大学毕业设计---基于单片机温度控制系统硬件部分

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毕业论文基于单片机的温度控制系统

毕业论文基于单片机的温度控制系统

安徽机电职业技术学院毕业论文基于单片机的温度控制系统系(部)电气工程系专业机电一体化班级机电3112班姓名刘珍珍学号1302113124指导教师曾劲松2013~2014学年第1 学期单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。

为此在本文中设计了基于STC89C51的温度测量系统。

这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。

国内外温度控制系统发展迅速,并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。

目前社会上温度控制系统大多采用智能调节器,国产调节器分辨率和精度较低,温度控制效果不是很理想,但价格便宜,国外调节器分辨率和精度较高,价格较高。

日本、美国、德国、瑞典等技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表,并在各行业广泛应用本设计研究了一种高精度温度控制系统,采用单总线数字式温度传感器DS18B20和单片机STC89C51组成温度测量仪。

首先分析了DS18B20的结构和工作原理,并以此建立,以STC89C51单片机为处理器的温度测量和控制装置的硬件组成和软件设计。

测量温度通过LED数码管进行显示。

温度控制系统可以通过键盘修改期望的控制温度值。

基于DS18B20的温度测量控制系统,具有测量准确、测量范围宽、体积小、控制方便等优点[1]。

该控制系统适于人们日常生活、工业生产和科学领域对温度的控制要求。

关键词:温度控制、温度测量、DS18B20传感器、STC89C51单片机第1章概述 (1)1.1论文研究的目的 (1)1.2论文研究的内容 (2)1.3论文研究的意义 (2)第2章温度控制系统方案的论证与选择 (3)2.1 显示的选择 (3)2.2 键盘模块的选择 (3)2.3 控制模块的选取 (3)2.4 加热器的选择 (4)2.5 温度传感模块的选择 (4)2.6 MCU模块的选择 (4)第3章系统设计 (5)3.1 报警模块 (5)3.2 控制模块 (6)3.3显示模块 (6)3.4 按键模块 (7)3.5 温度传感器特性 (8)3.6 温度采样部分 (10)3.7 模数转换部分 (11)3.8 系统电路图 (12)第4章程序的设计 (13)4.1程序流程图 (13)4.2 具体应用程序设计 (13)第5章元件的介绍 (24)5.1 DS18B20传感器 (24)5.2 STC89C51单片机 (25)致谢 (27)参考文献 (28)第1章概述1.1论文研究的目的近年来,温度检测在理论上发展的比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证快速实时的对温度进行采样,确保数据的正常传输,并能对所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前需要解决的问题。

基于51单片机温度控制系统设计(毕业答辩)

基于51单片机温度控制系统设计(毕业答辩)

基于51单片机温度控制系统设计(毕业答辩)1. 引言温度控制系统在现代生活和工业中具有广泛的应用。

随着科技的发展,越来越多的温度控制系统采用嵌入式技术来实现。

本文介绍了基于51单片机的温度控制系统设计。

2. 系统设计概述本温度控制系统设计采用了51单片机作为控制核心,通过温度传感器采集温度数据,然后根据设定的温度阈值进行控制操作,实现温度的稳定控制。

系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括51单片机、温度传感器、温控器等组件,软件部分包括温度数据采集、控制算法以及用户界面的实现。

3. 硬件设计3.1 51单片机51单片机是一种基于CISC架构的微控制器,具有丰富的接口和功能,广泛用于各种嵌入式系统。

本系统选择了51单片机作为控制核心,主要负责温度数据的采集和控制算法的执行。

3.2 温度传感器温度传感器是用来测量环境温度的设备,常见的有热敏电阻、热电偶等。

本温度控制系统选择了热敏电阻作为温度传感器,通过测量电阻值来获取环境温度。

3.3 温控器温控器是用来控制温度的设备,常见的有继电器、三极管等。

本系统选择了继电器作为温控器,通过控制继电器的开关状态,实现对加热元件的控制。

4. 软件设计4.1 温度数据采集软件部分通过51单片机的模拟输入引脚,通过AD转换器将模拟温度值转换为数字信号。

然后将数字信号经过计算得到温度值。

4.2 控制算法实现控制算法是温度控制系统的核心部分,它根据温度数据和设定的温度阈值,通过比较和反馈控制来实现温度的稳定控制。

本系统采用PID控制算法,通过调节加热元件的工作时间和工作状态来控制温度。

4.3 用户界面用户界面是用户与温度控制系统交互的界面,本系统通过LCD显示屏实现了简单的用户界面。

用户可以通过按键来设置温度阈值和查看当前温度。

系统会将用户设置的温度阈值和实际温度同时显示在LCD屏幕上。

5. 实验结果经过实验验证,本系统能够准确地测量环境温度,并按照设定的温度阈值进行控制。

基于单片机的温度控制系统的研究毕业设计

基于单片机的温度控制系统的研究毕业设计

东华理工大学毕业设计题目:基于单片机的温度控制系统的研究英文题目:Design of Temperature Control SystemBased on SCM作者: XXXXXXX摘要单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的,由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点,把单片机应用于温度控制中,采用单片机做主控单元,无触点控制,可完成对温度的采集和控制的要求。

所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域,使产品小型化、智能化,既提高了产品的功能和质量,又降低了成本,简化了设计。

