基于51单片机恒温控制系统的设计

孙志永

[摘 要]本文设计一种基于单片机控制的恒温系统研究，系统通过按键设置温度的上下限，当温度超出限制范围时，单片机驱动相应的负载工作，同时产生声光报警。

[关键词]STC89C51单片机，温度控制，DS18B20

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0142-01

1.前言

温度是工业生产中主要的被控参数之一，但随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，与温度相关的检测和控制系统越来越广泛的被应用到各个生产、生活等领域，而且对其控制的要求也在不断提高，

本文以AT89C51单片机为主控芯片，以DS18B20为温度测量元件，LCD1602液晶显示屏为显示元件，继电器模块为负载驱动控制模块，设计一种简单、方便使用的恒温控制系统。本恒温控制系统与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，设计灵活、成本较低等优点，可以应用在大型工业及民用恒温监测的场所。

2.硬件设计

本设计以AT89C51单片机为主控芯片， DS18B20为温度测量元件，将检测到的温度信息反馈到LCD1602液晶显示屏上。系统设定上下限温度值（通过程序可以更改上下限初始值），如果检测到的温度低于下限或者高于上限值，蜂鸣器报警，相应的LED灯闪烁，继电器驱动负载进行制冷和升温；当温度达到温度设定区间，蜂鸣器停止报警，LED灯停止闪烁，从而实现系统的自动恒温控制。系统电路原理图如图1所示。

（1）AT89C51简介

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。

（2）DS18B20简介

DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根接口线读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。

3.软件设计

（1）流程图

整个系统包括管理程序和控制程序两部分。管理程序是对显示LED进行动态刷新，控制指示灯、处理键盘的扫描和响应、进行掉电保护的处理、执行中断服务操作等。控制程序是对被控对象进行采样、数据处理， 根据控制算法进行计算和输出等。

（2）部分主要程序代码

4.总结

本设计以AT89C51为核心，以DS18B20为测量元件，利用软硬件相结合的方式启动相应的功能电路，实现恒温效果的控制，具有成本低，控制方便、简单灵活、实用性强等优点，具有一定的实用性。

参考文献

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