基于单片机温度控制系统的设计本科毕设论文
基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计与仿真 毕业设计(论文)

目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1单片机的应用 (2)1.2电热炉控制中的问题 (2)1.3本设计主要内容 (3)第2章编程软件 (4)2.1编程软件K EIL (4)第3章系统硬件结构设计 (5)3.1系统硬件组成 (5)3.2P ROTEUS原理图设计 (5)3.3硬件电路结构 (7)3.3.1 主控制芯片AT89C51原理及其说明 (9)3.3.2 外部时钟电路 (11)3.3.3 测温模块 (11)3.3.4 显示模块 (13)3.3.5 开关模块 (13)3.3.6 报警模块 (14)第4章系统软件设计及调试 (15)4.1系统程序设计 (15)4.1.1 DS18B20测温程序设计 (17)4.1.2 LM016L显示程序设计 (18)第5章总结与展望 (19)5.1总结 (19)5.2展望 (19)参考文献 (20)附录 (21)摘要:电热炉可使用金属发热体或非金属发热体来产生热源,其构造简单,工业电热炉的主要用途是供机械工业对原材料、毛坯、机械零件加热用。
温度控制对于电热炉是至关重要的。
为了更好地控制温度、提高控制质量,选用单总线芯片DS18B20作为温度传感器,进行了基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计与仿真。
显示模块选用LCD显示器,控制更为简单,显示更为清晰。
配以键盘模块及由二极管、蜂鸣器组成的报警模块,组合成较为完整的温度控制系统硬件。
选用Proteus软件绘制电路原理图,同时选用软件Keil 进行编程编译,并将Keil与Proteus联调,在Proteus中查看仿真结果,实现温度的自动控制。
关键词:单片机、温度控制、Keil、Proteus仿真第1章绪论1.1 单片机的应用单片机具有体积小、可靠性高、功能强、使用方便、性能价格比高、容易产品化等特点。
国际上从1970年代开始,国内自1980年代以来,单片机已广泛应用于国民经济的各个领域,对各个行业的技术改造和产品的更新换代起重要的推动作用。
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文单片机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单片机温度控制系统设计毕业论文职业学院毕业论文题目:单片机温度控制系统研制系院:工程技术学院学生姓名:学号:专业:机电一体化年级:指导教师:完成日期:X月X日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目单片机温度控制系统研制学生姓名专业机电一体化指导教师姓名下发日期20XX年12月29日任务起止日期:20XX年12月29日至20XX年5月15日设计(论文)的主要内容:进度安排序号设计(论文)工作任务日期1指导教师指导毕业生选题2015.12.29—2016.3.42指导教师指导论文提纲2016.3.4—2016.3.113指导教师指导论文第一稿2016.3.12—2016.3.314指导教师指导论文第二稿2016.4.1—2016.4.305指导教师指导论文定稿2016.5.1—2016.5.126论文答辩2014.5.13—2016.5.14主要参考文献:[1]张耀宗.机械加工实用手册编写组.机械工业出版社,2009[2]李军.数控机床参考点的设定间.制造技术与机床,2013[3]许镇宇.机械零件.北京:高等教育出版社,2012[4]孔庆复.计算机辅助设计与制造.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2011[5]雷宏,机械工程基础.哈尔滨:黑龙江出版社2012[6]王中发.实用机械设计。
北京:北京理工大学出版社2013[7]唐宗军,机械制造基础。
大连:机械工业出版社.2010系负责人意见:摘要温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
由于温度测量的普遍性,温度传感器的数量在各种传感器中居首位。
温度控制的发展引入单片机后,可以降低对某些硬件电路的要求。
基于单片机的温度控制系统,可以实现对温度的精确控制。
本文以温室为研究对象,以AT89C51单片机为核心所实现的温度控制系统具有自动完成数据采集、数据处理、数据转换控制、键盘终端处理及显示的功能。
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。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文

