基于AT89C51的可调上下限温度监控系统设计.docx
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基于AT89C51的可调上下限温度监控系统设计
温度监控系统设计
本系统是基于AT89C51单片机的温度监控系统。
由于本系统应用Proteus软件仿真，因此在温度传感器上运用一个滑动变阻器代替，代替的理由是：
温度传感器检测温度变化输出的是电压变化，而滑动变阻器输出的也是电压变化，所以可以替换。
该系统应用PCF8591作为模拟量转换芯片，将温度模拟量转化为数字量。
引脚SDA：
串行输出的数据线；引脚SCL：
串行输出的时钟线。
使用LCD1602作为显示芯片，用于显示温度上下限和实测温度，第一排显示Temp，第二排显示H：
L：
c:
。
使用ULN2003A作为驱动芯片，驱动继电器工作，继电器可驱动下位机加热器工作。
运用三个按钮调节温度上下限，按钮功能分别为切换、加一、减一。
下面是proteus总体仿真图：
以下是仿真成果：
当测定温度为51oC，温度上限为55oC，下限为45oC，此时测定温度在设定范围内时，继电器断开。
如图所示：
当测定温度为40oC，温度上限为55oC，下限为45oC，此时测定温度低于设定温度下限时，继电器闭合，1C口为低电平，压缩机开始工作，如图所示：
当测定温度为56oC，温度上限为55oC，下限为45oC，此时温度测定温度高于设定温度上限时，继电器断开，压缩机停止工作，如图所示：
部分程序如下所示
本系统中测得温度信号经过PCF8591芯片转换为数字量后输入到单片机中。
主函数如下：
unsignedcharReadADC（unsignedcharChl）
{
unsignedcharVal;
Start_I2c（）;//启动总线
SendByte（AddWr）;//发送器件地址
if（ack==0）return（0）;
SendByte（0x40|Chl）;//发送器件子地址
if（ack==0）return（0）;
Start_I2c（）;
SendByte（AddWr+1）;
if（ack==0）return（0）;
Val=RcvByte（）;
NoAck_I2c（）;//发送非应位
Stop_I2c（）;//结束总线
return（Val）;
}
启动总线函数如下：
voidStart_I2c（）
{SDA=1;//发送起始条件的数据信号
_Nop（）;
SCL=1;
_Nop（）;//起始条件建立时间大于4.7us,延时
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SDA=0;//发送起始信号
_Nop（）;//起始条件锁定时间大于4μ
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
_Nop（）;
_Nop（）;
}
结束总线函数如下：
voidStop_I2c（）
{SDA=0;//发送结束条件的数据信号
_Nop（）;//发送结束条件的时钟信号
SCL=1;//结束条件建立时间大于4μ
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SDA=1;//发送I2C总线结束信号
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
}
字节数据传输函数的功能是将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对此状态位进行操作。
发送数据正常，ack=1;ack=0表示被控器无应答或损坏。
程序如下：
voidSendByte（unsignedcharc）
{unsignedcharBitCnt;
for（BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++）//要传送的数据长度为8位
{
if（（c<elseSDA=0;
_Nop（）;
SCL=1;//置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位
_Nop（）;
_Nop（）;//保证时钟高电平周期大于4μ
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SCL=0;
}
_Nop（）;
_Nop（）;
SDA=1;//8位发送完后释放数据线，准备接收应答位
_Nop（）;
_Nop（）;
SCL=1;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
if（SDA==1）ack=0;
elseack=1;//判断是否接收到应答信号
SCL=0;
_Nop（）;
_Nop（）;
}
字节数据传送函数功能是接收从器件传来的数据,并判断总线错误（不发应答信号），发完后使用应答函数。
具体程序如下：
unsignedcharRcvByte（）
{unsignedcharretc;
unsignedcharBitCnt;
retc=0;
SDA=1;//置数据线为输入方式
for（BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++）
{_Nop（）;
SCL=0;//置时钟线为低，准备接收数据位
_Nop（）;
_Nop（）;//时钟低电平周期大于4.7us
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SCL=1;//置时钟线为高使数据线上数据有效
_Nop（）;
_Nop（）;
retc=retc<<1;
if（SDA==1）retc=retc+1;//读数据位,接收的数据位放入retc中
_Nop（）;
_Nop（）;
}
SCL=0;
_Nop（）;
_Nop（）;
return（retc）;
}
非应答子函数程序如下：
voidNoAck_I2c（void）
{SDA=1;
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SCL=1;
_Nop（）;
_Nop（）;//时钟低电平周期大于4μ
_Nop（）;
_Nop（）;
_Nop（）;
SCL=0;//清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收
_Nop（）;
_Nop（）;
}
LCD写入程序：
voidwrite_com（ucharcom）
{
lcdwr=0;//lcdwr为读写控制端，lcdwr=0,这里可不写
lcdrs=0;//液晶rs接口为0时,写指令，rs为1时写数据
P2=com;//将要写的指令赋给P2口，
delay（5）;//由1602读写操作时序图，先将指令赋给P2口，延时后将使能
lcden=1;//端lcden置高，再延时一段时间，然后将lcden置低，这样指令
delay（5）;//就写入到LCD了
lcden=0;
}
LCD写入数据：
voidwrite_data（uchardate）
{
lcdrs=1;
P2=date;
delay（5）;
lcden=1;
delay（5）;
lcden=0;
}
LCD初始化：
voidinit_1602（）
{lcdwr=0;
lcden=0;
write_com（0x38）;
write_com（0x0c）;
write_com（0x06）;
write_com（0x01）;
}
voidgudingtime_1602（）
{
ucharnum;
write_com（0x80）;
for（num=0;num<16;num++）
write_data（table[num]）;
write_com（0x80+0x40）;
for（num=0;num<16;num++）
write_data（table1[num]）;
}
显示程序：
voidwrite_sfm（ucharadd,uchartime）
{
ucharshiwei,gewei;
shiwei=time/10;//将读取的BCD码数据转化成10进制个位和10
gewei=time%10;//进制十位
write_com（add+0x80）;//定义显示在液晶的什么位置
write_data（0x30+shiwei）;//由1602液晶字库可知，0~9的数据码分别对应0x30~0x39
write_data（0x30+gewei）;//初使化中设定了写一个字符后，地址指针加1。
如有不懂之处可与我联系，邮箱594510244@。
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