本文主要介绍单片机在热处理炉温度控制中的应用,对温度控制模块的组成及主要所选器件进行了详细的介绍。

并根据具体的要求本文编写了适合本设计的软件程序。

温度控制在热处理工艺过程中,是一个非常重要的环节。

控制精度直接影响着产品质量的好坏。

本文研究的电炉是一种具有纯滞后的大惯性系统,传统的加热炉控制系统大多建立在一定的模型基础上,难以保证加热工艺要求。

因此本文将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统。

关键词:单片机;热处理温度控制;模糊 PID。

AbstractThe single slice of microcomputers emerges with development of very large scale integration technology, because it has small , the function is strong , high characteristic of cost performance, applies the one-chip computer to temperature control, adopt the one-chip computer to do the top management unit, control contactlessly , can finish the requisition for collection and control of temperature . So apply to such a great deal of fields as electronic instrument , household appliances , energy-conservation fitting , the robot , industrial control ,etc. extensively, make the products miniaturized , intelligented , has already improved the function and quality of the products, have lower costs again, has simplified and designed. This text introduces the application of the one-chip computer in the temperature control of heat-treatment furnace mainly, composition and selecting to introduce the detailed one with device mainly of the temperature control module . And has written the suitable software procedure originally designed according to the concrete demand this text.Temperature in heat treatment craft is very important. Control precision effect directly the quality of the product. The electric stove is a kind pure great inertia system, and the traditional heat control system is based on some certain model, so is hard to satisfy the technological requirement.This paper will adopt fuzzy control algorithm to build a intelligent fuzzy control system.Keyword:SCM;Temperature control;Fuzzy PID.目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 控制器发展现状 (1)1.2.1 PID 控制器的发展现状 (1)1.2.2 模糊 PID 控制 (2)1.2.3 模糊自整定 PID 控制 (2)1.3 电炉采用模糊自整定 PID 控制的可行性 (3)第2章方案简介 (4)2.1 课题背景与意义 (4)2.2 系统方案概述 (5)2.3 系统设计方案 (6)第3章系统硬件和电路设计 (7)3.1引言 (7)3.2 系统的总体结构 (7)3.3 温度检测电路 (8)3.3.1 温度传感器 (8)3.3.2 测量放大器的组成 (8)3.3.3 热电偶冷端温度补偿方法 (9)3.4 多路开关的选择 (9)3.5 A/D转换器的选择及连接 (10)3.6 单片机系统的扩展 (11)3.6.1 系统扩展概述 (11)3.6.2 常用扩展器件简介 (12)3.7 存储器的扩展 (13)3.7.1 程序存储器的扩展 (13)3.7.1.1只读存储器简介 (13)3.7.1.2 EPROM2764简介 (13)3.7.2 数据存储器的扩展 (15)3.7.2.1数据存储器概述 (15)3.7.2.2静态RAM6264简介 (15)3.7.2.3数据存储器扩展举例 (15)3.8 单片机I/O口的扩展(8155扩展芯片) (16)3.8.1 8155的结构和引脚 (16)3.8.2 8155的控制字的及其工作方式 (17)3.8.3 8155与8031的连接 (18)3.9 看门狗、报警、复位和时钟电路的设计 (19)3.9.1看门狗电路的设计 (19)3.9.2报警电路的设计 (20)3.9.3复位电路的设计 (20)3.9.4 时钟电路的设计 (21)3.10 键盘与显示电路的设计 (22)3.10.1 LED数码显示器的接口电路 (22)3.10.2键盘接口电路 (23)3.11 DAC7521数模转换接口 (24)3.12 隔离放大器的设计 (25)3.13 可控硅调功控温 (26)3.13.1过零触发调功器的组成 (25)3.13.2主要电路介绍 (27)3.14 单片机开关稳压电源设计 (28)第4章系统软件设计 (30)4.1 主要程序的框图 (30)4.1.1主程序框图 (30)4.1.2显示子程序 (31)4.1.3键盘中断服务子程序 (32)4.1.4恒温及升温测控子程序 (33)4.1.5降温测控子程序 (34)4.2 模糊自整定 PID 控制算法 (35)参考文献 (38)设计总结 (38)致谢 (40)附录 (41)第1章 绪论1.1 引言工业生产中使用的热处理设备种类繁多,如窖炉、鼓风炉、烘炉、退火炉、锅炉等。

毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计

毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计

毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计基于单片机的温度控制系统设计高云2007080104专业名称通信工程申请学士学位所属学科工科指导教师姓名、职称刘磊讲师2011年 05月 30日摘要摘要温度是工业生产和科学实验中至关重要的一个因素, 在医药,冶金,航空和化工中都起着相当大的作用,温度的高低可以影响着许多产品的质量和使用的寿命!因此, 研究高性能的温度控制系统是现今的主要任务, 本文基于单片机的温度控制系统的开发与应用做出了相应的探讨,并且介绍了一种基于AT89C51单片机的温度检测及控制系统的设计与实现。

本设计主要从硬件和部分软件介绍了AT89C51单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。

还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89C51单片机为核心,由温度检测电路,模、数转换电路,过零检测电路, 报警指示电路,光电隔离与功率放大电路等组成。

关键词:单片机;温度传感器;温度检测;温度控制IAbstractABSTRACTTemperature in industrial production and scientific experiment as a factor crucial in the pharmaceutical and chemical metallurgy aviation plays a relevant role in temperature can affect the level of product quality and use of many of the life! Therefore, the study high-performance temperature control system is the main task of the present paper, based on a Temperature Control System to make the appropriate development and application of, and introduces the AT89C51microcontroller based temperature measurement and control system design and implementation.The design of the main parts from the hardware and softwareintroduces the AT89C51Temperature Control system design, a brief description of how to achieve temperature control, and hardware schematics and made a concise description of the block diagram. Also introduced in the SCM software and hardware design of some keytechnology areas, the system mainly in AT89C51 as the core, the temperature detection circuit, analog, digital conversion circuit, the zero detection circuit, the alarm indicating circuit, optical isolation and power amplifier circuit etc.Keywords: microcontroller; temperature sensor; temperature detection; temperature controlII目录目录1. 引言 ..................................................................... ........................................................................ . (2)1.1 绪论 ..................................................................... (2)1.2 课题展望 ..................................................................... . (2)1.3课题举例简介...................................................................... ................................................... 3 2 设计思想及系统结构 ..................................................................... .. (5)2.1 系统的设计思想 ..................................................................... . (5)2.2 具体设计 ..................................................................... . (5)2.3元器件介绍...................................................................... . (6)2.3.1温度传感器DS18B20 ................................................................ (6)2.3.2AT89C51 ................................................................ (7)2.3.3ADC0809 ................................................................ .. (9)2.3.4DAC0832 ................................................................ (10)2.4 光电隔离电路...................................................................... (11)2.5 PID控制算法 ..................................................................... .................................................. 11 3 各元器件设计...................................................................... .. (13)3.1键盘单元 ..................................................................... (13)3.2 温度控制及超温和超温警报单元 ..................................................................... .. (14)3.3温度控制器件电路...................................................................... .. (14)3.4 显示单元 ..................................................................... .. (15)3.5接口通信单元...................................................................... ................................................. 15 4 电源输入 ..................................................................... ................................................................. 18 5 程序设计...................................................................... (19)5.1 程序结构分析...................................................................... (19)5.2 主程序 ..................................................................... ............................................................ 19 结束语 ............................................................................................................................................. ... 21 参考文献 ..................................................................... .......................................................................22 致谢 ..................................................................... ........................................................................ (23)III泰山学院本科毕业论文1 引言1.1 绪论温度在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业中, 都是最基本的检测参数之一。