《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言在现代工业控制领域,温度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足不同场景下对温度精确控制的需求,本文提出了一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方案。
该系统通过51单片机作为核心控制器,结合温度传感器与执行机构,实现了对环境温度的实时监测与精确控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器,其具备成本低、开发简单、性能稳定等优点。
硬件部分主要包括51单片机、温度传感器、执行机构(如加热器、制冷器等)、电源模块等。
其中,温度传感器负责实时监测环境温度,将温度信号转换为电信号;执行机构根据控制器的指令进行工作,以实现对环境温度的调节;电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序与上位机监控软件。
单片机程序负责实时采集温度传感器的数据,根据设定的温度阈值,输出控制信号给执行机构,以实现对环境温度的精确控制。
上位机监控软件则负责与单片机进行通信,实时显示环境温度及控制状态,方便用户进行监控与操作。
三、系统实现1. 硬件连接将温度传感器、执行机构等硬件设备与51单片机进行连接。
具体连接方式根据硬件设备的接口类型而定,一般采用串口、并口或GPIO口进行连接。
连接完成后,需进行硬件设备的调试与测试,确保各部分正常工作。
2. 软件编程编写51单片机的程序,实现温度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
程序采用C语言编写,易于阅读与维护。
同时,需编写上位机监控软件,实现与单片机的通信、数据展示、控制指令发送等功能。
3. 系统调试在完成硬件连接与软件编程后,需对整个系统进行调试。
首先,对单片机程序进行调试,确保其能够正确采集温度数据、输出控制信号。
其次,对上位机监控软件进行调试,确保其能够与单片机正常通信、实时显示环境温度及控制状态。
最后,对整个系统进行联调,测试其在实际应用中的性能表现。
四、实验结果与分析通过实验测试,本系统能够实现对环境温度的实时监测与精确控制。
基于51单片机智能温度控制器系统设计毕业设计论文

长春科技学院毕业设计 (论文)基于51单片机智能温度控制器系统设计摘要温度是工业生产和日常生活中最常见的参数之一,对温度的精确测量和控制具有重要意义。
为此,本文以AT89S51单片机为处理核心进行了智能温度监控系统的下位机设计,详细阐述了系统的硬件及软件设计方法。
该设计使用DS18B20数字式温度传感器进行多点测温,通过RS232串口实现单片机与PC机之间的数据交换,实现各温度点的实时测温及根据上位机的温度设定值完成对其中一点温度的控制。
此系统具有测温电路简单、连接方便、转换速度快、为上位机监控部分可实时传送温度信号、控制精度高等优点,因此,具有较广泛的应用前景。
关键词: AT89S51;智能温度测量控制;DS18B20;RS232AbstractTemperature is one of the most familiar parameters in the industrial production anddaily life. Therefore, this paper designs the under-bit machine of multi-point temperature monitoring system with the 89S51 SCM as the processing core. It elaborates hardware and software design method in detail. The system uses the DS18B20 digital temperature sensor to measure multi-point temperature. Through the RS232 serial port it can exchange data between the SCM and PC.Each point of temperature can be measured on time and one point of it can be controlled according to the temperature settings transmittd by up-bit machine. Based on the advantages that this system has the simple temperature measurement circuit, the convenient connection, the quick change speed, the real-time transmission of temperature signals for up-bit machine, the high precision control , therefore, it will have very good application value.Keywords: AT89S51; multi-point temperature measure and control; DS18B20; RS232引言1.现代社会中,温度控制的应用越来越多。
基于单片机的温度控制系统学士学位论文

