测控仪器项目,单片机温度测量控制系统程序仿真可调上下限

CRAZY_argentina · 发表于 2022-6-20 10:24

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综合运用测控仪器设计相关章节基础知识，设计一套温度测量控制装置。

2.思路分析
设计单片机（AT89C52）最小系统，并在此基础上完成对温度传感器DS18B20的读写操作，实现温度测量功能和实时显示功能，并通过设计外部电路使系统具备温度上下限设置、对超过（低于）设置温度值的状态进行报警和相应控制操作。
3.系统功能
(1）采集温度，并通过LED数码管显示当前温度。LED数码管显示温度格式为四位，精确度可达±0.1℃。例如：27℃显示为27.0。
（2）通过按键可自由设定温度的上下限，并能在LED数码管显示设定的温度上下限值。
（3）通过控制三极管的导通与否来控制继电器的通断，继而控制外部加热（电烙铁升温）和制冷（电风扇降温）装置，使环境温度保持在设定温度范围内。
（4）具有温度报警装置。当温度高于上限值，红灯亮起；或者低于下限值，黄灯亮起，并发出报警声。

4.protues原理图：

仿真原理图如下：

单片机源程序如下:

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ=P3^0;
sbit en=P1^0;
sbit add=P1^1; //加1
sbit jian=P1^2; //减1
sbit wARM=P1^5; //加热
sbit cool=P1^7; //制冷
uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf}; //共阳极
uchar code smg_we[]={0x08,0x04,0x02,0x01};
uchar uflag,max=35,min=20,k;
uint value,b_value;
/*** 小延时函数 ***/
void delay(uint i)
{
while(i--);
}
/*** 延时函数 ***/
void delay_ms(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/*** DS18B20初始化函数 ***/
void init_ds18b20()
{
uchar presence;
DQ=0;
delay(60);
DQ=1;
delay(5);
presence=DQ;
delay(20);
}
/*** 写入一个字节 ***/
void write_ds18b20(uchar value)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ=0;
DQ=value&0x01;
delay(5);
DQ=1;
value>>=1;
}
delay(4);
}
/*** 读出一个字节函数 ***/
uchar read_ds18b20()
{
uchar j,val;
for(j=0;j<8;j++)
{
DQ=0;
val>>=1; //读数先读最低位，故右移
DQ=1;
if(DQ)
val|=0x80;
delay(4);
}
return val;
}
/*** 读温度函数 ***/
uint read_temperature()
{
uchar a,a0,flag;
uint b;
uint temp;
init_ds18b20(); //开始转化数据
write_ds18b20(0xcc);
write_ds18b20(0x44);
delay(300);
init_ds18b20(); //每操作一次都初始化并且至少有一条ROM指令
write_ds18b20(0xcc);
write_ds18b20(0xbe); //读数据允许
a=read_ds18b20(); //低8位
a0=read_ds18b20(); //高8位
flag=a0&0xf8;
b=a0*256+a;
if(flag==0xf8)
{
uflag=0;
temp=(~b+1)*0.625; // 负数取反再加1
}
else
{
uflag=1;
temp=b*0.625;
}
return temp;
}
/*** 显示当前温度 ***/
void display()
{
uchar i;
value=read_temperature();
b_value=value/10; //实时温度
if(uflag==1)
{
for(i=0;i<4;i++)
{
P2=smg_we;
delay(10);
switch(i)
{
case 00=smg_du[value/1000];break;
case 10=smg_du[value%1000/100];break;
case 20=smg_du[value%100/10]&0x7f;break;
case 3:P0=smg_du[value%10];break;
default: break;
}
delay(950);
}
}
else
{
for(i=0;i<4;i++)
{
P2=smg_we;
delay(10);
switch(i)
{
case 0:P0=smg_du[10];break; //写“-”号
case 1:P0=smg_du[value%1000/100];break;
case 2:P0=smg_du[value%100/10]&0x7f;break;
case 3:P0=smg_du[value%10];break;
default: break;
}
delay(950);
}
}
if(b_value>max) cool=0; //降温
else cool=1;
if(b_value<min) warm=0; //加热
else warm=1;
}
/*** 按键处理 ***/
void keyscan()
{
en=1;
if(en==0)
{
delay_ms(6); //5~10ms
if(en==0)
{
k++;
if(k==3) k=0;
while(!en);
}
}
}
/*** 调节上下限时的显示 ***/
void con_display(uchar dat)
{
uchar i;
for(i=2;i<4;i++)
{
P2=smg_we;
delay(10);
switch(i)
{
case 2:P0=smg_du[dat/10];break;
case 3:P0=smg_du[dat%10];break;
default: break;
}
delay(950);
}
}
/*** 加热与降温 ***/
void control()
{
if(k==1) //控制MAX
{
con_display(max);
add=1; //+1
if(add==0)
{
delay_ms(6); //5~10ms
if(add==0)
{
max++;
while(!add);
}
}
jian=1; //-1
if(jian==0)
{
delay_ms(6); //5~10ms
if(jian==0)
{
max--;
while(!jian);
}
}
}
if(k==2) //控制MIN
{
con_display(min);
add=1; //+1
if(add==0)
{
delay_ms(6); //5~10ms
if(add==0)
{
min++;
while(!add);
}
}
jian=1; //-1
if(jian==0)
{
delay_ms(6); //5~10ms
if(jian==0)
{
min--;
while(!jian);
}
}
}
}
/*** 主函数 ***/
void main()
{
while(1)
{
keyscan();
if(k==0)
display(); //显示当前温度
else control(); //控制时显示
}
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