【单片机毕业设计】【hj-001】温度控制 | 恒温箱 | 保温箱 | 恒温孵化器 | 环境检测 | 温度检测
一、基本介绍
项目名：
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的恒温箱系统设计
基于单片机的保温箱系统设计
基于单片机的恒温孵化器系统设计
基于单片机的环境检测系统设计
基于单片机的温度检测系统设计
项目编号：mcuclub-hj-001
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过DS18B20测量环境温度，当温度不在设定的上下限值之内时，进行相应的加热制冷，并进行声光报警
2、通过按键设置温度上下限值，可以手动控制加热制冷、切换模式
3、通过显示屏显示数据（STC89C52使用LCD1602，STM32F103C8T6使用OLED）
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，手机端可以设置温度上下限，并可以远程控制加热制冷、切换模式
二、资料总览
实物资料
仿真资料
三、51单片机部分资料展示
1、实物图展示
单片机型号：STC89C52
供电接口：TYPE-C
板子类型：PCB集成板，厚度1.2，两层板（上下层覆铜接地）
器件类型：元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。
2、仿真图展示
仿真软件版本：proteus8.9
电路连线方式：网络标号连线方式
注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样
3、原理图展示
软件版本：AD2013
电路连线方式：网络标号连线方式
注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构图
4、PCB图展示
由原理图导出，中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。
两层板，上下覆铜接地。
四、32单片机部分资料展示
1、实物图展示
单片机型号：STM32F103C8T6
供电接口：TYPE-C
板子类型：PCB集成板，厚度1.2，两层板（上下层覆铜接地）
器件类型：元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。
2、原理图展示
软件版本：AD2013
电路连线方式：网络标号连线方式
注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图
3、PCB图展示
由原理图导出，中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。
两层板，上下覆铜接地。
五、系统框图
绘制软件：VISIO
本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由三部分组成，第一部分是温度检测模块，通过该模块检测当前环境的温度；第二部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第三部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过两个继电器分别控制加热和制冷；第三部分是声光报警模块，当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。
六、部分程序展示
软件版本：keil5
注意：逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件
/**********************************
包含头文件
**********************************/
#include "main.h"
#include "lcd1602.h"
#include "key.h"
#include "ds18b20.h"
#include "uart.h"
/**********************************
变量定义
**********************************/
uchar key_num = 0; //按键扫描标志位
uchar flag_display = 0; //显示界面标志位
uint time_num = 0; //10ms计时变量
uint temp_value = 0; //温度值
uint temp_max = 30; //温度最大值
uint temp_min = 20; //温度最小值
bit flag_mode = 0; //模式标志位
uchar temp_buf[8]; //温度保存数值
uchar flag_ctrl = 0; //继电器标志位
uchar fasong_buf[32]; //发送专用数组
bit flag_alarm = 0; //报警标志位
/**********************************
函数声明
**********************************/
void Delay_function(uint x); //延时函数(ms)
void Key_function(void); //按键函数
void Monitor_function(void); //监测函数
void Display_function(void); //显示函数
void Manage_function(void); //处理函数
/****
******* 主函数
*****/
void main()
{
Lcd1602_Init(); //LCD1602初始化
Delay_function(50); //延时50ms
lcd1602_clean(); //清屏
Delay_function(50); //延时50ms
Ds18b20_Init(); //DS18B20初始化
Delay_function(50); //延时50ms
Uart_Init(); //串口初始化
while(1)
{
Key_function(); //按键函数
Monitor_function(); //监测函数
Display_function(); //显示函数
Manage_function(); //处理函数
Delay_function(10); //延时10ms
time_num++; //计时变量+1
if(time_num == 5000)
{
time_num = 0;
}
}
}
/****
