基于AT89S52单片机的水温控制系统设计

李小卓

（来宾职业教育中心学校，广西来宾546100）

基于AT89S52单片机的水温控制系统设计

李小卓

（来宾职业教育中心学校，广西来宾546100）

介绍AT89S52单片机结合DS18B20可编程温度传感器完成的水温控制系统设计，该系统不需复杂的调控电路和A/D转换电路便能完成数据采集和处理，并能根据设定值对环境温度进行调节，实现控温的目的。

AT89S52；DS18B20；温度控制

传统的水温控制系统通常采用热电偶、热电阻和PN结温度传感器进行温度采集，再经过信号放大、A/D转换电路送入单片机而成，此类温控系统由于传感器灵敏度低，电路复杂容易受环境等干扰信号的影响，不适合测量微小的温度变化。本文介绍采用可编程集成温度传感器设计水温控制系统，DS18B20是集温度传感器、存储器、寄存器、A/D转换器于一体的单片数字集成温度传感器，具有体积小、接线方便、测量温度范围大、精度高等特点。

1 系统结构组成

水温控制系统由AT89S52单片机、DS18B20温度控制、显示模块、加热控制（继电器）、键盘输入、散热控制和报警控制七大模块组成。控制温度基准由键盘输入并存入AT89S52，水温由传感器采集后经DS18B20转换数据，转换后送入AT89S52与键盘输入的基准温度进行比较，根据比较结果输出控制信号，若水温高于基准温度则启动风扇进行散热降温，若水温低于基准温度则继电器吸合利用加热装置进行水温加热。如图1所示。

图1 系统结构框图[1]

2 硬件构成

2.1 AT89S52单片机系统

AT89S52是具有8K可编程Flash存储器，可在线编程（ISP）的低功耗、高性能微控制器。选用AT89S52作为水温控制系统主芯片，不需扩展芯片，具有功耗小，电路简单，系统性能稳定等优点。

2.2 DS18B20温度传感器

DS18B20是采用TO-92形式封装的数字温度传感器，接线引脚为3个，温度测量范围为－55℃~＋125℃，测温分辨率达0.062 5℃，工作状态可为无外部电源供电和外部电源供电两种模式，使用时可单片和多片并联。DS18B20只需一根单线与单片机进行双向通信，占用微处理器端口少，温度测量模块DS18B20通过DQ引脚与AT89S52的P3.3口进行连接通信。

2.3 加热控制（继电器）和报警控制模块

单片机AT89S52的P1.3口控制继电器，P3.7口控制报警蜂鸣器。如图2所示。

图2 加热控制（继电器）和报警控制模块[1]

2.4 显示模块

显示模块采用四个数码管的动态显示温度，单片机AT89S52的P0口送字符，P2口位选信号。如图3所示。

图3 显示模块控制图[3]

2.5 键盘输入模块

基准温度由三个按键控制，单片机AT89S52的P1.5接k1键进行温度设定确定（Enter），P1.6接k2键进行温度设定增大（UP），P1.7接k3键进行温度设定减小（DOWN）。

3 软件系统设计

3.1主程序控制流程图

主控系统由AT89S52单片机控制模块、温度控制模块、显示模块、键盘扫描模块、继电器控制模块构成。系统首先调用读温度程序，其次检测DS18B20是否存在，如果存在则将温度的模拟量转换为数字量，并将BCD码形式送入显示模块将显示温度值，如果DS18B20不存在则输出错误处理程序，显示屏显示错误代码“888”.键盘扫描模块不断检测用户有无温度值修改，有修改继电器控制模块将输出信号使继电器吸合，加热器通电加热。如图4所示。

图4 主程序控制流程图[4]

3.2 系统设计程序源码

ORG 0000H

JMP MAIN

ORG 0100H

MAIN：MOV SP，#60H

MOV KEY_BUF_G，#00H

MOV KEY_BUF_S，#00H

MOV KEY_BUF_B，#00H

AA：CALL READ_WENDU

JB FLAG，BB

CALL ERR

JMP AA

BB：CALL DATA_DEA

CALL SET_DIS_BUF

CALL DISPLAY

CALL SCAN_KEY

CALL SWITCH

JMP AA

4 结束语

基于AT89S52和DS18B20设计完成的水温控制系统，具有温度显示、温度设定、自动控制及限温报警等多项功能。本系统测温及控温范围为－55℃～＋125℃，分辨率可达0.062 5℃，在温度调节阶段达到平衡温度时间相对较短，经现场测试及应用中收到了相当好的效果，在现代生产生活中具有较高的应用价值。

[1]郑云水，杜丽霞.基于AT89S52单片机的水温控制系统设计[J].现代电子技术，2008（6）：65-67.

[2]陈良光，管聪慧.由数字式传感器DS18B20构成的多点测温系统[J].传感器世界，1999（9）：32-35.

[3]雷建龙.基于模糊控制的水温自动调节器[J].单片机与嵌入式系统应用，2003（8）：53-54，65.

[4]韩小斌，朱永文．数字式温度传感器DS18B20及其应用[J]．电子技术，2002（05）：43-44.

Microcomputer Temperature Control System Design Based on AT89S52 Single Chip

LI Xiao-zhuo
（Laibin Vocational Education Center School，Laibin Guangxi 546100，China）

The article introduces the AT89S52 single chip DS18B20 programmable temperature sensor to complete the water temperature control system design，the system does not need complex control circuit and A/D conversion circuit can complete data acquisition and processing，and can be adjusted according to the value of environmental temperature，achieve the purpose of temperature control.

AT89S52；DS18B20；temperature control

TP273

A

1672-545X（2016）11-0039-03

2016-08-11

李小卓（1974-），男，广西荔浦人，高级讲师，研究生，主要从事机电工程技术教学与研究。