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基于单片机的电烙铁温度保护系统(陈艳)

基本要求:

a)设计利用温度传感器可以实时监测电烙铁温度的系统

b)将监测的温度显示在LCD1602

c)温度超限时用LED灯报警,控制继电器关闭电烙铁电源

扩展要求:

通过温度信息,预测达到某一设定温度需要的时间,并显示出来

通过温度信息,得到是否有人正在使用的信息,并显示。

在这里插入图片描述

基于单片机的电烙铁温度保护系统实验报告

一、实验目的

设计并实现一个基于单片机的电烙铁温度保护系统，该系统能够实时监测电烙铁的温度，并通过LCD1602显示。同时，当温度超限时，通过LED灯报警，并控制继电器关闭电烙铁电源。此外，通过温度信息预测达到设定温度所需的时间，并判断是否有人正在使用电烙铁。

二、系统功能要求

基本要求

利用温度传感器实时监测电烙铁温度。
将监测的温度显示在LCD1602上。
当温度超过设定限值时，LED灯报警，并控制继电器关闭电烙铁电源。

扩展要求

通过温度信息预测达到某一设定温度需要的时间，并显示出来。
通过温度信息判断是否有人正在使用电烙铁，并显示相关信息。

三、系统原理

1. 硬件介绍

STC89C52RC单片机：作为主控芯片，负责数据处理、控制显示和报警。
DS18B20温度传感器：用于采集电烙铁的温度数据。
LCD1602液晶显示屏：用于显示温度值和其他相关信息。
LED灯：用于温度超限报警。
蜂鸣器：用于温度超限时的声音报警。
继电器：用于控制电烙铁的电源。
按键模块：用于设置报警温度值。

2. 系统连接

DS18B20的信号引脚连接到单片机的P3.2引脚。
LCD1602的数据引脚D0-D7分别连接到单片机的P0口，控制引脚RS、RW、E分别连接到P2.5、P2.6、P2.7。
LED灯连接到单片机的P1.7引脚。
蜂鸣器连接到单片机的P1.6引脚。
继电器控制引脚连接到单片机的P3.7引脚。
按键模块连接到单片机的P1口。

3. 电路原理

电烙铁的温度通过DS18B20传感器实时采集，单片机读取温度传感器的数据并进行处理，然后通过LCD1602显示当前温度值。用户可以通过按键设置温度报警值，当温度超过设定值时，LED灯点亮、蜂鸣器鸣响，同时继电器断开，关闭电烙铁电源。

4. 程序原理

程序主要分为初始化、温度采集与显示、按键处理、报警控制四个部分：

初始化：包括LCD1602、DS18B20、按键和相关引脚的初始化。
温度采集与显示：通过DS18B20采集温度数据，并在LCD1602上显示。
按键处理：用于设置温度报警值。
报警控制：当温度超过设定值时，控制LED灯、蜂鸣器和继电器。

四、实验步骤

1. 硬件连接

按照系统连接要求，将各个模块与STC89C52RC单片机连接好，确保连接正确无误。

2. 程序编写

编写程序，实现温度采集、显示、按键处理和报警控制功能。代码主要分为以下几部分：

LCD1602初始化和显示函数

c
void LCD_Init() {
    // LCD初始化代码
}
void write_string(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *s) {
    // 在LCD指定位置写字符串的代码
}

DS18B20温度采集函数

c
float getTmpValue() {
    // 读取DS18B20温度值的代码
}

按键处理函数

c
void Key_borad() {
    // 按键处理代码，用于设置报警温度值
}

主函数

c
void main() {
    P1 = 0X0F;
    LCD_Init();  // LCD1602初始化
    sendChangeCmd();
    write_string(0, 0, "Temp:         ");
    write_string(0, 1, "Set :         ");
    while (1) {
        display(getTmpValue()); // 读取温度并显示
        sendChangeCmd(); // 发送读取温度指令
        Key_borad(); // 按键设置函数
        if (Tp > tmp) { // 温度超过设置值
            LED = 0; // 打开报警灯
            relay = 1; // 关闭继电器
            buzzera = 0; // 打开蜂鸣器
        } else {
            LED = 1; // 关闭报警灯
            relay = 0; // 打开继电器
            buzzera = 1; // 关闭蜂鸣器
        }
    }
}

3. 实验调试

将程序下载到STC89C52RC单片机中。
打开电烙铁电源，观察LCD1602显示的温度是否正常。
通过按键设置报警温度值，观察当温度超过设定值时，LED灯、蜂鸣器和继电器的状态是否正确。

4. 扩展功能实现

预测温度达到时间：通过记录温度变化速率，预测达到某一设定温度所需的时间，并在LCD1602上显示。
判断是否有人使用：通过温度波动情况判断是否有人使用电烙铁，若温度变化剧烈，则认为有人使用，并在LCD1602上显示使用状态。

五、实验总结

通过本次实验，成功设计并实现了基于单片机的电烙铁温度保护系统，系统能够实时监测温度并显示，同时具备温度超限报警和电源控制功能。通过扩展功能，系统能够预测温度达到时间并判断是否有人使用，为实际应用提供了可靠的温度保护方案。

代码资源


https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2

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