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计1. 简介温度控制系统是指通过控制设备来维持特定环境或设备的温度在预设范围内的系统。

本文将介绍基于单片机的温度控制系统设计。

2. 系统设计原理该系统的设计原理是通过感应温度传感器获取环境的温度信息,然后将温度信息输入到单片机中进行处理,最后由单片机控制执行器或调节器,如加热电阻或风扇等,来维持环境温度在预设范围内。

3. 硬件设计首先,我们需要选择合适的单片机来实现系统的功能。

基于具体要求,如采集速度、内存和GPIO的需求等,选择适合的单片机芯片。

在电路设计方面,需要连接温度传感器与单片机,可以选择常用的数字温度传感器,例如DS18B20等。

同时,还需根据要求选择适当的执行器或调节器,如继电器、加热电阻或风扇等,并将其与单片机相连。

4. 软件设计系统的软件设计包括两个主要部分:温度采集和控制算法。

- 温度采集:通过编程将温度传感器与单片机相连,并实现数据采集功能。

单片机读取传感器的输出信号,并将其转换为数字信号进行处理。

可以使用模拟转数字转换技术(ADC)将模拟信号转换为数字信号。

- 控制算法:根据采集到的温度数据,设计合理的控制算法来控制执行器或调节器的工作。

可以使用PID控制算法,通过不断地调整执行器或调节器的输出,实现温度的稳定控制。

5. 系统功能实现系统的功能实现主要包括以下几个方面:- 温度采集与显示:通过程序实现温度传感器的读取和温度数值的显示,可以通过数码管、LCD显示屏或者串口通信方式显示温度数值。

- 温度控制:通过在程序中实现控制算法,将温度保持在设定的范围内。

根据采集到的温度数值,判断当前环境的温度状态,根据算法计算出执行器或调节器的合适输出,并控制其工作。

- 报警功能:当温度超出预设范围时,系统可以通过声音报警、闪烁等方式进行警示,提醒操作人员或者自动采取控制措施。

6. 系统可扩展性和应用领域基于单片机的温度控制系统具有良好的可扩展性,可以根据实际需求增加其他传感器、执行器或调节器等模块,以满足特定的应用场景需求。

(完整版)基于单片机的温度控制系统本科生毕业设计

(完整版)基于单片机的温度控制系统本科生毕业设计

上海电力学院本科毕业设计(论文)题目:基于单片机的温度测量系统院系:自动化工程学院指导教师:马进明【摘要】温度测量在实际生产和人们生活中都有广泛应用,为此我设计了一个温度测量系统。

本系统利用AT89S52单片机作为主控制器件,DS18B20作为测温传感器通过LED数码管串口实现温度显示,通过按键电路设置上下限报警温度。

并且在到达报警温度后,系统会自动报警。

本文设计是从测温电路、主控电路、报警电路等几个方面来分析说明的该系统利用DS18B20测温范围广、测温分辨率高、外围电路简单、功耗低等特点,与AT89S52构成比较简单的测温电路。

该系统设计灵活、抗干扰性好,可以在恶劣的工作环境中进行温度测量。

关键字:单片机;温度传感器;温度计;报警【Abstract】.In this design using the AT89S52 microcontroller as the main control device, DS18B20 as an LED digital temperature sensor tube to achieve temperature display.The key circuit sed the temperature to set the alarm on the lower temperature. And the temperature reaching the alarm, the system will automatically alarm. This design is from the temperature measurement circuit, main control circuit, alarm circuit, and several other aspects of the note.The system uses DS18B20 temperature measurement range, and peripheral circuit is simple, low power consumption, compared with AT89S52 devices constitute a simple temperature measurement circuit. The system design of flexible, anti-interference performance is good, can be in the poor working environment for temperature measurement. Keywords:AT89S52;DS18B20;thermometer;alarm目录1 引言 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (2)2 系统设计的整体方案 (2)2.1 设计的主要内容 (2)2.2 设计性能要求 (3)3 器件的选择 (3)3.1 单片机的选择 (4)3.1.1 AT89S52的基本组成及特征 (4)3.1.2 AT89S52的引脚功能 (5)3.1.3 AT89S52的工作模式及注意事项 (9)3.2 温度传感器的选择 (11)3.2.1 DS18B20的特点及选择原因 (11)3.2.2 DS18B20的测温原理 (13)3.3 显示器的选择 (14)3.4 蜂鸣器 (15)3.5 排阻 (16)4 电路原理 (17)4.1单片机电路 (17)4.1.1 晶振电路 (18)4.1.2 复位电路 (20)4.3 温度显示电路 (22)4.4 温度上下限设置电路 (22)4.5 温度过限报警电路 (23)4.6 系统总电路图电路 (24)5 系统流程图 (24)5.1 主程序 (24)5.2 读出温度子程序 (25)5.3 温度转换命令子程序 (26)5.4 计算温度子程序 (27)5.5显示数据刷新子程序 (27)6 软件仿真 (27)6.1 软件设计流程 (28)6.2 原理图的绘制 (28)6.3 单片机程序的调试与编译 (30)6.4 仿真过程 (31)7 总结 (32)7.1 设计总结 (32)7.2 设计前景 (34)8 致谢 (34)参考文献 (36)附录 (36)附录1:系统总图 (36)1 引言1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的。

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代工业智能化管理的重要组成部分,其应用领域涉及冶金、化工、电子、医药、食品等多个领域。

