AT89C51单片机电取暖炉软硬件系统设计+电路图(2)
2.3各元器件的选择及论证 4
3系统电路及硬件设计 8
3.1单片机控制单元 8
3.2温度的采集与控制模块 10
3.3液晶显示单元 14
3.4按键电路设计 17
3.5稳压电源电路及过流保护设计 18
3.6报警电路设计 18
3.7加热与温度控制系统 19
4软件系统设计 21
4.1主程序设计 21
4.2显示子程序 22
4.3温度采集子程序 24
4.4报警子程序 26
4.5按键子程序 27
总结 30
致谢 31
参考文献 32
附录 33
1绪论
1.1课题背景
在人类活动中，温度这个物理量是与人们的生活环境紧密联系的，无论在工业应用，科研技术还是平时的生活中，都要对温度进行检测。我们在日常生活中对温度的感受主要体现在身体的冷暖上。夏季需要空调，风扇等电器降温，缓解身体的燥热，而到了冬天，取暖炉经常出现在家家户户的屋子里，为人们提供温暖。传统的家用取暖炉主要以煤炭和燃气作为燃料，这两种取暖炉都能达到预期的取暖效果，但是能耗太高，而且还会排出很多污染物。因此我们需要一种更加清洁环保，实惠便捷的燃料为家用取暖设备供暖。电加热炉的使用就满足了人们对取暖设备多样的要求。
随着芯片控制技术的迅猛发展，微型处理器的使用变得十分广泛。在工业领域，需要对温度参数进行准确的测量与控制，为了能提高温度控制的准确性，提高工作效率，方便操作，单片机在温度检测电路中得到大量使用。在此系统中，温度传感器发挥着至关重要的作用，它为温控系统的测量，控制，保持等功能提供最直观的温度参数，是人们能准确检测温度的保障。
通过单片机控制的家用电取暖炉实现了对燃料的高效使用，没有有害物质排出，无污染，取暖炉的结构设计简单，安全性好，由按键操作单片机进行控制，使取暖炉能自动化运行。本系统将使用51系列单片机完成家用电取暖炉的设计。
1.2系统设计要求
家用电取暖炉的设计，应用于普通住家户，需要对温度进行准确的测量和操控，满足人们对供暖的需求，在需要快速升温时能调节功率，提高加热速度，能为使用者提供定时开关的功能，并可以自行校准时间，由于使用电子元器件进行控制操作，需要为系统电路提供电流保护，一旦电流异常，系统将自动停止工作，保护电路不受损坏，取暖炉的状态信息需通过液晶显示出来，当环境温度过低时，取暖炉能自行除霜，并且，当系统出现故障时，能提供警报提示，方便文护。
1.3设计思路
温度的采集与控制，是从不同对象处获得信息的过程，使得温度值在经过采集，储存，显示及控制后得到深度研究从而对其进行控制，它是将温度传感器所检测到的信号通过微机进行处理的综合电子应用技术。基于课题要求，AT89C51会成为主控元件，并针对各项功能编写主机的操作指令程序，通过其外围电路，向各个硬件发送指令，实现对取暖炉的各项操作。第一步，将所选主机通过引脚与采样传感器接通，使得其能够正常工作，采集所处环境实时温度值，并将检测到的温度值在LCD1602液晶显示器上显示出来，根据需求进行人工设置，改变加热电阻电路的通断从而完成升温降温操作，若温度值超过了使用者编写的温度上下限，加热模块将停止工作，蜂鸣器报警。本系统设计的取暖炉采用电加热方式，更加高效环保，传感器能提供数字化的温度检测并将测量值在液晶屏上显示出来，并通过按键控制取暖炉，使得操作更加简单易行。系统最关键的环节是对温度的采集并经液晶屏进行显示，将通过相对应的硬件电路设计和软件编程设定来完善系统功能，实现设计要求。