论文题目基于单片机的小型恒温箱驱动电路的设计与实现
姓名金慧娇
学院大连东软信息技术职业学院
专业嵌入式系统工程
指导教师孙丽飞讲师
备注
2012年6月3日
基于单片机的小型恒温箱驱动电路的设计与实
现
作者姓名：金慧娇
指导教师：孙丽飞讲师
单位名称：嵌入式系统工程系
专业名称：嵌入式系统工程
大连东软信息技术职业学院
2012年6月
Microcontroller-based small incubator the drive circuit design and implementation
by Jin Huijiao
Supervisor: Sun Lifei
Dalian Neusoft Institute of Information Technology
June 2012
毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）题目：
基于单片机的小型恒温箱——驱动电路设计
设计（论文）的基本内容：
随着科学技术的不断发展各企业对温度检测技术提出了更高的要求, 希望利用新的检测方法, 制造出适应性更强、精度更高、性能更稳定、并具有智能功能的新一代温度检测仪表。单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用 温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量 而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和
意义。因此本系统采用AT89C51 设计了温度实时测量及控制系统 具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。另外, 此测控系统以及相关产品的研发, 既有利于推动工控技术的发展, 又能带来可观的经济效益和社会效益。
毕业设计（论文）专题部分：
题目：
设计或论文专题的基本内容：
学生接受毕业设计（论文）题目日期
第 1 周
指导教师签字：孙丽飞
2011年月日
基于单片机的小型恒温箱
驱动电路设计与实现
单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用,温度是一个系统经常需要测量、
控制和保持的量,然而温度是一个模拟量,不能直接与单片机交换信息,采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高,还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。
本温度控制系统主要包括单片机控制模块、温度采集模块、温度显示模块、温
度上下限调整模块、电机驱动模块和外部存储模块等六大部分。该温度控制系统的
核心是单片机控制模块，它采用的是Atmel公司的AT89C51该单片机能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度数据来控制半导体制冷器的加热和制冷启停，从而把温度控制在设定的范围之内。
关键词：单片机，温度控制系统，温度传感器，显示器
Microcontroller-based small incubator
the drive circuit design and implementation
Abstract
Abstract The single chip microcomputer is required extensively in measurement and control
systems and the temperature need to be surveyed controlled and maintained by a system frequently。But the temperature is an analog can not exchange information with the single chip directly。In principle it i s not difficult to transform the simulated temperature into the digital quantity if adopting Proper technique。But gets the electric circuit more Complex the lost is more expensive and other questions can be met。So it is very important for research of single chip temperature control。
The temperature control system mainly consists of MCU control module the temperature acquisition module the temperature display module the temperature on the threshold adjustment module motor driver module and the external m emory unit with six sections。The temperature control system is the microcontroller control module which
uses the Atmel Corporation AT89C51 the MCU can be collected according to the temperature sensor DS18B20 temperature data to control the start and stop heating or cooling device to set the temperature control within the set.
Key words: Single-chip Microcomputer,the temperature control system,temperature Sensor,digital display
目录
任务书 ..............................................................................................................I 摘要 ................................................................ 错误！未定义书签。ABSTRACT......................................................................................... III 第1章项目概述 . (1)
1.1项目背景 (1)
1.2项目简介 (1)
1.3应用范围 (2)
第2章项目实施方案 (3)
2.1概述 (3)
2.2开发环境 (3)
2.3硬件设计 (3)
2.3.1硬件系统框图 (4)
2.3.2原理图设计 (4)
2.3.3典型电路设计 (4)
2.4软件设计 (5)
2.4.1软件系统框图 (6)
2.4.2 主程序设计 (6)
2.4.3驱动模块设计 (6)
第3章项目实施过程 (8)
3.1硬件实现过程 (8)
3.1.1主程序的设计 (8)
3.1.2 L298电路的设计 (9)
3.2软件实现过程 (10)
3.3调试过程 (14)
第4章项目成果 (17)
4.1硬件成果物 (18)
4.2软件成果物 (18)
第5章结论 (20)
参考文献 (21)
致谢 (22)
第1章项目概述