现如今,单片机在温度控制系统中得到了广泛应用,其产品质量、生产效率和安全性都得到了极大的提升。

单片机温度控制系统采用数字化控制,时效性强,精度高,更易于实现自动化控制,能快速响应工作环境的变化。

下面就是基于单片机的温度控制系统方案设计的相关参考内容:第一步:硬件设计1. 单片机选择:影响温度控制系统的选择是单片机的功能和规格。

通过比较和研究,选定符合项目要求和手边条件的最优惠的功能单片机。

2. 传感器选择:温度传感器是检测实际温度值的重要组成部分。

根据控制要求,选择符合项目要求的最优惠的传感器。

3. 触摸屏设计:采用人机交互方式,根据实际场景确定合适的触摸屏设计。

4. 模拟电路设计:包括信号滤波、输入信号放大、输出信号升压/降压、电源电路等5. 电机控制驱动模块设计:适用于不同功率、种类的电机控制与驱动。

第二步:软件设计1. 温度控制算法设计:分别设计PID算法、模糊控制算法等,根据实际情况进行采样和调整参数。

2. 状态机设计:用于程序控制和实现程序的循环、流程控制。

3. 人机交互设计:进行界面设计,编写控制程序和显示程序。

4. 数据采集和处理设计:将传感器所采集到的数据进行处理,能够进行输出或者存储以便后续处理或者预测使用。

5. 数据通讯设计:与PC机、手机等其他设备进行数据通讯,实现远程监控控制等功能。

第三步:测试调试1. 对单片机的硬件进行电路原理图、布线图设计、逐个元器件测试,使单片机工作起来。

2. 对软件部分逐个文件逐条语句进行调试。

3. 通过对实际数据的采集和分析,查看系统的可靠性、精确度和稳定性。

4. 通过多组实验数据对比,对算法进行优化和参数调整,提高整个控制系统的性能。

总结:基于单片机的温度控制系统可以提高产品的质量、生产效率和安全性,通过上述步骤设计开发出的温度控制系统是具有可靠性、高精度、快速响应并具备自适应能力的。

毕业设计--基于单片机的供热温度控制系统设计

毕业设计--基于单片机的供热温度控制系统设计

0 引言城镇供热是千家万户共同关心的一件大事,也是老百姓冬季的热门话题。

城市集中供热,是现代化城市建设的重要组成部份,是城市工业生产和人民生活向高度物质文明和精神文明发展的重要标志。

从我国的国情出发,大力发展城市集中供热,无论是从降低能源消耗、节约能源的经济效益来考虑,还是从减少环境污染、保护环境、改善人民生活条件来权衡,都具有十分重要的作用。

随着我国国民经济的迅速发展,人们对建筑环境的热舒适性要求的不断提高,集中供暖地区的范围正逐步扩大。

我国的城市集中供热是从50年代起步,进入80年代开始迅速发展的,到1999年我国已有290个城市建立了集中供热设施,2001年集中供热面积达到14.63亿平方米(其中住宅为9.58亿平方米)。

现在我国城镇集中供热体制正在不断的改革、完善,向着更有利于人民生活和可持续发展的方向不断进步。

我国供热主要以热电联产为主,区域锅炉房为辅,其它热源方式为补充。

城市集中供热的发展中,热电厂供热占总集中供热的62.9%,区域锅炉房供热占35.1%,其它占1.35%。

全国集中供热面积中,公共建筑占33.1%,民用建筑占59.8%,其它占7.1%。

集中供暖事业的发展为节约能源,减少环境污染,促进经济发展,改善人民生活发挥了重要作用。

虽然我国传统的能源结构正在进行调整,各种不同热源的供暖系统应运而生,但是供暖热源仍然以煤炭为主,我国煤炭探明可开采储量1145亿吨,可开采54-81年,从可持续发展的角度,我们不得不慎重的对待供暖系统,在不浪费资源的前提下实现我们的所需。

利用先进科学技术,合理分配热量,对温度进行实时控制,让现有的热能得到充分利用。

在能源相对紧张的今天,占能源消耗比重相当大的采暖能耗的浪费十分严重,其主要原因是供热系统存在严重的问题,某些热电厂供热站的温度控制系统同样也存在很多问题。

本设计就是针对其不足之处,有针对性的对供热系统硬件和软件部分进行设计。

设计采用了AT89S51单片机、8255、2764、6264、CD4051、AD588、AD574、74LS138、LF398等元器件,供热系统采用微型计算机控制,可以实现以下几点功能:实时检测、了解系统工况、自动控制、合理匹配工况、尽量保证按需供热、确保安全运行、健全运行档案。

基于单片机与PC机的温度控制系统硬件设计毕业设计 精品

基于单片机与PC机的温度控制系统硬件设计毕业设计 精品

摘要在工业生产中,人们需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

采用单片机对温度进行控制具有控制方便、简单和灵活性大、精度高等优点。

本文介绍了一种基于AT89S52单片机与PC机串口通信的温度控制系统,用单片机作下位机完成温度数据的采集和执行PC机发出的控制执行命令;用PC机作上位机接收单片机发送的数据,进行数据处理,向单片机发送控制命令。

PC机与单片机采甪串行通信,可实现远距离温度检测和控制。

本设计充分利用PC机VB6.0软件强大的数据处理功能和友好的人机界面,对温度进行实时曲线显示。

本设计由硬件和软件二部分组成,本文主要进行硬件部分设计。

经样机实验证明本设计性能稳定可靠,各项性能指标高,可用于实际工程。

关键词:单片机,PC机,温度控制,串行通信毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

基于单片机的温度控制系统设计毕业论文

基于单片机的温度控制系统设计毕业论文

西北师范大学知行学院计算机与电子信息工程系课程:综合电子系统设计与实践题目:基于单片机的水温控制系统班级:13级电本班姓名:李利平学号:201392170110指导教师:刘玮摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。

本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。

软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。

为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。

关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening,led the traditional control test at the same time ever updated。

In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51,ADC0809,LED display,LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component,and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design,so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change,the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise,making hardware tocoordinatetheoperation under the software control。

基于单片机的温度控制系统设计毕业论文

基于单片机的温度控制系统设计毕业论文

分类号:TP212单位代码:科技大学本科专业职业生涯设计基于单片机的温度控制系统设计2012 年 4 月10日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。

