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基于51單片機的簡易溫控水杯恒溫杯仿真設(shè)計( proteus仿真+程序+設(shè)計報告+講解視頻）

仿真圖proteus7.8及以上

程序編譯器：keil 4/keil 5

編程語言：C語言

設(shè)計編號：S0099

1. 主要功能：

基于51單片機的簡易溫控水杯恒溫杯仿真設(shè)計

1、采用DS18B20檢測溫度，溫度檢測范圍-55~125攝氏度。

2、LCD1602顯示檢測溫度和設(shè)置溫度值，溫度低于設(shè)定值顯示low,高于顯示high。

3、檢測溫度小于設(shè)定溫度-1°時，開啟加熱器。

檢測溫度大于設(shè)定溫度+1時，開啟制冷器控制溫度。

4、按鍵加減設(shè)置溫度設(shè)定值，可以通過按鍵控制電動開關(guān)蓋。

51單片機、DS18B20溫度傳感器、LCD1602顯示

需注意仿真中51單片機芯片是兼容的，AT89C51,AT89C52是51單片機的具體型號，內(nèi)核是一樣的。相同的原理圖里，無論stc還是at都一樣，引腳功能都是一樣的，程序是兼容的，芯片可以替換為STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51單片機芯片。

2. 講解視頻：

講解視頻包含仿真運行講解和代碼講解

3. 仿真

開始仿真后LCD1602液晶顯示當前測量的溫度，設(shè)置溫度，如果檢測到溫度大于設(shè)置值+1，制冷器開始工作降溫。

如果檢測到溫度小于設(shè)置值-1，加熱器開始工作加熱提高溫度。

可以通過按鍵控制瓶蓋開關(guān)。

4. 程序代碼

使用keil4或者keil5編譯，代碼有注釋，可以結(jié)合視頻理解代碼含義。

#include "reg51.h"
#include"Ds18b20.h"
#include "lcd1602.h"
#define uchar unsigned char	//重定義
#define uint unsigned int
sbit k1=P3^0;//按鈕
sbit k2=P3^1;
sbit k3=P3^2;
sbit door=P2^2;	//開關(guān)蓋
sbit heat=P2^0;	 //加熱
sbit cold=P2^1;	 //制冷

sbit beep=P2^5;//蜂鳴器

uchar time=0,num1=0;//定時
int wendu=0;//溫度
uchar Ds_0_flag=0;//0度以上標志位
float tp; 
完整代碼見文章下載鏈接
uint down=40;//閥值
uchar disp1[]="wendu:000 C     ";
uchar disp2[]="set_wendu:000 C ";
//uchar disp2[]="L:000 C  H:000 C";

uchar flag=0,beep_flag=0;

void delay(uint i)//延時
{
	while(i--)
	{
		delay_uint(50000);
	}
}
void main()
{
	disp1[9]=0xdf;
	disp2[13]=0xdf;
//	disp2[14]=0xdf;
	init_1602();//初始化液晶
	TMOD|=0X11;//選擇為定時器0模式，工作方式1，僅用TR0打開啟動。
	TH1=(65536-50000)/256;	//給定時器賦初值，定時50ms
	TL1=(65536-50000)%256;	
	ET1=1;//打開定時器1中斷允許
	EA=1;//打開總中斷
	TR1=1;//打開定時器1

	delay(4);
	beep_flag = 0;
	while(1)
	{
		//按鍵檢測
		if(!k1)
		{
			if(down<125) //下限閾值檢測范圍小
				down++;	//閾值+1
			while(!k1);
		}
		if(!k2)
		{
			if(down>0)
				down--;	 	//閾值-1
			while(!k2);
		}
		if(!k3)
		{
			if(door){
				door=0;
			}else{
				door=1;
			}
			while(!k3);
		}

	}
}

void Timer1() interrupt 3//定時器中斷
{
	TH1=(65536-50000)/256;	//給定時器賦初值，定時50ms
	TL1=(65536-50000)%256;	
	if(time<10)
		time++;
	else
	{
		time=0;
		wendu=Ds18b20ReadTemp();//測量溫度
		if(wendu<0){
			Ds_0_flag=0;
			wendu=wendu-1;
			wendu=~wendu;
			tp=wendu;
			wendu=tp*0.0625+0.5;	
			disp1[6]='-';//計算溫度
	  		disp1[7]=wendu%100/10+0x30;
			disp1[8]=wendu%10+0x30;
		}else{
			Ds_0_flag=1;
			tp=wendu;
			wendu=tp*0.0625+0.5;	
			//溫度在寄存器中12位，分辨率：0.0625
			//加0.5是四舍五入
			disp1[6]=wendu/100+0x30;//計算溫度
			disp1[7]=wendu%100/10+0x30;
			disp1[8]=wendu%10+0x30;
		}


		disp2[10]=down/100+0x30;//計算閾值
		disp2[11]=down%100/10+0x30;
		disp2[12]=down%10+0x30;

		write_string(1,0,disp1);//顯示
		write_string(2,0,disp2);
	}
	if(wendu<down-1||Ds_0_flag==0){
		write_string(1,12,"Low ");
		heat = 0;//低溫加熱
		cold = 1;
	}else if(wendu>down+1){
		write_string(1,12,"High");
		cold = 0;//高溫制冷
		heat = 1;
	}else{
		write_string(1,12,"    ");
		heat=cold=1;//取消加熱制冷
	}
		
}

5. 設(shè)計報告

7187字設(shè)計報告，內(nèi)容包括硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、軟硬件框圖、調(diào)試、結(jié)論等

隨著科技日新月異的進步和生活質(zhì)量的不斷提升，人們對生活用品的功能性、便利性和智能化程度提出了更高的要求。在這樣的時代背景下，智能生活用品正逐漸成為現(xiàn)代生活的標配，它們不僅改善了人們的生活質(zhì)量，還極大地提高了生活的舒適度與效率。智能恒溫水杯作為一種代表性的智能化生活用品，其核心功能在于能夠自動感應并調(diào)節(jié)杯內(nèi)液體的溫度，確保飲品始終保持在最適宜飲用的范圍內(nèi)，無論是熱飲還是冷飲，都能做到隨心所欲，這無疑極大地迎合了現(xiàn)代快節(jié)奏生活中人們對健康飲水習慣的追求，也因其高度的實用性和便捷性而廣受市場和消費者的青睞。

針對這一趨勢，本課題聚焦于設(shè)計一款基于51系列單片機為核心的簡易溫控水杯恒溫杯仿真系統(tǒng)。此設(shè)計項目的核心目標有兩個方面：首先，從實用角度出發(fā)，致力于研發(fā)一種能夠精確控制水溫的技術(shù)方案，使水杯能根據(jù)預先設(shè)定的溫度自動啟動加熱或降溫機制，從而實現(xiàn)在任何環(huán)境條件下都能讓杯中的水溫保持在理想的水平，充分滿足人們?nèi)粘Ｉ钪袑Σ煌嬈愤m宜溫度的需求；其次，從教育與科研層面來看，本課題設(shè)計有助于提升學生對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計理論的理解，通過從理論到實踐的設(shè)計過程，讓學生親手構(gòu)建一套包含溫度感知、數(shù)據(jù)處理、控制執(zhí)行等環(huán)節(jié)的完整閉環(huán)系統(tǒng)，有效鍛煉學生的動手能力和工程實踐能力。