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电产品、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题，开发出性能较好的温度控制系统对于测控技术的发展具有很大的意义。
1.1项目背景
恒温箱的温度是医疗、工业产品和食品加工等领域的关键，因此对温度的测量及控制始终占据着重要的地位。市场上常见的温度传感器以电压输出为主要形式，不同的传感器非线性曲线也各不相同，缺乏一个产品应具备的通用性和互换性。温度传感器应用范围很广、使用数量很大，但是在常规的环境参数中由于温度受其他因素影响较大，而且难以校准，因此，温度也是最难准确测量的一个参数。常规方法测量温度误差大、准确度低、测量滞后的时间长。
近年来，国内传感器正向着集成化、智能化、网络化和单片机化的方向发展，为开发新一代温度测量系统创造了有利条件。
在恒温箱控制系统的设计中，用传感器将温度信号以数字信号的方式传送给单片机，经单片机处理后的温度数值，一方面送LED数码管显示；另一方面与给定值进行比较，判断温度高低，从而采取相应的措施：加热或者制冷。使温度达到设定值。
1.2项目简介
恒温箱的性能主要取决于对温度控制的性能，本课题采用单片机为主控制器，通过数字传感器测得箱内温度，再将温度信号送入主控制器，通过温度感器测的箱内温度，再将温度信号送入主控制器，来完成恒温箱的温度控制系统的硬件。箱内温度可保持在设定的温度范围内。当设置的温度高于实时温时，单片机送出加热信号；当设置的温度低于实时温度时，单片机送出制冷信号。
本课题只设计温度采集、温度显示、如何制冷、温度控制信号的送出部分。本系统采用模块话设计只能恒温箱，系统上电后默认设定的恒温温度为20℃，使用时可以自行调解预期的恒温温度，调节范围为-10℃—20℃。恒温箱温度的初始值为上一次使用后调节的温度，恒温箱的温度可以自行调节，调节后保持不变。本恒温箱利用半导体制冷
器实现制冷效果。主要由L298实现驱动电路。
1.3应用范围
智能恒温箱主要是用来控制温度，他为农业研究、生物技术、测试提供所需的各种环境模拟条件，因此可广泛适用于药物、纺织、食品加工等无菌实验、稳定性检查以及工业产品的原料性能、产品包装、产品寿命等测试。
随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控制对象控制日益广泛，具有体积小功能强、性价比高等特点，把单片机应用于温度控制的典型应用，采用单片机做主控单元可完成对温度的采集和控制等的要求。
第2章项目设计
2.1概述
本系统是借用单片机采用模块化设计的恒温箱，包括温度设定按钮、温度显示、温度调节、温度采集等（根据需要也可另设或者和多设相关功能）。显示系统主要显示实时温度，也就是人们想要保持的温度。
本系统死采用模块化设计的恒温箱，在生活中有广泛的应用，温度调节范围为-10℃—20℃。温度可在此区间内调节，温度调节好后会保持此温度，并在LED显示屏上显示。单片机是整个恒温箱的核心，内部电路设计用汇编语言编写。它完成了温度参数设定，温度采集计算、温度显示、温度调节等功能。
1.在使用中可以将采集来的温度数据计算转换为我们熟悉的摄氏温度。
2.在-10℃—20℃的范围内，人们可以自由调节预期达到的温度。
3.将实时温度显示出来。
2.2开发环境
首先用Altium Designer Winter 09画原理图和PCB图，然后用Keil编写代码，再用protus实现仿真，看各个电路连接是否得当，功能是否能实现。
2.3硬件设计
本设计分为硬件设计和软件设计，这俩者互相结合，不可分离：从时间上看，硬件设计的绝大部分工作量是在最初阶段，到后期往往还要做一些修改。只要技术准备充分，硬件设计的大量返工是比较少的，软件设计的任务是贯彻始终的，到中后期基本上都是软件设计任务，随着集成电路计数器的飞速发展，各种功能很强的芯片不断出现，使硬件电路的集成度越来越高，硬件设计的工作量在整个项目中所占的比重逐渐下降，为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几个方面：
1.尽可能采用功能强的芯片，以简化电路。功能强的芯片可以代替若干个普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的价格在不断下降，并不一定比若干个普通芯片价格总和高
2.留有设计余地。在设计硬件电路时，要考虑到将来修改扩展的方便。因为很少有一锤定音的电路设计，如果现在不留余地，将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。
3.程序空间。选用片内程序空间足够大的单片机，本设计用80C51单片机。
I/O端口，在样机研制出来后进行现场试用时，往往会发现一些被忽视的问题，而这些问题不是单纯的软件措施来解决的。如果的些新的信号需要采集，就必须增加输入检测端：有些物理量需要控制，就必须增加输出端。如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口，虽然当时空着没用，但是要用的时候就能派上用场了。
根据需求调研结果确定本系统主要包括以下功能模块，如图3.1所示。
2.3.1硬件系统框图
图3.1系统功能模块框图
硬件系统主要由3.1框图中所示部分组成。数据采样模块采用直接输出数字量的温度传感器DS18B20。
2.3.2原理图设计
原理图主要由驱动电路和主程序电路俩部分组成。
主程序的主芯片由AT89C51担当。AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
驱动电路由L298芯片构成。
2.3.3典型电路设计
获得更好的灵活性、效率、可靠性、可移植性。
（1）时钟频率电路设计
单片机必须在时钟的驱动下才能工作，在单片机内部有一个时钟震荡电路，只需要外接一个震荡源就能产生一定周期的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作频率。
一般选用石英晶体振荡器，此电路大约延迟10ms后振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其震荡频率主要由石英晶体的频率确定。电路中两个电容器的作用有俩个：一是帮助振荡器起振；二是振荡器的频率进行微调。两个电容器的典型值为30pF。
（2）复位电路设计
单片机的第9引脚RST为复位电路。只要在该端上加持续4个机器周期的高电平即可实现复位，复位后单片机的各个状态都恢复到初始化状态。
2.4软件设计
软件任务分析和硬件电路设计结合进行，哪些功能由硬件完成，哪些任务由软件完成，在硬件电路设计基本定型后，也就基本决定下来了。
软件任务分析环节是为软件设计做一个总体规划。从软件的功能来看可分为俩大类：一类是执行软件，它能完成各种实质性的功能，如测量，计算，显示，打印，输出控制和通信等；另一类是监控软件，它是专门用来协调各执行模块和操作者的关系，使在系统软件中充当组织调度角色的软件。这两类软件的设计方法各有特色，执行软件的设计偏重算法效率，与硬件关系密切，千变万化。
软件任务分析时，应将各执行模块一一列出，并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义（输入输出定义）。在对各执行模块进行定义时，将要牵扯到的数据结构和数据类型问题也一并规划好。
各执行模块规划好后，就可以设计监控程序了。首先根据系统功能和键盘设置选择一种合适的监控程序结构。相对来讲，执行模块任务明确单纯，比较容易编程，而监控程序较容易出问题。这如同当一名操作工人比较容易，而当一个厂长就比较难一样。
软件任务分析的另一个内容是如何安排监控软件和执行模块。整个系统软件可分为后台程序，这类程序对实时性要求不太高，延迟十几毫秒甚至几百毫秒也没关系，故通常监控程序（键盘解释程序），显示程序和打印程序等与操作者打交道的程序放在后台
中执行；而前台程序安排一些实时性要求较高的内容，如定时系统和外部终端。也可以将全部程序均安排在前台，后台程序为“使系统进入睡眠状态“，以利于系统节电和抗干扰。