本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。

软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。

为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。

关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated..In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware tocoordinatetheoperation under the software control.Keywords: SCM system; sensor; data acquisition; a / D converter temperature;目录1 绪论 (3)1.1课题的背景及其意义 (3)1.2课题研究的容及要求 (4)1.2.1 课题的主要研究的容 (4)2 AT89C51系列单片机介绍及硬件设计 (6)2.1 AT89C51系列单片机介绍 (6)2.1.1 AT89C51系列基本组成及特性 (6)2.1.2 AT89C51系列引脚功能 (7)2.1.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (9)2.2 硬件设计 (12)2.2.1 温度采样部分 (12)2.2.2 控制温度 (14)2.2.3 模数转换部分 (15)2.2.4 模数转换技术 (15)2.2.5 积分型模数转换器 (15)2.2.6 显示部分 (16)3 软件设计 (18)3.1主程序流程图 (18)3.2 读温度子程序 (19)3.3 计算温度子程序 (19)3.4按键流程图 (20)3.5 显示流程图 (22)结论 (24)参考文献 (25)辞 (26)1 绪论1.1课题的背景及其意义现代工业设计,工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用,早期的温度控制主要用于工厂时间生产中,能起到实时采集温度数据,提高生产效率,产品质量之用。

基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文

基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文

基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文温度控制系统是一种通过控制温度传感器感知到的温度值,以达到用户设定的目标温度的自动控制系统。

在工业、农业、医疗和家庭等领域中,温度控制系统广泛应用于保温、散热、恒温和冷却等需要稳定温度环境的场合。

本论文将重点介绍基于单片机的温度控制系统的设计与实现。

该系统采用单片机作为控制核心,结合温度传感器、显示器、执行器等硬件,通过软件实现对温度的监测和控制。

首先,系统硬件部分包括温度传感器、单片机、显示器、执行器等元件的选取和电路的搭建。

温度传感器负责实时感知环境的温度,将采集到的温度值通过模拟信号传递给单片机。

单片机作为控制核心,负责接收和处理温度传感器的数据,通过控制执行器的开关状态,实现对温度的调节。

同时,可以将温度数值通过显示器显示出来,方便用户实时监测。

其次,系统软件部分包括单片机程序的编写和功能实现。

通过编写程序,实现温度的读取、控制和显示等功能。

具体包括读取温度传感器的数值,判断是否达到用户设定的目标温度,如果超过目标温度,控制执行器关闭,否则控制执行器打开,以使温度保持在设定的范围内。

同时,将温度数值转化为适合显示的格式,并通过显示器显示出来。

系统软件的编写需要考虑实时性和准确性,确保温度控制的稳定性和精确性。

最后,论文还将介绍系统的测试和优化。

通过对温度控制系统的测试,验证系统硬件和软件的正确性和稳定性。

并在测试的基础上,对系统进行优化,提高控制效果和系统性能。

本论文的研究内容主要包括基于单片机的温度控制系统的硬件设计和软件编程,以及系统的测试和优化。

通过对温度控制系统的设计和实现,研究单片机在温度控制领域的应用,为进一步的研究和应用提供参考和借鉴。

基于单片机的温度控制器设计-毕业答辩

基于单片机的温度控制器设计-毕业答辩

若实际温度小 若实际温度等 若实际温度大 于设置温度 于设置温度 于设置温度 升温及电器闭合 升温及电器断开 升温及电器断开 降温继电器断开 降温继电器断开 降温继电器闭合
若实际温度大 若实际温度等 若实际温度小 于设置温度 于设置温度 于设置温度 升温及电器断开 降温继电器闭合 升温及电器断开 升温及电器闭合 降温继电器断开 降温继电器断开
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四、仿真
仿真2:
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基于单片机温度控制系统——硬件部分

基于单片机温度控制系统——硬件部分

基于单片机温度控制系统——硬件部分摘要:本系统采用STC89C52单片机为检测控制中心,在硬件方面,主要应用性价比高的STC89C52单片机、LCD1602液晶显示屏、DS18B20温度传感器、7805三端稳压器等使用方便,价格适中的元器件,而软件方面,则使用C语言进行程序编写。

基于设计成本和制作工艺的考虑,该系统设计在能满足基本的功能要求基础上尽量以低成本、高性能、可拓展原则来进行设计。

关键词:温度控制、单片机、温度传感器、温度测量Based on the single chip microcomputer temperature control system -- the hardware partAbstract:this system adopts the STC89C52 single-chip microcomputer to detect and control center, in the aspect of hardware, the main application ofcost-effective STC89C52 SCM, LCD1602 LCD 7805 three-terminal voltage regulator, DS18B20 temperature sensor, such as easy to use, moderate price of components, and software, using C language for programming. The whole system design on the basis of can realize the basic function as far as possible at low cost, high performance and scalable principles for design.Keywords: temperature control, microcontroller, temperature sensors, temperature measurement目录第1章绪论 (1)1.1课题的背景及意义 (1)1.2课题研究的内容及要求 (1)1.2.1课题研究的内容 (1)1.2.2课题研究的要求 (2)1.3课题的研究方案 (2)第2章设计理论基础 (4)2.1STC89C52系列单片机介绍 (4)2.1.1 STC89C52系列引脚功能 (4)2.2LCD1602液晶显示屏[4] (6)2.3DS18B20温度传感器 (7)2.47805三端稳压器 (7)第3章硬件电路设计[5] (8)3.1单片机控制单元 (8)3.2电源输入模块 (9)3.3温度采样模块 (10)3.4显示模块 (10)3.5温度控制模块 (11)3.6晶振电路模块 (12)3.7复位电路模块 (12)3.8蜂鸣器模块 (13)第4章软件设计 (14)4.1主程序流程图 (14)4.2按键流程图 (14)4.3温度流程图 (15)4.4显示流程图 (16)第5章电路总体PCB设计及制版 (16)5.1PCB设计和制版[6] (16)5.2最终成品 (18)第6章系统硬件调试[7]及结论分析 (19)6.1硬件电路故障及解决方法 (19)6.2系统仿真图 (19)6.3作品整体调试 (20)6.4结论分析 (23)第7章心得体会 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录温度控制系统元件清单 (27)基于单片机温度控制系统——硬件部分专业班级:10通信工程(1)班王明敏指导老师:祁浩东讲师第1章绪论1.1 课题的背景及意义在日趋发达的社会工农业生产中,温度测量变得越来越重要,同时,对测量精度的要求也随之提高,于是,各种新型的温度传感器[1]也如雨后春笋般出现在各行业中,与此同时,人们对温度的检测和控制方法也相应的提出了更高的要求,于是,智能化逐步成为温度控制的主流。

