基于51单片机的温度监测控制系统仿真程序原理图设计

article/2025/7/13 14:20:09

整体方案设计

3.1.1 系统概述
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。
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原理图:
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仿真图:

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最小系统模块
3.2.1 STC89C52简介
(1)概述
STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
STC89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
(2)主要功能特性
 ◆兼容MCS51指令系统;
 ◆8k可反复擦写(>1000次)Flash ROM;
 ◆32个双向I/O口;
◆256x8bit内部RAM ;
 ◆3个16位可编程定时/计数器中断;
◆时钟频率0-24MHz;
 ◆2个串行中断;
 ◆可编程UART串行通道;
 ◆2个外部中断源;
 ◆共8个中断源;
 ◆2个读写中断口线;
 ◆3级加密位;
 ◆低功耗空闲和掉电模式;
◆软件设置睡眠和唤醒功能;

DS18B20传感器电路
3.3.1 DS18B20简介
(1)概述
DS18B20(图3-4)是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器,它具有微型化,低功耗,高性能,抗干扰能力强,易配微处理器等优点,可直接将温度转化成数字信号处理器处理。测量的温度范围是-55125℃,测温误差0.5℃。可编程分辨率912位,对应的可分辨温度分别为0.5℃,0.25℃,0.125℃和0.0625℃。相较热电偶传感器而言可实现高精度测温。

(2)特性
独特的1-Wire总线接口仅需要一个管脚来通信;
每个设备的内部ROM上都烧写了一个独一无二的64位序列号;
多路采集能力使得分布式温度采集应用更加简单;
无需外围元件;
供电范围为3.0V至5.5V;
温度可测量范围为:-55℃至+125℃(-67℉至+257℉);
温度范围超过-10℃至85℃之外时具有±0.5℃的精度;
内部温度采集精度可以由用户自定义为9-Bits至12-Bits;
温度转换时间在转换精度为12-Bits时达到最大值750ms;
用户自定义非易失性的的温度报警设置;
定义了温度报警搜索命令和当温度超过用户自定义的设定值时;
与DS1822程序兼容。
(3)管脚定义
Pin1:(VDD),可选的电源引脚;
Pin2:(DQ),单线运用的数据输入/输出引脚;
Pin3:(VDD),接地端,电源负极;
(4)应用领域
该产品适用于冷冻库,粮仓,储罐,电讯机房,电力机房,电缆线槽等。
轴瓦,缸体,纺机,空调,等狭小空间工业设备测温和控制。
汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
供热/制冷管道热量计量,中央空调分户热能计量和工业领域测温和控


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