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摘 要：本系统采用AT89S51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，可自行设置温度上下限。单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，判断是否启动继电器以开启设备。并通过液晶对当前的温度数值实现显示，使得整个设计更加完整，灵活。
关键词：温度；单片机控制；DS18B20
1 前言
温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，随着技术的发展人们对测量精度和控制精度的要求也越来越高，传统方式的测温已经不能满足需要，相关的测温算法逐渐应用到测温系统中。本系统基于单片机的智能温度控制系统，不但测量精度高，可以进行自动控制，而且外表美观，便于携带，可以很好地实现智能化的水温控制功能，设计的水箱水温控制系统实现了基本的水温控制功能：当温度低于设定下限温度时，系统自动启动加热继电器加温，使温度上升。当温度上升到下限温度以上时，停止加温；当温度高于设定上限温度时，系统自动启动制冷开关，使温度下降。当温度下降到上限温度以下时，停止降温。并且可以通过液晶显示器件把检测到的温度值显示出来。
2 系统硬件设计
基于AT89S51单片机，采用数字温度传感器DS18B20，利用DS18B20不需要A/D转换，可以直接进行温度采集显示。
图1水箱水温系统框图
温度检测电路模块 DS18B20传感器输出信号进4.7K的上拉电阻直接接到单片机的引脚上，而外部供电方式（VDD接+5V），完成温度测量的时间较短。
加热控制电路 用于在闭环控制系统中对被控对象电热棒实施控制，采用对电热棒两端的电压通断的方法进行控制，实现对水加热功率的调整，达到对水温控制的目的。对电加热棒通断的控制采用SSR-40DA固态继电器。
图2 加热控制电路
制冷控制电路 水温控制系统有一个主要的功能就是当温度高于设定温度时系统要进行降温过程。而系统降温主要通过单片机控制半导体制冷芯片的开关实现。图3中P1.1引脚控制制冷芯片继电器。给P1.1低电平，三极管导通，电磁铁触头放下制冷芯片工作。
3 系统软件设计
本装置的软件包括主程序、读出温度子程序、复位应答子程序、写入子程序、以及有关DS18B20的程序（初始化子程序、写程序和读程序）。系统总的流程图如图4所示。
图3 风扇控制电路
图4 系统总流程图
4 系统调试与仿真
用Protues软件仿真的原理图和运行效果如图5。液晶上顯示当前系统的设定温度和实际温度值。如果当前温度值比设定温度值高，那么液晶就显示系统的工作状态为降温，同时降温灯被点亮。同理当当前温度值低于设定温度值时液晶显示系统工作状态为升温状态，同时加热指示灯被点亮。但设定温度和检测温度相等时液晶显示保持工作状态，保持温度指示灯被点亮。
5 结论
利用AT89S51对水箱水温进行控制，采用单总线传输方式的DS18B20作为温度传感器，与按键、液晶显示、报警器等外部辅助硬件共同组成一个温度控制系统，系统的安全性和可扩展性较好。■
参考文献
[1] 张红润，张亚凡，邓洪.传感器原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2008.
[2] 朱清慧，张凤蕊.Proteus教程[M]. 北京：清华大学出版社，2008.
[3] 刘建辉. 单片机智能控制技术[M]. 北京：国防工业出版社，2007.
作者简介：颜昌彬，攀枝花学院电气信息工程学院讲师，硕士研究生，研究方向：电子设计自动化、计算机控制。
关键词：温度；单片机控制；DS18B20
1 前言
温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，随着技术的发展人们对测量精度和控制精度的要求也越来越高，传统方式的测温已经不能满足需要，相关的测温算法逐渐应用到测温系统中。本系统基于单片机的智能温度控制系统，不但测量精度高，可以进行自动控制，而且外表美观，便于携带，可以很好地实现智能化的水温控制功能，设计的水箱水温控制系统实现了基本的水温控制功能：当温度低于设定下限温度时，系统自动启动加热继电器加温，使温度上升。当温度上升到下限温度以上时，停止加温；当温度高于设定上限温度时，系统自动启动制冷开关，使温度下降。当温度下降到上限温度以下时，停止降温。并且可以通过液晶显示器件把检测到的温度值显示出来。
2 系统硬件设计
基于AT89S51单片机，采用数字温度传感器DS18B20，利用DS18B20不需要A/D转换，可以直接进行温度采集显示。
图1水箱水温系统框图
温度检测电路模块 DS18B20传感器输出信号进4.7K的上拉电阻直接接到单片机的引脚上，而外部供电方式（VDD接+5V），完成温度测量的时间较短。
加热控制电路 用于在闭环控制系统中对被控对象电热棒实施控制，采用对电热棒两端的电压通断的方法进行控制，实现对水加热功率的调整，达到对水温控制的目的。对电加热棒通断的控制采用SSR-40DA固态继电器。
图2 加热控制电路
制冷控制电路 水温控制系统有一个主要的功能就是当温度高于设定温度时系统要进行降温过程。而系统降温主要通过单片机控制半导体制冷芯片的开关实现。图3中P1.1引脚控制制冷芯片继电器。给P1.1低电平，三极管导通，电磁铁触头放下制冷芯片工作。
3 系统软件设计
本装置的软件包括主程序、读出温度子程序、复位应答子程序、写入子程序、以及有关DS18B20的程序（初始化子程序、写程序和读程序）。系统总的流程图如图4所示。
图3 风扇控制电路
图4 系统总流程图
4 系统调试与仿真
用Protues软件仿真的原理图和运行效果如图5。液晶上顯示当前系统的设定温度和实际温度值。如果当前温度值比设定温度值高，那么液晶就显示系统的工作状态为降温，同时降温灯被点亮。同理当当前温度值低于设定温度值时液晶显示系统工作状态为升温状态，同时加热指示灯被点亮。但设定温度和检测温度相等时液晶显示保持工作状态，保持温度指示灯被点亮。
5 结论
利用AT89S51对水箱水温进行控制，采用单总线传输方式的DS18B20作为温度传感器，与按键、液晶显示、报警器等外部辅助硬件共同组成一个温度控制系统，系统的安全性和可扩展性较好。■
参考文献
[1] 张红润，张亚凡，邓洪.传感器原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2008.
[2] 朱清慧，张凤蕊.Proteus教程[M]. 北京：清华大学出版社，2008.
[3] 刘建辉. 单片机智能控制技术[M]. 北京：国防工业出版社，2007.
作者简介：颜昌彬，攀枝花学院电气信息工程学院讲师，硕士研究生，研究方向：电子设计自动化、计算机控制。