基于单片机的温度控制系统设计制作【毕业作品】

基于单片机的温度控制系统设计制作【毕业作品】

基于单片机的温度控制系统设计制作摘要:随着我国的经济日益发展,科技水平逐渐提高,对智能化的要求也渐渐提高,温度控制系统作为人们各个方面都接触到的系统也不例外。

进入21世纪后,温度控制系统得到了多方面的研发提升。

在处理数据模块上,通过引入单片机技术,温度控制系统在处理信息能力和执行能力得到了很大的提升。

在采集数据的模块上,通过信号放大电路,保证了数据的有效传递。

在功率接口选择电路上,由于引入了单片机,在功能选择上得到多种选择。

在显示系统电路模块中,通过传感器的的数据采集和单片机的运算处理,达到了温度的实时显示。

温度控制系统根据软件指令指挥各个工作模块的协调工作,以达到高效工作、智能化调节温度的效果。

基于单片机的温度控制系统是符合现在智能化趋势的重要产品之一,它具有实时调控、远距离控制、安全保护等功能,它是集高精度,高准确性,高执行能力,高速运算能力于一体的新型温度控制系统。

本论文主要讨论的是基于MSP430F169IPM所设计的温控系统,其中以温控系统的硬件部分,各工作电路模块为主要讨论对象。

关键词:温度控制系统智能化单片机 MSP430F169IPM 硬件部分指导老师签名:Design and production of temperature controlsystem based on MCUAbstract:With the development of our economy, the level of science and technology is gradually improving, and the demand for the intelligence is gradually improved,No exception,The temperature control system has become the system which all aspects of people contact.After entering the twenty-first Century, the temperature control system has been developed in many aspects of research and development,In the processing of data module, by the introduction of single-chip technology, temperature control system in the processing of information and execution ability has been greatly improved.On the module of the data acquisition, the signal amplifying circuit can guarantee the effective transmission of data.In the power interface select circuit, because of the addition of single-chip, there are a variety of functional options In the circuit module of the display system, the data acquisition and the operation of single chip computer are processed by the sensor, and the real-time display of the temperature is reached.The temperature control system according to the software instruction command each work module coordination work, in order to achieve the effect of the high efficiency work, the intellectualized adjustment temperatureBased on single-chip microcomputer temperature control system is in line with the now intelligent trend is one of the important products, it has the real-time control, remote control and safety protection function, it is high precision, high accuracy, high ability to execute, high-speed computing power in one of the new temperature control systemThis thesis mainly discusses the temperature control system which is based on MSP430F169IPM, and the hardware of the temperature control system, and the main discussion object of each working circuit module.Key word: Temperature control system Intelligent Single chip microcomputerMSP430F169IPMhardwareSignature of Supervisor:目录1 绪论1.1 引言 (1)1.2 温度控制系统选题的依据及意义 (1)1.3 国内外研究概况及发展趋势 (2)1.4 论文主要内容 (2)2 温度控制系统设计2.1 温度控制系统设计任务 (3)2.2 温度控制系统性能要求 (3)2.3 温度控制系工作基本原理 (3)3 温度控制系统硬件部分3.1 温度控制系统主干电路模块分析 (5)3.1.1电源电路 (5)3.1.2热电偶信号放大电路 (6)3.1.3 LED显示电路 (10)3.1.4功率接口电路 (11)3.2 其他电路模块介绍 (13)3.2.1 MSP430F169IPM (13)3.2.2复位电路 (16)3.2.3时钟电路 (16)4 温度控制系统软件部分4.1 程序设计语言选择 (17)4.1.1 C语言 (17)4.1.2 C语言与汇编语言对比 (17)4.2 温度控制软件设计(流程图) (18)4.3 数据采集及转换模块 (19)4.3.1 K型热电偶所测温差程序 (19)4.3.2 K型热电偶所测温度计算公式推导 (19)4.3.3内部冷端补偿值计算程序 (20)4.3.3内部冷端补偿值计算推导 (21)4.3.4温度控制系统显示温度 (22)5 温度控制系统实验——灯泡温度测控5.1 实验目的 (22)5.2 实验方法原理分析 (22)5.3 实验设备 (23)5.4 实验步骤及操作 (23)5.5 实验数据总结 (23)5.6 数据处理及误差分析 (25)5.6.1红外测温仪数据误差计算 (25)5.6.2温度控制系统的误差计算 (26)5.6.3误差分析 (26)6 设计结论参考文献 (28)致谢 ............................... 错误!未定义书签。

基于单片机的温度控制系统硬件的设计方案

基于单片机的温度控制系统硬件的设计方案

基于单片机的温度控制系统硬件设计【摘要】随着国民经济的发展,温度控制系统已经被广泛的应用于社会生活的各个领域,如工农业、医疗、家庭、远程控制、环境测控等都需要用到温控系统。

其中多采用功能强、体积小、可靠性高、造价低的89C51系列单片机进行温度控制。

本系统是基于MCS-51单片机的空调压缩机的温度控制系统,采用STC89C51作为温控系统的主控芯片,AD590作为温度传感器,外围采用模/数转换器ADC0809,空调压缩机相应电路来完成温控系统的设计。