恒温的工作过程：1.温度的采集和计算。单片机通过半导体制冷器进行通信，获取实时温度信息，并将获取的温度信息数据化为摄氏度温度的形式存储起来。2.设定温度显示。当前设定的温度可以通过液晶显示屏显示出来。3.温度调节。可以实现恒温箱的调节加热和制冷。
2.4.1软件系统框图
图3.2软件系统框图
软件系统首先是初始化，然后可以设定温度，设定的温度通过数字温度传感器采集温度，再进行制冷或者加热。
2.4.2 主程序设计
主程序主要负责温度处理和温度显示，读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，及时调整温度值，温度测量每1s进行一次，这样可以在一秒之内测量一次，被测温度，这样能及时了解温度以便调整。
2.4.3驱动模块设计
L298是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片的主要特点是:工作电压高，最高工作电压可达46V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步
进电动机、继电器、线圈等感性负载；采用标准TTL逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作；有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
第3章项目实施过程
3.1硬件实现过程
3.1.1 主程序的设计
已AT89C51为核心芯片，主要实现温度调节实现制冷和加热功能。硬件电路中有复位电路的设计、显示电路的设计（LED液晶显示管）、温度采集电路的设计和驱动电路的设计。
AT89C51作为核心芯片。它是美国ATMEL公司生产的8 位Flash ROM 单片机。其最突出的优点是片内ROM为Flash ROM 可方便地擦写1000 次以上,价格低廉,而且其指令丰富编译工具多仿真环境好。因此被广泛地应用于各种控制领。AT89C51是一种带4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器 FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压、高性能、8位的单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造 与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。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。
AT89C51的管脚介绍：
1.VCC：供电电压。
2.GND：接地。
3.P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
4.P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
5.P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读
写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
6.P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故；P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：口管脚、备选功能、P3.0 RXD（串行输入口）、P3.1 TXD(串行输出口）、P3.2 /INT0外部中断0、P3.3 /INT1（外部中断1）、P3.4 T0（记时器0外部输入）、P3.5 T1（记时器1外部输入）、P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）、P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）、P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
7.RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
8.ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
9./PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。10./EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
11.XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
12.XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.1.2 L298电路的设计
使用L298的注意事项：
1.第1、29、30引脚必须通过10K电阻接地。
2.第8引脚必须接地。
3.11、12或27、18任意一组电源就可以。
4.驱动步进电机的L298的相线必须接正确，否则电机肯定不转。
5.其他没说明的引脚不用管。
6.在连接、测试时千万不要用手去接触MCC芯片的任何引脚，否得输出不了信号。
7.一旦过流保护被启动，芯片必须重新上电后才可恢复正常工作，如果用手去碰MCC的第1、29、30引脚则过流保护立即启动。
8.强烈建议先不直接接L298，先用示波器查看MCC信号输出波形，然后再接L298N，如果波形都没有，那什么也出不来。
驱动电路的设计：
3.3.1驱动电路图设计
当大于等于45℃时加速正转/小于等于10℃时加速反转；75℃时达到全速正转；0℃时达到全速反转；温度回到10℃至45℃之间时电机逐渐停止。
3.2软件实现过程
//共阴数码管断码及空白显示
uchar code DSY_CODE[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x7F,0x6F,0x00 }; //温度最小数对照表
uchar cod df_Table[]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};
//取值范围为-127~+128，DS18B20支持范围为-50~125
Char Alarm_Temp_HL[2]={50,-50};
uchar CurrentT=0;
uchar Temp_Value[]={0x00,0x00};
uchar Display_Digit[]={0,0,0,0};
bit HI_Alarm=0,LO_Alarm=0;
bit DS18B20_IS_OK=1;
uint Time0_Count=0;
//延迟
Void Delay(uint x)
{
While(--x);
}
//初始化
uchar Init_DS18B20()
{
uchar status;
DQ=1;Delay(8);
DQ=0;Delay(90);
DQ=1;Delay(8);
Status=DQ;
Dealy(100);
DQ=1;
return status;
}
//读一字节
uchar ReadOneByte()
{
uchar i,dat=0;
DQ=1;_nop_();
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ=0;dat>>=1;DQ=1;_nop_();_nop_();
if(DQ) dat |=0x80;Delay(30);DQ=1;
}
return dat;
}
//写一字节
void WriteOneByte(uchar dat)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ=0;DQ=dat&0x01;Delay(5);DQ=1;dat>>=1; }
