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基于AT89S52温度自动控制检测系统设计

时间:08-23 来源:互联网 点击:

摘要:基于当前落后的辣椒烘干处理方法,本文利用AT89S52单片机和温度传感器(DS18B20)技术,设计了一种能自动显示、检测、控制报警一体化智能温控系统,通过仿真调试,可以根据需要自行设置温度范围。
关键词:自动检测;智能;温度控制;自行设置

现在农村从事大规模销售辣椒生意的农民,首先要对辣椒进行烘干处理,目前主要是利用一个封闭的烤炉中对辣椒进行烘干,它对温度的要求很严格,如果温度过高就会将辣椒烤焦,如果温度过低就会出现水泡,由于这种原因,经常需要人工进行监控,进入到烤炉中察看温度的变化,从而根据需要来进行加温或者降温处理。但是这样不但麻烦而且对温度的影响很大,不利用温度的控制,所以经常出现烤焦和水泡现象。要解决这一问题,必须有一套很精确的温度自动控制与检测系统。本文利用单片机技术和自动检测技术设计了一种自动烘干系统。

1 设计思路
根据需要自行设置温度范围,设置一个下限值和上限值。当传感器检测到温度在我们设置的上、下限值之间时数码管显示当前的温度值,单片机不实行操作处理,当温度低于下限值时数码管自动显示L(低),然后单片机执行操作,通过继电器来控制外电路加热系统进行加热,当温度加热到我们设定的下限值以上时,单片机会自动控制继电器断开,停止加热。当温度高于我们设定的温度的上限值时,数码管显示H(高)由单片机控制断开加热系统。如此的反复进行循环。使温度一直控制在我门所需要的范围内。整个控制过程全部由单片机来自行控制。此系统还有一个优点就是当温度传感器发生故障时,单片机检测不到温度时,就会自动报警,提示人们检查电路中的故障。从而实现对温度的自动显示、检测、控制和报警的一体化。

2 硬件总体设计
2.1 DS18B20温度传感器
DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20是新的“一线器件”,体积更小、适用电压更宽、更经济。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。由于每片DS18B20含有唯一的硅串行数,所以在一条总线上可挂接任意多个DS18B20芯片。从DS18B20读出的信息或写入DS1820的信息,仅需要一根口线(单线接口)。读写及温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。DS18B20提供九位温度读数,构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。并且适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。DS18B20的性能是新一代产品中最好的。性能价格比也非常出色。DS18B20开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
2.2 数码显示功能
通过温度传感器可以直接显示当前的温度值,便于观察系统是否处于正常工作状态中可以明确给予人们提示。从而使人能随时跟据自己的需要来设置新的温度。
2.3 AT89S52单片机
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至0 Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
2.4 键盘输入模块
SET按键为设置功能选择键,每按下一次,改变一次功能设置。SET1为上、下限温度显示键,SET2为温度上限值设定键,SET3为温度下限值设定键,SET4为复位键。
2.5 系统模块框图



3 原理和设计电路图
3.1 原理
单线数字温度传感器DS18B20将外界温度信号直接转换成串行数字信号传给AT89S52处理器处理,AT89S52处理器对接收到的数据进行处理,控制LED显示、加热器工作、指示灯显示和报警器工作。从而实现系统的自动温度控制等功能。
3.2 电路图

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