51P001.基于51单片机的智能温度控制系统Proteus仿真

《基于51单片机的智能温度控制系统Proteus仿真》说明

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一、开发环境

• 仿真：Proteus 8.17 SP2 Pro
• 程序：Keil C51 V961

二、系统核心功能

1. 温度智能控制

• 温度检测
  • 使用DS18B20进行温度检测，检测范围-55℃-128℃；精度0.1℃。
  • 温度 大于 温度上限：运行状态设置为 高温，并点亮高温指示灯，熄灭正常、低温指示灯；
  • 温度 小于 温度上限 且 大于 温度下限：运行状态设置为 正常，并点亮正常指示灯，熄灭高温、低温指示灯；
  • 温度 小于 温度下限：运行状态设置为 低温，并点亮低温指示灯，熄灭正常、高温指示灯；
  • 温度 大于 (温度上限 + 温度报警阈值)：蜂鸣器器”滴滴“报警；报警LE闪烁；
  • 温度 小于 (温度下限 - 温度报警阈值)：蜂鸣器长"滴"报警；报警LED常亮。
• 运行模式
  • 自动模式
    • 温度 大于 温度上限：打开窗户，同时开启风扇；
    • 温度 小于 温度下限：关闭窗户，同时打开加热；
    • 温度 小于 温度上限 且 大于 温度下限：关闭风扇或加热，窗户状态不变。
  • 手动模式
    • 窗户：按键 或 上位机 控制 开启/关闭；
    • 风扇：按键 或 上位机 控制 开启/关闭；
    • 加热：按键 或 上位机 控制 开启/关闭。

2. 人机交互系统

• 液晶屏幕显示
  • LCD1602：在Proteus中的信号时LM016；
  • 显示内容：
    • 实时温度值
    • 日期/时间 交替闪烁显示
    • 设备状态：包含运行状态、通信状态、运行模式、窗户/风扇/加热状态
    • 温度上限
    • 温度下限
    • 温度报警阈值。
• 按键控制
  • 四个独立按键
  • 功能：
    • 切换运行模式：手动/自动；
    • 窗户控制：仅限手动模式。
    • 加热控制：仅限手动模式。
    • 风扇控制：仅限手动模式。

3.串口通信（模拟上位机）

• 参数：TTL通信；波特率9600，8位数据位，无校验位，1位停止位。

• 功能：

  • 读取数据：实时温度、系统状态；
  • 读取参数：温度上限、温度下限、温度报警阈值；
  • 设置温度上下限：设置温度上限值、温度下限值；
  • 设置温度阈值：设置温度报警阈值；
  • 设置时间：设置日期、时间；
  • 设置运行模式：设置自动/手动模式；
  • 设置窗户状态：打开/关闭窗户，仅限手动模式下有效；
  • 设置风扇状态：打开/关闭风扇，仅限手动模式下有效；
  • 设置加热状态：打开/关闭加热，仅限手动模式下有效。

• 注：通讯协议详解可参照资料内的***《通信协议说明》***。

4. 数据存储模块

使用EEPROM芯片——24C02C，存储系统参数，包含：

• 温度上限；
• 温度下限；
• 温度报警阈值；
• 系统状态。

三、仿真设计

仿真电路模块化设计，包含：

• AT89C52单片机最小系统
• LCD液晶显示
• DS18B20温度检测传感器
• 状态指示灯
• 窗户控制(步进电机控制)
• 24C02C存储芯片
• DS1302实时时钟
• 串口通信
• 声光报警电路
• 独立按键
• 风扇控制(继电器)
• 加热控制(继电器)。

四、软件设计

• 编译无警告无错误，代码量超4.6k；
• 模块化设计：
  • 驱动模块：DS18B20温度传感器、DS1302实时时钟、LCD1602液晶显示、步进电机、串口、AT24C02C存储、定时器0、独立按键；
  • 应用模块：系统配置、温度读取、系统控制、串口通信、数据处理、显示、按键功能。
• 简易时间片系统：
  • 时间基准：10ms
  • 任务数：10个
• 大量注释帮助理解学习。

五、工程链接

• 测试版：
  • 包含Proteus工程 + HEX文件 + 通讯协议说明；
  • 百度网盘 提取码: 4qrx