}
//读取温度值
void Read_Temperature()
{
if(Init_DS18B20()==1)
DS18B20_IS_OK=0;
else
{
WriteOneByte(0xCC);
WriteOneByte(0x44);
Init_DS18B20();
WriteOneByte(0xCC);
WriteOneByte(0xBE);
Temp_Value[0]=ReadOneByte();
Temp_Value[1]=ReadOneByte();
Alarm_Temp_HL[0]=ReadOneByte();
Alarm_Temp_HL[1]=ReadOneByte();
DS18B20_IS_OK=1;
}
}
//设置温度报警值
void Set_Alarm_Temp_Value()
{
Init_DS18B20();
WriteOneByte(0xCC);
WriteOneByte(0x4E);
WriteOneByte(Alarm_Temp_HL[0]);
WriteOneByte(Alarm_Temp_HL[1]);
WriteOneByte(0x7F);
Init_DS18B20();
WriteOneByte(0xCC);
WriteOneByte(0x48);
}
//数码管显示温度值
void Display_Temperature()
{
uchar i;
uchar t=150;
uchar ng=0,np=0;
char Signed_Currnt_Temp;
if((Temp_Value[1]&0xF8)==0xF8)
{
Temp_Value[1]=~Temp_Value[1];
Temp_Value[1]=~Temp_Value[0]+1;
if(Temp_Value[0]==0x00) Temp_Value[1]++;
ng=1;np=0xFD;
}
//查表得到温度小数部分
Display_Digit[0]=df_Table[Temp_Value[0]&0x0F]；//获取温度整数部分
塔里木大学信息工程学院 《单片机原理与外围电路》课程论文 题目：单片机定时闹钟设计 姓名：海热古丽·依马木 学号： 15 班级：计算机15-1班
摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。?本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。在软件方面采用汇编语言编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真? Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always - sub - seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results. Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock,
唐山学院 测控系统原理课程设计 题目恒温箱控制器的设计 系 (部) 机电工程系 班级 姓名 学号 指导教师 2014 年 03 月 02 日至 03 月 13 日共两周 2014年 03 月 13 日
测控系统原理课程设计任务书 一、设计题目、内容及要求 1、设计题目：恒温箱控制器的设计 2、设计内容：运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A 转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。 恒温箱控制器要求如下： 1）目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度； 2）以PID控制算法实现控制精度为±1度； 3）温度传感器输入量程：30摄氏度——120摄氏度，电流4——20mA； 4）加热器为交流220V，1000W电炉。 3、设计要求： 1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显示等； 2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现； 4）用Protel画出系统的硬件电路图； 5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路图和软件程序框图等材料。 二、设计原始资料 Proteus 及KEIL51仿真软件，及软件使用说明。 三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等） 设计说明书一份(不少于2000字)。
课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计 本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，可以使温度保持在要求的一个恒定围，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。 技术参数和设计任务： 1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。 2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。 3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。 4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。 5、对升、降温过程没有线性要求。 6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输 7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。
一、本课程设计系统概述 1、系统原理 选用AT89C2051单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。2、系统总结构图 总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。总体方案经过反复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图： 图1系统总体框图 二、硬件各单元设计 1、单片机最小系统电路 单片机选用Atmel公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全可以满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。单片机的选择在整个系统设计中至关重要，该单片机与MCS-51系列单片机高度兼容、低功耗、可以在接近零频率下工作等诸多优点，而广泛应用于各类计算机系统、工业控制、消费类产品中。 AT89C2051是AT89系列单片机中的一种精简产品。它是将AT89C51的P0口、P2口、EA/Vpp、ALE/PROG、PSEN口线省去后，形成的一种仅20引脚的单片机，相当于早期Intel8031的最小应用系统。这对于一些不太复杂的控制场合，仅有一片AT89C2051就足够了，是真正意义上的“单片机”。AT89C2051为很多规模不太大的嵌入式控制系统提供了一种极佳的选择方案，使传统的51系列单片机
郑州轻工业学院 软件学院 单片机与接口技术课程设计总结 报告 设计题目：带有LCD的定时闹钟 学生姓名： 系别： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
