AT89C51单片机恒温箱的单片机控制设计

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摘要恒温箱在众多领域得到广泛应用，影响着人类日常的生产和生活。本设计是基于AT89C51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两方面，其中硬件部分：以AT89C51单片机为核心，采用DS18B20温度传感器采集温度并具有LCD显示，能进行按键设定温度和时间，利用步进电机控制加热制冷装置，构成一个恒温箱；软件部分：以C语言编程为基础，采用模块化结构，编写系统主程序、显示子程序、按键控制子程序、步进电机驱动子程序等来实现软件功能，实现系统的安全性、可靠性、稳定性。整个系统运行，通过按键设置恒温温度和时间，利用DS18B20实时监测温度并动态显示，并将检测到的温度与设定值比较后，通过控制程序来驱动步进电机，从而决定是否加热或制冷，以达到恒温的目的。60318

毕业论文关键词 AT89C51单片机；恒温箱；温度传感器DS18B20；C语言编程

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The Design of Incubator System Based on The MCU

Abstract Incubators are widely used in many fields,Impact on human daily production and life.The design is a incubator control system based on AT89C51 MCU,the system is pided into two aspects of hardware and software,the hardware part:with AT89C51 MCU as the core,temperature sensor using DS18B20 collecting temperature and has a LCD display,keys can be set temperature and time,using stepper motor control the heating and cooling unit,these constitute an incubator;the software part:based on the C language programming ,using the modular structure,writing system main program, display subroutine, subroutines button control, stepper motor driver subroutines to implement software functions,realize system security, reliability, stability.The whole system can set the constant temperature and time with setting buttons,dynamic display and real-time monitoring the temperature using DS18B20 and Compare the detected temperature and the set value, use the control program to drive the stepper motor, to determine whether heating or cooling, in order to achieve the purpose of constant temperature.

1 引言1

2 概述1

3 系统总体方案3

3.1 恒温箱工作原理及系统框图3

3.2 AT89C51单片机选择与简介4

3.3 温度检测部分8

3.4 输出控制部分8

3.5 显示电路部分8

3.6 控制面板部分8

3.7 编程语言9

4 系统硬件设计10

4.1 硬件电路设计概述10

4.2 单片机的外围电路12

4.3 温度检测电路设计13

4.4 步进电机驱动电路设计18

4.5 显示器接口电路21

4.6 按键接口电路23

5 系统软件设计24

5.1 软件任务分析24

5.2 程序结构设计25

结论30

致谢31

参考文献32

1 引言

温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

虽然恒温箱的设计研究已经有很长的历史，但是因为温度的调节有一定的迟滞性，也就是在正常情况下，温度高于设置温度时停止加热，但是加热装置会因为惯性继续放出热量，使得恒温箱内的温度继续升高。当温度低于设置温度时则开始加热，此时加热要等加热装置温度达到恒温箱的温度才开始升温。因此恒温箱的温度会在在设置温度的上下震荡。因此恒温箱中温度不是保持不变的，而是一个温度范围。这也是恒温箱设计一直存在的问题。