基于单片机的温度控制系统设计（51+蓝牙版）-设计说明书
电子校园网 编号：
M22033-02C-LW
设计摘要：
本研究旨在设计一种基于单片机的温度控制系统，该系统具备以下功能：首先，通过温度传感器实时检测环境的温湿度情况。其次，用户可以通过按键设置温度阈值，以便根据实际需求进行温度控制。当环境温度超过设定的阈值时，系统将触发蜂鸣器报警，提醒用户温度异常。此外，本系统还支持蓝牙连接手机，用户可以通过手机实现对温度的监控。通过手机应用程序，用户可以远程查看当前温度和设定阈值，实时了解环境状况。设计不仅简化了温度控制的操作流程，还提高了监控的便捷性和实时性。总之，本研究的设计内容将为温度控制系统的实际应用提供可行的技术方案，并具有较高的可扩展性和实用性。
关键词：单片机；阈值报警；温度检测
字数：11000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 继电器模块
3.3 蜂鸣器
3.4 独立按键模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 温度检测实物测试
5.3 设置温度阈值实物测试
5.4 温湿度控制实物测试
5.5 通讯控制实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2显示检测测试
6.3设置阈值检测测试
6.4温度控制的测试
6.5蓝牙指令的测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的进步和人们对生活质量的要求提高，温度控制在许多领域中变得越来越重要。例如，室内温度控制对于提供舒适的居住环境至关重要，工业过程中的温度控制对产品质量和生产效率起着至关重要的作用。因此，设计一种高效可靠的温度控制系统具有重要意义。
本次设计的一种基于单片机的温度控制系统，旨在提供一个智能化、便捷化的解决方案，以满足温度控制领域的实际需求。通过采用51单片机和蓝牙技术，该系统具备了温度检测、设定阈值、报警和远程监控等多功能特点，为用户提供了更加精确、方便的温度控制方式。
本设计的温度控制系统具有多重意义。首先，该系统可以广泛应用于各个领域，如住宅、办公楼、工业生产线等，提供舒适的室内环境和确保产品质量，满足人们对品质生活的需求。其次，通过蓝牙连接手机的功能，用户可以实现对温度的远程监控，提高了温度控制的便捷性和实时性，节省了用户的时间和精力。此外，该系统的设计使用了51单片机等成本较低的硬件设备，使得该系统具备了较高的可扩展性和实用性，能够满足不同规模和需求的用户。针对目前市场上存在的一些温度控制系统存在的问题，本论文设计的温度控制系统具有更高的智能化程度和灵活性。通过温度传感器的实时监控和精准控制，系统可以有效地避免温度过高或过低给人们带来的不适甚至是安全隐患。同时，通过手机应用程序的远程监控功能，用户可以及时了解环境温度，并可以随时调整设定阈值，满足个性化的需求。因此，本论文设计的温度控制系统在提升生活品质、提高工作效率和保障安全方面具有重要的意义。
总之，本论文设计的基于单片机的温度控制系统将为温度控制领域的应用提供一种可行、高效、智能的解决方案。通过该系统的实际应用，可以为人们提供更加舒适、方便、安全的温度环境，并具有广阔的市场前景和应用潜力。
1.2 国内外研究现状
在国内，温度控制系统的研究和应用已经取得了一定的进展。许多研究机构和企业致力于开发基于单片机的温度控制系统，以提高生活和工作环境的舒适度。这些系统通常采用传感器检测温度，通过微处理器进行数据处理和控制，以实现温度的精确控制。同时，一些研究者还通过蓝牙和WiFi等无线通信技术，将温度控制系统与手机等智能设备相连接，实现远程监控和控制。这些研究成果在家庭、办公场所和工业生产等领域得到了广泛的应用。
在国外，温度控制系统的研究也取得了显著进展。一些发达国家的研究机构和企业在温度控制技术方面具有领先地位。他们通过引入先进的传感器技术、智能算法和通信技术，开发出更加智能化和高效的温度控制系统。这些系统不仅可以实现温度的精确控制，还能够自动学习和适应用户的需求，提供个性化的温度控制体验。此外，一些国外研究者还在温度控制系统的能源管理和环境保护方面进行了深入研究，致力于提高系统的能效和可持续性。
总体而言，国内外在温度控制系统的研究和应用方面都取得了一定的成果。国内研究主要集中在基于单片机的温度控制系统的开发和应用，而国外研究则更加注重系统的智能化和高效性。通过对国内外研究现状的了解，我们可以借鉴和吸收国内外的先进技术和经验，进一步完善和优化基于单片机的温度控制系统的设计，以满足人们对高效、智能化温度控制的需求。
吴海红（2021）采用51单片机为控制内核设计了一款温度控制系统,该系统采用DS18B20温度传感器对温度进行实时采集与转换,可对上,下限温度进行设定,并实时显示当前温度和设定的上下限温度.当温度不在设定范围内时启动制热或制冷开关,同时蜂鸣器发出报警.文中对系统结构,硬件电路,软件设计进行了详细阐述,并通过Proteus软件和Keil软件对系统功能进行了仿真测试,验证了系统方案的正确性及功能的有效性和可行性[1]。
吕颖利，张新军（2022）基于单片机的温度控制系统,从单片机选择,传感器选择,系统框架设计等方面概述了单片机的温度控制系统内涵,分析了其运行原理,列举了单片机温度控制系统设计的实操方法,从硬件系统,软件系统,温度检测方法等方面阐述了单片机温度控制系统的开发与应用.仿真结果表明:企业可利用单片机温度控制系统,实现对环境温度的精准检测,有效控制,提升工业生产效率,保证产品质量[2]。
温度已成为生产,仓储及运输过程中的关键因素,对其的控制尤其关键.刘沁，邱顺佐等（2022）所设计的温度控制系统在传统模式的基础上新增远程短信通信功能,抛开传统感温电路模式,选用测量精度更高,且控制精度更高的单片机与DS18B20数字温度传感器相组合的方式进行温度采集,具备独立按键进行控制温度上下限的预设,采用LCD1602模块设计可视交互界面功能.在温度超出阈值报警时,EC600无线通信模块以发送短信的方式对超出温度阈值进行报警,蜂鸣器发出声音警报.该远程报警温度控制系统可有效防止温度升高后带来的高温窒息,花草缺氧等危险,具有广泛的应用范围[3]。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计基于单片机的温度控制的系统软件。系统软件由STC89C52最小单片机，DS18B20测温控制模块，蓝牙模块，两个继电器控制模块和被动蜂鸣器警报模块设计，并具有功能键/蓝牙控制模块一起形成。主要设计内容如下：
1、可以通过温度传感器检测温湿度
2、可以通过按键设置温度阈值
3、当温度超过阈值时，蜂鸣器报警
4、通过蓝牙连接手机并通过手机实现监控