2011年12月16日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目带有LCD的定时闹钟 专业、班级学号姓名 主要内容： 设使用89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的定时闹钟LCD时钟，若LCD选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可以使用。 基本要求： .字符型LCD（16*2）显示器 .显示格式“时时分分”。 .由LED闪动来做秒计数表示。 .一旦时间到侧发动声响，同时继电器启动，可以扩充控制家电开启和关闭。 .程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD 显示“00 00”，按下操作键K1-k4动作如下： （1）K1—设置现在的时间。 （2）K2—显示闹钟设置的时间。
（3）K3—设置闹铃的时间。 （4）K4—闹铃ONOFF的状态设置，设置ON时连续三次发出“哗”的一声，off置为哗的一声。设置当前时间或闹 铃时间如下： （1）K1—时的调整。 （2）K2—分的调整。 （3）K3—设置完成。 （5）OFF发出“哗”K4---闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。 除了显示当前时间的功能外，还可以扩充如下功能； .增加秒表计数。 .闹铃时间到侧产生音乐声。 .增加减计数功能。 .增加多组计数的功能。 参考文献 郭天祥 51单片机C语言教程-入门。 余发山单片机原理及应用技术。中国矿业大学出版社。 涂世亮，张友德。单片微机控制技术。清华大学出版社。
论文题目基于单片机的小型恒温箱驱动电路的设计与实现 姓名金慧娇 学院大连东软信息技术职业学院 专业嵌入式系统工程 指导教师孙丽飞讲师 备注 2012年6月3日
基于单片机的小型恒温箱驱动电路的设计与实 现 作者姓名：金慧娇 指导教师：孙丽飞讲师 单位名称：嵌入式系统工程系 专业名称：嵌入式系统工程 大连东软信息技术职业学院 2012年6月
Microcontroller-based small incubator the drive circuit design and implementation by Jin Huijiao Supervisor: Sun Lifei Dalian Neusoft Institute of Information Technology June 2012
毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 基于单片机的小型恒温箱——驱动电路设计 设计（论文）的基本内容： 随着科学技术的不断发展各企业对温度检测技术提出了更高的要求, 希望利用新的检测方法, 制造出适应性更强、精度更高、性能更稳定、并具有智能功能的新一代温度检测仪表。单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用 温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量 而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和 意义。因此本系统采用AT89C51 设计了温度实时测量及控制系统 具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。另外, 此测控系统以及相关产品的研发, 既有利于推动工控技术的发展, 又能带来可观的经济效益和社会效益。 毕业设计（论文）专题部分： 题目： 设计或论文专题的基本内容： 学生接受毕业设计（论文）题目日期 第 1 周 指导教师签字：孙丽飞 2011年月日
基于51单片机内部定时器的简易闹钟 摘要 现代社会电子闹钟已广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手，因此研究实用性更强的电子闹钟具有十分重要的意义。本设计是基于单片机的电子钟设计，不仅具有时分秒的显示功能，还具有双闹铃和倒计时的功能，实用性非常强。电子钟的计时部分采用AT89S52单片机内部定时器实现，而显示功能是采用液晶模块LCD1602来实现，该电子闹钟可以让使用者通过按键来轻松选择的功能菜单和调节时间，具有非常良好地人机界面。 关键词：电子闹钟；倒计时；AT89S52；液晶LCD1602；按键 Abstract In modern society, the electronic alarm clock has been widely used in various occasions and become indispensable to life.It is a good helper to our work and learning. So,there is very important significance to research more practical electronic alarm clock.This design is based on single chip microcomputer,It has display function of hours,minutes and seconds,dual alarm and countdown.The internal timer of AT89S52 achieve the part of time.The liquid crystal LCD1602 achieve the part of display.The users can use the push-buttons to choice the menu of functions and adjust the time.The man-machine interface is very good. Key words: electronic alarm; countdown; AT89S52; liquid crystal LCD1602; button
任务书 一、设计目的 本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展，是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时，按对应的按键即可，经过多次验证，此设计灵活简便，可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。 二、设计要求 1、能显示时时—分分—秒秒。 2、能够设定定时时间，并修改定时时间。 3、定时时间到能发出警报声。
目录 1.绪论 (1) 2.方案论证 (1) 3.方案说明 (2) 4.硬件方案设计 (3) 4.1单片机STC89C52 (3) 4.2 时钟电路 (5) 4.3数码管显示电路 (6) 4.4键盘电路 (8) 4.5报警电路 (9) 5.软件方案设计 (10) 5.1系统软件设计 (10) 5.2键盘程序 (10) 5.3 LED (11) 5.4音响报警电路 (11) 5.5 程序流程图 (12) 6.调试 (12) 7.小结 (14) 8.参考文献 (15) 9.附录：定时闹钟源程序 (16)
1.绪论 系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统，即定时时间到，通过扬声器发出报警声，提示预先设定时间时间到，从而起到定时作用。 外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB 的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O 口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）等。 在LED显示器中，分成静态显示和动态显示两类，在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能，动态显示器利用了人视觉的短暂停留，在数据的传输中是一个一个传输的，且先传输低位。 2.方案论证 单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态的组合。