该系统采用多个AD590温度传感器同时对多点温度采样,再将温度信号转换成数字信号送入单片机,最后将得到的温度的平均温度通过LED显示出来。

系统实现了空调压缩机的多点温度采样、温度设定、LED显示及温度门限报警的功能。

【关键词】温度控制STC89C51 AD590 ADC0809 多点采样LED显示Design of Temperature Control System Based on SCM【Abstract】Along With the development of the national economy, temperature control system has been widely used in various areas of social life, such as agricultural and industrial, medical, family, remote control, environmental control, and so on . They are all requiring temperature control system. Where make the use of strong functions, small size, high reliability, low cost of 89C51 series MCU temperature control.This system is based on MCS air-conditioning compressor with temperature control system, using STC89C51 as a temperature control system for the master chip, the AD590 as the temperature sensor, the perimeter with die/number converter ADC0809, air conditioning compressor corresponding circuit to complete temperature control system design. The system uses multiple AD590 temperature sensors at the same time-to-multipoint sample temperature, temperature signals into digital signals into a single chip, with the average temperature of temperature through the LED display. The system enables the air conditioning compressor temperature sampling, temperature setting, led display and temperature threshold alarm functionality.【Key words】Temperature control STC89C51 AD590 ADC0809 multi-sampling LED display目录1. 绪论 (6)1.1 课题研究的目的和意义 (6)1.2 温度控制的国内外现状 (6)1.3 论文研究的主要内容 (7)2. 设计方案选择 (7)2.1 温度控制系统的功能 (7)2.2 温度传感器的选择 (8)2.3 A/D转换器的选择 (8)2.4 主控芯片的选择 (9)2.5 系统设计的总体框图 (9)3. 系统硬件电路的设计 (10)3.1 STC89C51与ADC0809接口设计 (11)3.2 硬件设计各单元电路 (11)3.2.1 STC89C51与外围电路 (11)3.2.2 AD590温度传感器电路 (11)3.2.3 显示电路 (12)3.2.4 报警电路 (13)3.2.5 四分频电路 (14)3.2.6 A/D转换电路 (14)3.2.7 电磁继电器电路 (15)3.2.8 晶振控制电路 (16)3.2.9 电源电路 (17)3.2.10 复位电路 (17)3.2.11 键盘电路 (18)3.3 单片机STC89C51介绍 (18)3.3.1 STC89C51单片机简介 (18)3.3.2 单片机主要功能参数 (18)3.3.3 单片机引脚介绍 (19)3.4 AD590温度传感器介绍 (20)3.4.1 AD590主要特性 (20)3.4.2 AD590内部结构 (21)3.4.3 AD590工作原理及应用 (21)4. 结束语 (22)参考文献 (23)附录一 (24)附录二 (25)致谢 (26)1. 绪论1.1 课题研究的目的和意义温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。

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基于单片机温度控制系统——硬件部分摘要:本系统采用STC89C52单片机为检测控制中心,在硬件方面,主要应用性价比高的STC89C52单片机、LCD1602液晶显示屏、DS18B20温度传感器、7805三端稳压器等使用方便,价格适中的元器件,而软件方面,则使用C语言进行程序编写。

基于设计成本和制作工艺的考虑,该系统设计在能满足基本的功能要求基础上尽量以低成本、高性能、可拓展原则来进行设计。

关键词:温度控制、单片机、温度传感器、温度测量Based on the single chip microcomputer temperaturecontrol system -- the hardware partAbstract:this system adopts the STC89C52 single-chip microcomputer to detect and control center, in the aspect of hardware, the main application of cost-effective STC89C52 SCM,LCD1602 LCD 7805 three-terminal voltage regulator, DS18B20 temperature sensor, such as easy to use, moderate price of components, and software, using C language for programming. The whole system design on the basis of can realize the basic function as far as possible at low cost, high performance and scalable principles for design.Keywords: temperature control, microcontroller, temperature sensors, temperature measurement目录第1章绪论 (1)1.1课题的背景及意义 (1)1.2课题研究的内容及要求 (1)1.2.1课题研究的内容 (1)1.2.2课题研究的要求 (2)1.3课题的研究方案 (2)第2章设计理论基础 (4)2.1STC89C52系列单片机介绍 (4)2.1.1 STC89C52系列引脚功能 (4)2.2LCD1602液晶显示屏[4] (6)2.3DS18B20温度传感器 (7)2.47805三端稳压器 (7)第3章硬件电路设计[5] (8)3.1单片机控制单元 (8)3.2电源输入模块 (9)3.3温度采样模块 (10)3.4显示模块 (10)3.5温度控制模块 (11)3.6晶振电路模块 (12)3.7复位电路模块 (12)3.8蜂鸣器模块 (13)第4章软件设计 (14)4.1主程序流程图 (14)4.2按键流程图 (14)4.3温度流程图 (15)4.4显示流程图 (16)第5章电路总体PCB设计及制版 (16)5.1PCB设计和制版[6] (16)5.2最终成品 (18)第6章系统硬件调试[7]及结论分析 (19)6.1硬件电路故障及解决方法 (19)6.2系统仿真图 (19)6.3作品整体调试 (20)6.4结论分析 (23)第7章心得体会 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录温度控制系统元件清单 (27)基于单片机温度控制系统——硬件部分专业班级:10通信工程(1)班王明敏指导老师:祁浩东讲师第1章绪论1.1 课题的背景及意义在日趋发达的社会工农业生产中,温度测量变得越来越重要,同时,对测量精度的要求也随之提高,于是,各种新型的温度传感器[1]也如雨后春笋般出现在各行业中,与此同时,人们对温度的检测和控制方法也相应的提出了更高的要求,于是,智能化逐步成为温度控制的主流。

一个足够智能的温度控制系统,可以广泛应用在室内温度监视、蔬菜大棚保温以及保证孵化棚温度等众多工农业生产中,并创造可观的收入和发展前景。

另外,在某些特殊环境下,如果人工的去调试温度的测量会存在一定的危险性,考虑到作业人员的人身安全和一些突发状况,还有系统生产的成本,基于单片机智能化的温度控制系统逐渐将占据工农业生产中极其重要的位置。

目前,相当多的温度控制系统使用的是电子式控制方式,其缺点:(1)由于系统整体比较复杂及受到限制的模拟仪表的实现功能,导致这些控制系统均采用最简单的控制方式,不能很好的提供控制性能;(2)系统使用的逻辑元器件过多而且残旧,使整个电路结构变得更为复杂,同时也让设备的日常维护与管理变得更为困难,综上所述,我们认为,此类控制系统已无法满足目前飞速增加的性能需求,而必须研发新的控制方式。

通过不断查找资料和探索,我们提出了基于单片机的温度控制方式。

1.2 课题研究的内容及要求1.2.1课题研究的内容本毕业设计研究的是基于单片机[2]的温度控制系统,在原本模拟控制系统的基础上做出改变。

其主要思路如下:以STC89C52单片机为系统控制中心,通过外部按键人为设定系统温度的上下限值,利用DS18B20温度传感器完成环境温度的采集,温度会实时显示在LCD液晶显示屏上。

