统方法容易造成资源浪费而且可操作性差，精度不高，这都在不同程度上限制了工作的进行和展开。因此，高精度，低成本，实时性好的温度控制系统亟待人们去开发。市场决定技术，技术引导产品的开发，在这样的环境下，与温度控制相关的电子类产品的开发成为当今的研究热点。随着单片机技术的日益成熟，应用范围的逐渐扩大，以单片机为核心的控制系统，逐渐应用到生活中的很多方面，这不仅克服了温度控制系统中存在的严重时延，节省了人力，提高了采样频率，而且在很大程度上提高了控制效果和控制精度。进入21世纪后，温度检测系统已逐步走向复合型和智能化，温度作为其中的重要参数，其测量的准确性对提高正确性是很重要的，研究和设计高性能的温度控制系统具有非常重要的意义，而其中最重要的器件就是温度传感器，它的性能也直接影响到了采集的温度数据的精度和时效性。现如今，智能温度传感器正迅速朝着高精度、高可靠性及安全性等高科技的方向发展，提高温度传感器测温精度和分辨力，增加传感器测试功能，提高总线技术的标准化与规范化，增强可靠性及安全性设计，虚拟温度传感器和网络温度控制器的设计成为当前要解决的主要问题。由美国Dallas公司生产的DS18B20温度传感器具有单总线，两种工作模式，能够直接读出被测温度等特点，特别是它的单总线设计，使得系统结构简单，可以节省单片机的I/O接口的开销，多个传感器可共用一个接口而不会产生干扰；虽然软件设计复杂，但通过软件的设计，可以提高可靠性，增强抗干扰能力，适合于恶劣的环境，共地模式2使得它耗电量小，支持串行数据传输，传输距离远；温度测量范围广，精度高，可根据实际情况实现精度的变换，因而成为目前各类有关温度采集工作的首选。1.2国内外现状（1）国外温度测控系统研究国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。（2）国内温度测控系统研究我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才