单片机定时闹钟 一、[电路概述]该时钟电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的，通过单片 机对信息的分析与处理控制外围设备。电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件，所以在题目要求的前提下，我们又加入了星期程序，温度程序，年、月、日程序以及时间的12—24转换程序。 [关键字]：单片机数码显示温度传感器光识电路 二、[题目分析与方案论证]按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由 复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块 从单片机AT89S52入手，通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。根据题目的要求，我们设计了以下方案： [方案一]设计中加载了年、月、日的设计，刚开始时打算用18个共阳数码管， 考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦，经过考虑后，决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来，即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日，这样一来就方便了硬件电路； [方案二]主控芯片使用51系列AT89S52单片机设计时温度模块设计温度元件用 AD590，利用AD590以及接口电路把温度转换成模拟电压，经由ADC0804转换成数字信号，然后经AT89S52处理显示温度。但由于AD590价钱比较贵，且只能转换成模拟电压，这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济，经查找发现18B20温度传感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温范围为-55—125度，最大分辨率可达0.0625度，采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，所以我们选择了18B20温度传感器。 附18B20温度传感器工作原理：DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并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。温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；，DS18B20的性能特点如下： 1、独特的单线接口仅需要一个引脚进行通信； 2、多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能； 3、无须外部器件； 4、可通过数据线供电，电压范围为3.0---5.5V； 5、零待机功耗； 6、温度以9或12位数字量读出； 7、用户可定义的非易失性温度报警设置； 8、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；
成都理工大学工程技术学院 《恒温箱控制系统》课程设计报告 系别：自动化工程系 专业：自动化 姓名：杜亮 学号： 201120307202 2014年6月16日
摘要 温度的测量与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。随着微电子技术的发展，各种高性能的半导体集成温度传感器，在温度测控领域得到了极为广泛的应用。恒温箱的智能控制系统是用半导体温度传感器做测温器，用单片机控制温度平衡，最终达到恒温的目的。 本文对系统所能实现的功能做了简单介绍，并简单介绍了系统使用的51单片机的性能和发展情况；同时对DS18B20做了介绍。 本文重点介绍了系统硬件的分析与设计，对硬件各部分的电路一一进行了介绍。绘制了电路原理图，并进行了电路的焊接，完成了系统的硬件调试。根据硬件的设计和系统所要实现的功能，本设计对软件也进行了设计，并经过反复的模拟运行、调试，完成了系统的软件设计，最后形成了一套完整的智能温度控制系统。 关键词：温度平衡 DS18B20 51单片机
目录 摘要 ............................................................................................................................................. - 1 - 目录 ............................................................................................................................................. - 2 -前言 ............................................................................................................................................. - 3 -1 系统设计分析.......................................................................................................................... - 4 - 1.1 设计题目要求............................................................................................................... - 4 - 1.2 设计方案选择............................................................................................................... - 4 - 2 硬件电路设计.......................................................................................................................... - 5 - 2.1 硬件电路设计............................................................................................................... - 5 - 2.1.1 传感器................................................................................................................ - 5 - 2.1.2 温度传感器DS18B20 ....................................................................................... - 6 - 2.1.3 LED数码管显示电路........................................................................................ - 6 - 2.2 硬件总电路图............................................................................................................... - 7 - 3 程序设计.................................................................................................................................. - 7 - 3.1 程序设计介绍............................................................................................................... - 7 - 3.2 程序编写....................................................................................................................... - 7 - 4 总结 ....................................................................................................................................... - 14 -
2011年电气工程及其自动化专业 《计算机原理及应用》课程设计任务书 班级：学号：姓名： 题目3 简易温度控制系统 设计并制作一个简易的单片机温度自动控制系统（见图一）。控制对象为自定。 图一恒温箱控制系统 （一）设计要求如下 （1）温度设定范围为40℃～90℃，最小区分度为1℃ （2）用十进制数码显示实际温度和设定温度。 （3）显示加热器工作时间。 （4）显示加热器的工作状态：加热、恒温保持。 （5）温度控制的静态误差≤2℃。 （6）当温度越过上限时（自己设定），声光报警 （二）扩充功能： （1）控制温度可以在一定范围内设定，并能实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变（测量温度时只要求在现场任意设置一个检测点）。 （2）显示调节时间和超调量
目录 摘要 (1) 第一章硬件设计 (2) 1.1控制电路和显示电路方案与选择 (2) 1.2测温电路方案选择 (2) 1.3调温电路方案选择 (3) 1.4硬件电路设计 (3) 1.4.1 温控系统硬件接线原理图 (3) 1.4.2 单片机设计 (3) 1.4.3 温度传感电路设计 (4) 1.4.4 温控电路的设计 (5) 第二章软件设计 (6) 2. 1 主程序设计 (6) 2.2 DS18B20初始化程序设计 (7) 2.3 DS18B20读写子程序设计 (7) 2.3.1 DS18B20写入子程序框图 (8) 2.3.2 DS18B20读取子程序框图 (9) 2.4 键盘扫描子程序设计 (10) 2.5 温度调节子程序设计 (11) 第三章实物调试 (13) 第四章功能总结 (16) 附录 (20) 附件一：电路原理图 (20) 附件二：程序 (21)
电子定时闹钟毕业论文智能定时闹钟硬件设计
摘要 随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。本文采用宏晶单片机STC10F08XE，通过DS1302时钟芯片进行定时，并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。采用C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期，温度。单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机智能定时闹钟。用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。 关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;STC10F08XE
Abstract In daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller. Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE
基于51单片机电子闹钟的设计 前言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。所以有必要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等等。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 随着生活水平的提高，人们越来越追求人性化的事物。传统的时钟已不能满足人们的需求。而现代的时钟不仅需要模拟电路技术和数字电路技术而且更需要单片机技术，增加数字钟的功能。利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差，但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。但与机械式时钟相比已经具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟通过数字电路实现时、分、秒。数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。 多功能数字钟的应用非常普遍。由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行校时、定时等功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示技术。 本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件同时采用LED数码管显示器动态显示“时”、“分”、“秒”的现代计时装置。另外具有校时功能，秒表功能，和定时器功能，利用单片机实现的数字时钟具有编程
一．课程设计内容 运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，AD和DA转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。 恒温箱控制器要求如下： 1）目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。 2）控制精度为±1度。 3）温度传感器输入量程：30摄氏度——120摄氏度，电流4—— 20mA。 加热器为交流220V，1000W电炉。 二．课程设计应完成的工作 1）硬件部分包括微处理器（MCU）、DA转换、输出通道单元、键盘、显示等； 2）软件部分包括键盘扫描、D A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现； 4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图； 5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注：设计说明书题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。 三．