当采集的温度高过设定温度值上限时,单片机通过三极管驱动控制制冷模块的继电器1开始工作,此时该继电器的红灯闪烁,蜂鸣器响一声,提醒制冷模块开始工作,风扇开始向外送风,制冷片开始制冷,当温度下降到低于设定值1℃时,制冷模块停止工作,温度保持在该温度。

当采集的环境温度低于设定的温度值下限时,单片机通过控制三极管启动控制加热模块的继电器2工作。

此时该继电器的红灯闪烁,蜂鸣器响一声,提醒加热模块开始工作,加热板开始加热,直到温度上升到高于设定下限值1℃时,加热模块停止工作,温度传感器继续实时监测环境的温度,通过液晶显示屏显示出来。

整个系统有外接电源提供能源,12V的外接电压通过7805三端稳压器[3]稳压后向系统提供5V电源。

按下开关按键系统即可工作。

1.2.2课题研究的要求(1)能够在设定的温度范围内保持恒温。

(2)能够实现加热或降温控制。

(3)通过STC89C52单片机控制,温度的设定值由外部按键人为设定,采集到的温度值显示在使用的液晶显示屏上。

(4)能够设定室内的温度值,设定范围是15℃~45℃。

(5)能够持续测量环境内的温度,采集到的温度值实时显示在使用的显示屏上。

1.3 课题的研究方案在这次设计之前,经过对比、商议几种不同设计方案的利弊与实现难易度,我们得出的结果如下:方案一:(见图1-1)图1-1方案一图该方案是一种比较传统的采用模拟电路来进行控制的系统,负载是否进行加热或降温处理取决于反馈电路反馈回来的温度值与系统设定的温度值的比较,系统通过继电器驱动负载工作。

另外,系统的温度值设定工作由电位器执行,比较难以随时改变。

尽管采用了上下限比较电路,但还是无法达到要求的控制精度。

另外也不能使用液晶显示屏或数码管显示。

方案二:(见图1-2)图1-2 方案二图此方案采用STC89C52单片机来实现系统控制。

使用单片机软件编程具有很多优点,而且系统的温度值可以由外部按键认为设定设定,并通过显示屏来实时显示室内实际值,为生产和生活带来极大方便。

本方案选择的STC89C52内含存储器,没有外加元器件的冗余使整个系统变得更简洁,制作工艺变得更为容易。

结论:方案一采用的是传统控制方式,无论是控制运算还是控制方式都很难进行修改,甚至有很多不能满足方案的可行性。

而方案二选择以单片机为核心的控制系统,无论是系统的测试精度还是智能性都有了很大突破,另外,还可以通过按键实现温度控制值的设定,并显示出来,为人们的生活和生产带来极大方便。

所以,经过对比、分析讨论方案的利弊、可行性、元器件采购的难易度等问题后,我们慎重的选择了方案二作为我们本毕业设计的执行方案。

第2章设计理论基础本设计系统主要由:输入电源、环境温度采集、温度显示、单片机控制、升温模块、降温模块等基本单元组成,接下来将对各单元进行详细的介绍。

2.1 STC89C52系列单片机介绍本次设计中我们选用的是STC89C52[4]芯片,它是一种低电压、超强抗干扰、高性能COMOS8位的带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的微处理器,其指令代码完全兼容传统的8051单片机,通过烧入程序实现相应的功能。

图2-1 STC89C52芯片实物图2.1.1 STC89C52系列引脚功能STC89C52共有40个引脚,其逻辑引脚图如图2-2所示:图2-2 STC89C52引脚图STC89C52引脚的各项功能具体解释如下表2-3所示:表2-1 STC89C52引脚功能说明2.2 LCD1602液晶显示屏[5]LCD1602是指显示内容为16×2的液晶模块,2表示两行, 16表示16个字符,工作电压3.3V或5V,通过调节按钮可改变它的亮度,消耗的功率很小、实物的形状轻小,经常用于消耗功率低的应用系统中,采用标准的16脚接口,其引脚图如图2-4所示,具体说明如表2-4所示:图2-3 LCD1602实物图图2-4 LCD1602引脚图表2-2 LCD1602显示屏引脚说明表2.3 DS18B20温度传感器在以往的温度测量系统中,要想获得比较精确的测量值,需要解决很多问题,例如几个点之间的切换存在误差以及三极管放大电路中零点漂移产生的误差等,另外测试环境的恶劣程度,也会影响测量精度。

所以,在温度测试系统中解决该类问题最好方法之一就是使用抗干扰强、测量精度高的新型传感器,特别是目前该类传感器价格低廉、性能较高,很受欢迎。

这类传感器在实际生产过程中也被广泛使用,并且取得很好的测试效果,带来可观的经济效益。

图2-5 DS18B20实物图DS18B20温度传感器的主要特征如下:1、测温范围为-55℃~+125℃2、使用过程中,不需要外加任何元件,大大简化了电路的结构。

3、工作电压比较低,一般为3-5.5V,由于可以数据线寄生电源,所以可以不增设外部工作电源,简单方便。

4、测量得出的结果可以直接的输出十进制的9位数字信号,以“一线总线”方式传输给单片机进行处理,并且本身还有非常强的抗干扰纠错能力。

2.4 7805三端稳压器7805三端稳压集成电路,其外表和普通的三极管很像,TO-220的标准封装,三端是指输出端、输入端和接地端,。

用78系列三端稳压器来组成稳压电源,不仅所需的外围元件少,而且电路内部还包含过热、过流以及调整管的保护电路,使用起来方便、可靠,价格便宜,经常用于电子制作。

图2-6 7805三端稳压器第3章硬件电路设计[6]系统设计整体电路图如图3-1所示:图3-1 整体电路图3.1 单片机控制单元单片机STC89C52通过与温度传感器连接的P2.3引脚获得DS18B20温度传感器在所处环境中采集的温度,然后把得到的稳定值通过与显示屏连接的P0.0~P0.7引脚传输给显示屏显示出来,再通过与当前设定的温度上下限值进行对比,当温度大于设定值上限,通过与压缩制冷器连接的P2.0引脚驱动继电器1开启压缩制冷器;当温度小于设定的温度值下限时,通过与加热器连接的P2.1引脚驱动继电器2开启加热器进行工作,当温度处于设定值上下限之间时,两者皆不工作。

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