2021年09月22日 | 12-基于51单片机的温度控制恒温箱设计

2021-09-22 来源：eefocus

具体实现功能

系统由STC89C52单片机+DS18B20温度传感器+LCD1602液晶显示屏+5V继电器+5V风扇+加热膜+按键+蜂鸣器+电源构成。

具体功能：

1、LCD1602液晶实时显示测得的温度；

2、可以设置温度报警上下限值；按键功能：加键，减键，设置键；

3、超过设定的报警上下限值则开始声光报警；

4、测得的温度超过上限值，继电器吸合，电风扇开始工作；测得的温度低于下限值，继电器吸合，加热膜开始工作。

设计背景

二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测量。因此温度一词在生产生活之中出现的频率日益增多，与之相对应的，温度测量和控制也成为了生活生产中频繁使用的词语，同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用。如在日趋发达的工业之中，利用测量与控制温度来保证生产的正常运行。在农业中，用于保证蔬菜大棚的恒温保产等。

温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。而且随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要。

单片机温度测量则是对温度进行有效的测量，并且能够在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在电力工程、化工生产、机械制造、冶金工业、农业等重要领域中担负着重要的测量任务。在日常生活中，也可广泛运用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。

硬件设计

整个系统以STC89C52单片机为核心器件，配合电阻电容晶振等器件，构成单片机的最小系统。其它个模块围绕着单片机最小系统展开。其中包括，传感器采用DS18B20，负责采集温度数据后发给单片机。显示设备采用4位共阴数码管，显示检测到的温度值。按键模块，主要是进行报警值的设置。报警模块采用蜂鸣器+LED的模式，超出报警范围则进行声光报警，同时还有升温和降温装置工作，使得温度恒定在一个范围之内。

软件设计

程序流程：最开始先进行定时器的初始化，本设计利用定时器实现数码管的动态扫描。接着就进入一个死循环，死循环执行以下内容：1、读取当前的温度值；2、显示检测到的温度值；3、判断检测到的温度是否超出设置的上下限，是的话则启动声光报警，还有模拟恒温装置；4、延时并进行按键扫描，若检测到按键按下，则进入温度上下限设置的状态。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

51单片机温度控制恒温箱

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