目录1 引言 (1)1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (2)1.2 温度控制系统的目的 (2)1.3 温度控制系统完成的功能 (3)2 总体设计方案 (3)2.1热敏电阻测温方案 (3)2.2温度传感器测温方案 (3)3 DS18B20温度传感器简介 (7)3.1 温度传感器的历史及简介 (7)3.2 DS18B20的工作原理 (8)3.3 DS18B20的测温原理 (10)4 单片机接口设计 (12)4.1 设计原则 (12)4.2 引脚连接 (12)5 系统整体设计 (13)5.1 系统硬件电路设计 (13)5.2 系统软件设计 (17)6 调试 (22)7 总结与展望 (23)参考文献 (24)基于单片机的温度控制系统设计xxx (指导老师:xx xx)(xxx学院 xxx学院中国 xx xxxxxx)摘要:该文介绍了一种基于DS1820的温度检测控制系统。
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,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
本文旨在介绍一种基于MCS-51系列单片机和DS1820数字温度传感器的温度检测控制系统的开发,包括其开发背景、系统分析、电路原理、以及程序的编写与分析。
关键词:单片机;温度控制系统;DS18B20温度传感器;中图分类号:TP29Temperature Control System Based On Single Chip MicrocomputerAbstract : This paper introduces a kind of based on DS1820 temperature detection and control systems. As people living standard unceasing enhancement, the single chip microcomputer control is undoubtedly one of the target of the convenience it brings is negative, the digital thermometer is a typical example, but people more and more high to its request, for modern people to work, scientific research, life, and provide better and more convenient facilities need, from the perspective of the number of single chip microcomputer technology, all toward digital control, intelligent control direction. This article is to introduce a kind of based on MCS - 51 series microcontroller and temperature of the DS1820 digital temperature sensor control system development, including its development background, system analysis, circuit principle, as well as the preparation and analysis of the program.Key words: Single chip microcomputer; Temperature control system; DS18B20 temperature sensor基于单片机的温度控制系统设计xxx (指导老师:xx 助教)(xxxx学院 xxxxx学院中国 xx xxxx)1 引言温度是一个永恒的话题和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。
(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文

前言温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。
将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。
但随之而来的是巨额的成本。
在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。
单片机温度监测系统设计毕业论文

目录第一部分设计任务与调研 (2)1.毕业设计的主要任务 (2)第二部分设计说明 (3)1.理论分析 (3)2.设计方案(构思、分析、确定) (4)3.单片机温度检测系统设计 (5)4.单片机最小系统 (5)5.显示与报警模块设计 (9)第三部分设计成果 (11)1设计成果 (11)2作品的特点 (11)3佐证材料:单片机系统程序 (12)第四部分结束语 (23)第五部分致谢 (24)第六部分参考文献 (25)第一部分设计任务与调研1.毕业设计的主要任务温度往往是一个很重要的量,需要准确地加以控制。
除了这些部门之外,温度控制系统还广泛应用于其他领域,是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或者使温度按照某种规定的程序变化。
现要求能广泛工厂、民居的基于单片机的温度检测系统.2.设计的思路本设计的整体思路:利用流过热敏电阻电流随温度线性变化的关系,将电流的变化转化为电压的变化,即0℃时输出电压为0V显示在数码管上的数值为00.0。
当40℃时输出电压通过A/D转换器输出处理显示为40.0。
即在0~40℃的温度变化过程中,电压变化对应温度变化。
数码管上的数值就是对应于所测量的实际温度值。
测量过程中可通过独立按键,设置测量温度上下限数值(上限>下限),设置成功后,系统测量实时温度,当前温度高于上限值或低于下限值,通过蜂鸣器报警。
3.调研的目的和总结随着现代工业的逐步发展,在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中,温度是一个非常重要的过程变量。
列如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行即监测控制。
然而,用常规的控制方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。
采用单片机来对它们进行温度监测控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度的提高被监测温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
(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。
单片机温度控制系统的设计毕业设计论文

