摘 要：本文介紹了一種基于AT89C51單片機為基礎的溫度智能控制系統，并且闡述了構成本系統的基本原理、硬件組成及相應的軟件設計。 關鍵詞：AT89C51單片機 溫度控制 硬件及軟件設計 一、引言 　　針對實驗室等對溫度極其敏感的一些大型公共場合，為達到對其溫度的良好控制，本文從實用的角度以AT89C51為核心設計了一套溫度智能控制系統。實踐證明，本系統運行情況良好且經濟可靠。 二、硬件組成： 　　本系統主要是針對實驗室等一些大型公共場所的溫度進行控制。因此我們要求的溫度不是一個點，而是一個范圍，因此我們設定了一個溫度點，在此溫度點的上下限附近設定一個回差帶，如下圖所示。 [align=center] 圖 1 溫度越限控制示意圖[/align] 　　針對以上情況，本系統以AT89C51單片機為核心，組成一個集溫度的采集、處理、顯示、自動控制為一身的閉環控制系統，其原理框圖見圖2。圖中硬件組成主要由以下幾部分組成：單片機信息處理、溫度采集、信號轉換、顯示、報警、鍵聲及控制部分。 [align=center] 圖2 溫度控制系統原理框圖[/align] 　　具體工作如下： 　　利用集成溫度傳感器實現對溫度的采集，然后信號通過運算放大器、保持器和 A/D轉換器將模擬量變為數字量送入單片機進行處理。我們預先從鍵盤輸入一個溫度范圍（上限報警值和下限報警值、上限值、上限復位值、下限值、下限復位值），通過溫度采集系統檢測出環境的溫度，由數字顯示電路顯示出當時的溫度，當溫度高于上限值時，系統將起動制冷設備，把溫度降下來，根據采樣溫度值與下限值的差值占上限與下限之間的差值的百分比平均地起動設備的臺數，當溫度低于上限復位值時，才關閉全部的設備。制冷設備停止工作。當溫度低于下限值時，與高于上限值的控制方法相同。當溫度高于或低于報警的上下限值時，報警器發聲，提醒工作人員此時溫度太高或太低，以做出相應的措施。 　　其中： 　　1、 為使整個系統的運行更加完善，本系統在設計時匹配了矩陣式鍵盤以及由四位LED數碼管組成的顯示器以顯示實時的溫度值及事先給定的溫度值。 　　2、 為提高系統的抗干擾能力，在原有硬件的基礎上設計了電源檢測、報警等電路以促進整個系統的功能更加完善。 　　3、為使掉電后上次設定的參數不至于丟掉，本系統采用串行EEPROM―24C02進行掉電前的參數存儲。24C02和AT89C51的典型接口電路如下： [align=center] 圖3 24C02和AT89C51的接口電路[/align] 三、軟件設計： 　　為便于調試，本系統主要采用模塊化結構設計，具體由鍵盤、顯示、溫度采集、信號處理、A/D轉換、D/A轉換報警等子程序組成。這里給出主程序框圖見圖4： [align=center] 圖4 主程序流程圖[/align] 　　其中， 　　1、 本系統采用矩陣式鍵盤，應用鍵掃描法進行識別，其程序流程圖見圖5： 　　2、 為消除外界對采樣系統的干擾，我們采用防脈沖干擾平均值法，計算方便，速度快，且所需內存很小。 　　3、在該系統中溫度范圍設定在0℃～50℃，但經A/D轉換后的采樣值為對應于該溫度的電壓值，因此本系統的標變換公式為： 　　 　　這樣計算后該系統中溫度范圍在0℃～51℃。 [align=center] 圖5 鍵盤程序流程圖[/align] 四、結束語： 　　整個系統的設計以單片機為核心，實現對溫度的采樣、處理及控制。本系統運行穩定、工作精度高，且通過鍵盤可以方便地進行參數修改，真正達到對溫度的智能控制。 參考文獻 　　【1】何立民主編。MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術。 北京航空航天大學出版社，1990年1月 　　【2】楊忠煌，黃博俊主編。單片機8051實務與應用。中國水利水電出版社，2001年6月。 　　【3】蘇文平主編。新型電子電路。北京航空航天大學。1999年1月。