课程设计进程安排 课程设计各阶段名称日期、周次 序 号 1 总体设计，硬件设计2012年12月24日~25日，17周 2012年12月26日~28日，17周 2 绘制软件程序流程图，编写软 件 3 软、硬件仿真调试2012年12月27日，18周 4 软、硬件仿真调试2013年1月2日~3日，18周 5 撰写设计说明书2013年1月4日，18周 四、．设计资料及参考文献 1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，1999 2．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社 2007.9 3．《智能仪器》程德福，林君主编机械工业出版社 2005年2月4．《测控仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社 2001 5．Keil C51帮助文档 五．成绩评定综合以下因素： (1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。 (2) 独立工作能力及设计过程的表现(占20%)。 (3) 回答问题的情况(占20%)。 说明书和图纸部分评分分值分布如下： 1、需求分析与设计思路（10分）
摘要 单片计体积小、能耗低、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。本次设计通过理论学习与应用，从而达到设计、开发单片机简单系统的目的。本次设计是一个定时闹钟，以单片机为基础，实现显示时间，能够调整时间和设定闹钟时间，并且到设定的闹钟时间可以发出报警声。 基于单片机的定时闹钟在设计时需要解决三个方面的主要问题：一是LED显示模块的驱动和编程，二是有关单片机中定时器的使用，三是如何利用单片机的按键键盘实现时钟调整时间的功能和运行模式的转化。在本设计的电路中，除了基本的单片机系统和外围电路外，还需按键键盘作控制装置，LED七段数码管作显示装置。 该定时闹钟是由AT89C52单片机控制的，可以达到以下效果：1、能够显示“时时-分分”。2、能够调整时间，设定闹钟时间。3、闹钟时间到时间到能够发出“滴滴滴”报警声。4、可以通过串口在PC上设定时间和闹钟。 关键词：单片机定时闹钟仿真
目录 1 系统设计 (1) 1.1 实验箱主要组件 (1) 1.2 系统框图及说明 (3) 1.3 系统软件设计 (3) 1.3.1 C51的编程基础 (3) 1.3.2 系统软件设图 (4) 1.3.3 部分复杂函数流程图 (5) 2 系统仿真 (6) 2.1 仿真软件 (6) 2.2 仿真结果 (7) 3 结论 (7) 3.1 本课程设计的主要特点及贡献 (7) 3.2 改善建议 (7) 3.3 自我体会 (8) 参考文献 (9) 附录 (10) 1 单片机定时闹钟程序源代码 (10) 2 仿真软件Proteus ISIS使用方法简单介绍 (20) 3.1 本课程设计的主要特点及贡献 (7)
基于单片机的恒温箱温度控制系统的 设计
课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计 本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，能够使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。 技术参数和设计任务： 1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。 2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。 3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。 4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。 5、对升、降温过程没有线性要求。 6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输 7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。
一、本课程设计系统概述 1、系统原理 选用AT89C2051单片机为中央处理器，经过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。 2、系统总结构图 总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。总体方案经过重复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：
轻工业学院 软件学院 单片机与接口技术课程设计总结报告 设计题目：带有LCD的定时闹钟 学生： 系别： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 2011年12月16日
轻工业学院 课程设计任务书 题目带有LCD的定时闹钟 专业、班级学号 主要容： 设使用89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的定时闹钟LCD 时钟，若LCD选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可以使用。 基本要求： .字符型LCD（16*2）显示器 .显示格式“时时分分”。 .由LED闪动来做秒计数表示。 .一旦时间到侧发动声响，同时继电器启动，可以扩充控制家电开启和关闭。 .程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00 00”，按下操作键K1-k4动作如下： （1）K1—设置现在的时间。 （2）K2—显示闹钟设置的时间。 （3）K3—设置闹铃的时间。 （4）K4—闹铃ON/OFF的状态设置，设置ON时连续三次发出“哗”的一声，off置为哗的一声。设置当前时间或闹铃时间如下：
（1）K1—时的调整。 （2）K2—分的调整。 （3）K3—设置完成。 （5）OFF发出“哗”K4---闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。 除了显示当前时间的功能外，还可以扩充如下功能； .增加秒表计数。 .闹铃时间到侧产生音乐声。 .增加减计数功能。 .增加多组计数的功能。 参考文献 郭天祥 51单片机C语言教程-入门。 余发山单片机原理及应用技术。中国矿业大学。 涂世亮，友德。单片微机控制技术。清华大学。
一.设计本电子定时闹钟的目的和意义 以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能。 1.1 本LCD电子闹钟的特点和功能介绍 数字钟介绍 时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为24小时，另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手。 2 总体方案设计 2.1 总体设计方案 本LCD定时闹钟，是以单片机及外围接口电路为核心硬件，辅以其他外围硬件电路，用汇编语言设计的程序来实现的。根据C51单片机的外围接口特点扩展相应的硬件电路，然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件，再利用软件执行一定的程序来实现数字钟的功能。由于采用集成芯片性的单片机来制作电子钟，这样设计制作简单而且功能多、精确度高，也可方便扩充其他功能，实现也十分简单。本设计是利用AT89C51单片机为主控芯片，由LCD、晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件组成硬件电路，通过编写软件程序来实现和控制的数字定时闹钟