单片机温度控制系统的设计毕业设计论文摘要:本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,旨在实现对温度的准确测量和控制。
系统采用温度传感器作为温度检测元件,通过单片机对温度进行采样和处理,然后根据预设的温度范围,控制风扇的启停,以达到调节室内温度的目的。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制。
关键词:单片机;温度控制系统;温度传感器;风扇1.引言温度控制是一种常见的自动化控制方法,广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
温度控制系统通过对温度的测量和调节,实现了对环境温度的精确控制。
单片机作为一种微型计算机,具有体积小、功耗低、可编程性强等优点,被广泛应用于温度控制系统中。
2.系统设计系统由温度传感器、单片机和风扇组成。
温度传感器将实时温度传递给单片机,单片机根据设定的温度范围进行判断,并控制风扇的启停。
3.硬件设计(1)温度传感器选型采用数字温度传感器DS18B20,该传感器具有精度高、体积小、抗干扰能力强等特点。
(2)单片机选型采用AT89C52单片机,该单片机具有较高的性能和稳定性,适合于温度控制应用。
(3)风扇选型根据室内温度控制要求,选用功率适中的风扇,并设计驱动电路。
4.软件设计(1)温度测量通过单片机与温度传感器进行通信,实时获取温度数据,并进行精确测量。
(2)温度控制根据设定的温度范围,单片机判断当前温度是否在合理范围内,如果超出范围,则控制风扇启停,达到温度调节的目的。
5.实验结果通过实验,温度控制系统能够准确地测量室内温度,并根据设定的温度范围进行有效的控制。
系统响应速度快,温度波动范围小,能够满足实际应用需求。
6.结论本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,并进行了实验验证。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制,具有一定的实用性和应用价值。
未来可以进一步优化系统性能,提高温度控制的精确度和稳定性。
[1]张三.基于单片机的温度控制系统设计[D].大学。
[2]李四.单片机在温度控制中的应用[J].仪器仪表学报。
(完整版)基于单片机的水温控制系统毕业设计论文

优秀论文审核通过未经允许切勿外传基于单片机的水温控制系统设计摘要温度控制系统可以说是无所不在,热水器系统、空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备,均需要提供温度控制功能。
本系统的设计可以用于热水器温度控制系统和饮水机等各种电器电路中。
它以单片机AT80C51为核心,通过3个数码管显示温度和4个按键实现人机对话,使用单总线温度转换芯片DS18B20实时采集温度并通过数码管显示,并提供各种运行指示灯用来指示系统现在所处状态,如:温度设置、加热、停止加热等,整个系统通过四个按键来设置加热温度和控制运行模式。
关键词:单片机、数码管显示、单总线、DS18B20.Based Temperature Control SystemAbstractTemperature control system can be said to be ubiquitous, water can be used for drinking water -machine dialogue, the use of single-chip bus temperature conversion temperature DS18B20 real-time acquisition and through the digital display and offers a variety of operating light to indicate system now live in the state, such as: temperature setting, ,共同点。
输出控制接点的共同接点。
●NC:Normal Close常闭点。
以Com为共同点,NC与COM在平时是呈导通状态的。
●NO:Normal Open常开点。
NO与COM在平时是呈开路状态的,当继电器动作时,NO与COM导通,NC与COM则呈开路状态。
基于单片机的温度控制系统的设计毕业论文

第二章.设计任务及方案分析
2.1设计任务及要求
设计一个以单片机为核心的温度测量系统,可实现的功能为:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(1)测量温度值精度为±1℃。
(2)系统允许的误差范围为1℃以内。
(3)系统可由用户预设温度值,测温范围为-55℃~+125℃。
(4)超出预置值时系统会自动报警,即发光二极管亮。
(5)系统具有数码显示功能,能实时显示设定温度值和测得的实际温度值。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。
(6)P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(ILL)。
编号
淮安信息职业技术学院
毕业论文
题 目
基于单片机的温度控制系统的设计
学生姓名
学 号
系 部
电气工程
专 业
电气自动化
班 级
指导教师
顾问教师
摘
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。
(完整版)基于单片机的温度自动控制系统设计毕业论文

