论文总字数：16200字

摘 要

本文主要是围绕单片机原理，以温度传感器为媒介，将STC89C52作为微处理器，并且是以温度信号采样模块，温度传送及控制模块，键盘输入和显示模块，升降温模块，电源供电模块等电路作为拓展设计而成。在文中，分析了主要模块的工作原理、程序流程和电路图的设计。其中关键功能实现的是将从环境检测到的温度信号输送给单片机，单片机将反馈信号的偏差与输入的温度范围进行比较，再将输出的控制信号输送给升降温控制电路，并且用LED数码管实现现场温度的实时监控。由于工业生产中的温度控制具有单向性、大惯性、时滞性和时变性的特点，温度控制的准确性和快速性的实现，对于提高养殖场温度控制的性能具有重要意义。

关键词: 单片机；温度传感器；温度控制

Single Chip Microcomputer Temperature Control System Based on Farms Design and Implementation

Abstract

This article is about the principle of microcontroller with a temperature sensor for the media. Using AT89C52 microcontroller as a microprocessor. The extending of the microprocessor with a temperature signal sampling circuit, the temperature sensing and control circuit, keyboard and display circuit, heating and cooling control circuit, a clock signal circuit, alarm circuit and power supply design. The analysis of the working principle of the circuit modules and giving the schematics and source code . The design will be set within a certain range of temperature signal from the keyboard and input to the microcontroller circuit. The temperature signal acquisition circuit will be collected on-site temperature signal and it is transmitted to the microcontroller. The microcontroller put the return signal compare with the range of the temperature, then the output of the control signal control the heating and cooling control circuit, and with LED digital tube real-time monitoring of temperature field. Since industrial production Temperature control is unidirectional, large inertia, delay and time-varying characteristics of temperature control accuracy and rapidity of implementation is important to improve farm performance temperature .

Keywords: Single-Chip Microcomputer; The Temperature Sensor; The Temperature Control

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 温度控制系统的设计思路 1

1.2.1 温度控制系统原理与过程 1

1.2.2 温度控制系统原理框图 1

1.2.3课题设计的任务和要求 2

第二章 系统的设计方案与论证方案 3

2.1 系统整体设计方案 3

2.2 系统整体方案的论证 3

2.2.1 温度传感器的选择 3

2.2.2 控制器的选择 4

2.2.3温度显示器件的选择 4

2.2.4 升降温装置的选择 4

2.3 系统模块选择最终方案 4

第三章 系统硬件设计 6

3.1 系统硬件电路设计 6

3.1.1 单片机最小系统电路设计 6

3.1.2供电系统电路设计 8

3.1.3按键调整电路设计 8

3.1.4温度采集电路设计 9

3.1.5 LED数码管显示电路设计 9

3.1.6升、降温电路设计 10

3.2 系统整体电路及PCB板绘制 11

3.2.1 Protel99SE软件介绍 11

3.2.2 系统原理图与PCB板的绘制 11

第四章　系统软件设计 13

4.1 C语言介绍 13

4.2 系统整体流程及各部分流程 13

4.2.1 系统整体流程图 13

4.2.2 DS18B20温度传感器程序流程 13

4.2.3 按键调整子程序流程 14

4.2.4 升降温程序流程 15

第五章 系统焊接与调试 17

5.1 电路焊接调试 17

5.2 系统功能测试 17

5.3 系统误差分析 17

5.4 结束语 18

致 谢 19

参考文献(References) 20

附 录 21

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 研究背景

随着越来越多的微型计算机以及电力电子技术的开发，控制技术和微机测量得到了飞速的发展和广泛的运用。单片机具有运转速度快、处理能力强、功能消耗低等优点，在温度的测量与控制方面上，操作方便简单，测量稳定且范围广，精度更加准确。^[1]但是，在养殖场领域，由温度传感器来检测和控制温度的升降的方法还比较少见。从长远来看，将比较健全的温度控制系统应用于养殖场会对未来的市场具有一定的冲击，若在未来的养殖场领域运用这种技术，肯定能得以推广并大范围使用。并且将温度传感器与其他技术互相融合，共同发展，将其功能充分的挖掘，这项技术肯定能为养殖场的养殖提供便利。

1.1.2 研究意义

由于社会发展迅速，这样就使得人们的要求不断提高从传统的只求数量不求质量到现在的不仅数量高质量好，并且要求生产过程中要精、准、快。温度在养殖场生产中是十分重要的指标之一，因而温度控制对养殖场生产极其重要。由于不同的时间段需要的温度各不相同，现有的养殖产温度控制大多只能进行恒温控制，而若需要进行温度的变化，如升降温等的操作，大多是靠人工完成的，肉眼观察，手动操作。这样的操作不可避免地会产生各种不可避免的误差，进而影响养殖场的产品的质量。虽然可以采用个别的温度自动控制系统，但这种温度控制系统有造价较高、操作较复杂等缺陷，不适合中小型企业的广泛应用。但是，依靠人工检测和控制的方法既浪费人力、物力和时间，又存在一定的风险，而且数据也不稳定，因此，研究一套自动温度检测控制的方法和仪器尤为重要。

1.2 温度控制系统的设计思路

1.2.1 温度控制系统原理与过程

关于此次系统的核心，是以STC89C52芯片为主， 再通过与DS18B20温度传感器、键盘输入、LED数码管显示和升降温模块等相结合，实现温度的实时监控和准确显示并提醒。STC89C52将DS18B20中传来的温度数据在LED数码管上显示出来，与此同时，将温度信息进行一定的处理，此信息是从键盘中传来的。此系统同时还具有其他的功能，如温度范围调节功能，这种功能是利用按键来调节启动报警模块，再启动温度自动升降功能。

1.2.2 温度控制系统原理框图

本次在养殖场基础上的温度控制系统是由STC89C52单片机系统、DS18B20温度传感器、键盘输入、数据显示和温度调节控制设备等组成结构如图1.1温度控制系统原理框图所示。

温度采集

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