******* 延时 x ms函数
*****/
void Delay_function(uint x)
{
uint m,n;
for(m=x;m>0;m--)
for(n=110;n>0;n--);
}
/****
*******按键函数
*****/
void Key_function(void)
{
key_num = Chiclet_Keyboard_Scan(0); //按键扫描
if(key_num != 0) //有按键按下
{
switch(key_num)
{
case 1: //按键1，切换设置界面
flag_display++;
if(flag_display >= 3)
flag_display = 0;
lcd1602_clean(); //清屏
break;
case 2: //按键2
switch(flag_display)
{
case 0: //界面0：手动控制加热制冷
flag_mode = 1;
flag_alarm = 0;
flag_ctrl++;
break;
case 1: //界面1：温度最大值+1
if(temp_max < 99)
temp_max++;
break;
case 2: //界面2：温度最小值+1
if(temp_min < temp_max-1)
temp_min++;
break;
default:
break;
}
break;
case 3: //按键3
switch(flag_display)
{
case 0: //界面0：切换模式
flag_mode = 0;
flag_ctrl = 0;
break;
case 1: //界面1：温度最大值-1
if(temp_max > temp_min+1)
temp_max--;
break;
case 2: //界面2：温度最小值-1
if(temp_min > 0)
temp_min--;
break;
default:
break;
}
break;
default:
break;
}
}
}
/****
*******监测函数
*****/
void Monitor_function(void)
{
if(time_num % 10 == 0) //100ms检测一次
{
temp_value = Ds18b20_Read_Temp(); //获取温度值
}
if(time_num % 300 == 0) //3000ms发送一次
{
sprintf(fasong_buf,"Temp:%d.%dC\r\n",temp_value/10,temp_value%10);
Uart_Sent_Str(fasong_buf); //发送温度
}
}
/****
*******显示函数
*****/
void Display_function(void)
{
switch(flag_display) //根据不同的显示模式标志位，显示不同的界面
{
case 0: //界面0：
lcd1602_display_str(1,0,"Max:"); //显示温度最大值
sprintf(temp_buf,"%dC ",temp_max);
lcd1602_display_str(1,4,temp_buf);
lcd1602_display_str(1,8,"Min:"); //显示温度最小值
sprintf(temp_buf,"%dC ",temp_min);
lcd1602_display_str(1,12,temp_buf);
lcd1602_display_str(2,0,"Temp:"); //显示温度测量值
lcd1602_display_temp(2,5,temp_value);
if(flag_mode == 0) //显示模式
lcd1602_display_str(2,12,"Auto");
else
lcd1602_display_str(2,12,"Manu");
break;
case 1: //界面1，显示设置最大温度
lcd1602_display_str(1,2,"Set Temp Max");
if(time_num % 20 == 0)
{
sprintf(temp_buf,"%d",temp_max);
lcd1602_display_str(2,7,temp_buf);
}
if(time_num % 40 == 0)
{
lcd1602_display_str(2,7," ");
}
break;
case 2: //界面2，显示设置最小温度
lcd1602_display_str(1,2,"Set Temp Min");
if(time_num % 20 == 0)
{
sprintf(temp_buf,"%d",temp_min);
lcd1602_display_str(2,7,temp_buf);
}
if(time_num % 40 == 0)
{
lcd1602_display_str(2,7," ");
}
break;
default:
break;
}
}
/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(flag_mode == 0) //自动模式下
{
if(temp_value > temp_max*10) //温度大于设置最大值，制冷继电器闭合
{
RELAY_ZL = 0;
RELAY_JR = 1;
flag_alarm = 1;
}
else if(temp_value < temp_min*10) //温度小于设置最小值，加热继电器闭合
{
RELAY_ZL = 1;
RELAY_JR = 0;
flag_alarm = 1;
}
else //温度处于设置的上下限值之间，两个继电器断开
{
RELAY_ZL = 1;
RELAY_JR = 1;
flag_alarm = 0;
}
}
else //手动模式根据按键按下控制继电器
{
flag_alarm = 0;
if(flag_ctrl == 1)
{
RELAY_JR = 0;
RELAY_ZL = 1;
}
else if(flag_ctrl == 2)
{
RELAY_JR = 1;
RELAY_ZL = 0;
}
else
{
flag_ctrl = 0;
RELAY_JR = 1;
RELAY_ZL = 1;
}
}
if(flag_alarm == 1 && time_num %10 == 0) //如果温度有异常，声光报警
{
LED = ~LED;
BEEP = ~BEEP;
}
else if(flag_alarm == 0)
{
LED = 1;
BEEP = 1;
}
}
else //设置界面
{
LED = 1;
BEEP = 1;
RELAY_ZL = 1;
RELAY_JR = 1;
}
}