基于单片机的温度自动控制系统设计作者姓名:胡力专业名称:应用电子技术指导教师:何勇讲师摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发,本文设计了一种基于AT89C51的温度检测及报警系统。
该系统将温度传感器AD590通过模拟放大电路接在模数转化器ADC0809的输入端,然后将ADC0809的输出端接在控制器的一个端口上,对传感器温度进行采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当低于设定的上限温度时,通过打开加热电路来使温度自然冷却。
文中给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。
经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。
该系统设计和布线简单,结构紧凑,体积小,重量轻,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便,在大型仓库,工厂,智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词:AD590;ADC0809;AT89C51;CD4511。
AbstractTemperature detection and control of industrial production processes typical of one of the applications, with sensors in production and living in the more widely used, Li Yong of new single-bus digital temperature sensor to achieve on the test and control the temperature more rapidly development, the paper design based on AT89C51 temperature detection and alarm system. The system will AD590 temperature sensor connected via analog amplifier module input converter ADC0809, ADC0809 and then the output termination of a port on the controller, temperature sensor acquisition, will be collected and set the temperature value constant comparison, when the temperature exceeds the upper limit set by closing the of the system schematic diagram and software flow chart. The experimental test shows that the system with , strong anti-interference capability, alarm timely and accurate, with some reference value. The system design and layout is simple, compact structure, small size, light weight, anti-interference ability, cost-effective, easy expansion, in large warehouses, factories, construction and other areas of intelligent multi-point temperature measurement in a wide application prospect.Key words: AD590;ADC0809;AT89C51;CD4511.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)前言 (1)1 温度控制器绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2温度检测系统的国内外状况 (3)2 整体系统方案 (5)2.1系统整体方案和结构 (5)2.2系统硬件接线图 (6)3 系统硬件电路设计 (8)3.1主机控制电路 (8)3.2温度采集电路 (11)3.3模数转换电路 (13)3.4数码显示电路 (17)3.5 键盘输入电路与加热控制电路 (20)4 程序设计 (23)4.1 主程序设计 (23)4.2温度检测模块 (25)4.3数值转化模块 (29)4.4 BCD显示模块 (31)4.5比较加热模块 (35)4.6键盘中断程序 (37)总结 (43)致谢 (44)参考资料 (45)前言现在可以说单片机是百花齐放,百家争鸣的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
(完整版)单片机温度控制系统的设计毕业论文

单片机温度控制系统的设计中文摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。
本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统,测温电路、实时时钟电路、LCD 液晶显示电路以及通讯模块电路等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、按键处理程序、LCD 显示程序以及数据存储程序等。
[ 关键词 ] STC89C52 单片机; DS18B20;显示电路Based on single chip microcomputertemperature control system designAbstractAlong with the computer measurement and control technology of the rapid development and wide application, based on singlechip temperature gathering and control system development and application greatly improve the production of temperature in life level of control. This design STC89C52 describes a kind of mainly by MCU control unit, for temperature sensor DS18B20 temperature control system. The control system can real-time storage temperature data and record related to the current time. System design related hardware circuit and related applications.STC89C52 microcontroller hardware circuit include temperature detection circuit smallest system, and real-time clock circuit, LCD display circuit, communication module circuit, etc. System programming mainly include main program, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutines, key processingprocedures,LCD display procedures and data storage procedures, etc.[Keywords]STC89C52 microcontroller;DS18B20; display circuit目录一、引言.......................................................................................................................................................( 一 ) 课题研究的背景...........................................................................................................................( 二 ) 课题研究的目的和意义...............................................................................................................二、硬件电路的设计...................................................................................................................................( 一 ) 系统设计的框架...........................................................................................................................( 二 ) 单片机最小系统电路...................................................................................................................( 三 ) 单片机的选型...............................................................................................................................1.STC89C52 单片机简介..............................................................................................................2.STC89C52 单片机时序..............................................................................................................3.STC89C52 单片机引脚介绍......................................................................................................( 四 ) 温度传感器电路...........................................................................................................................( 五 )LCD 显示电路................................................................................................................................( 六 ) 按键接口电路...............................................................................................................................( 七 ) 升温降温电路...............................................................................................................................( 八 ) 报警电路.......................................................................................................................................三、系统软件设计.......................................................................................................................................( 一 ) 温度采集子程序........................................................................................................................... 图 10 温度采集流程图................................................................................................................................( 二 ) 按键扫描子程序........................................................................................................................... 图 11 按键扫描子程序................................................................................................................................( 二 ) 温度控制子程序...........................................................................................................................四、结束语...................................................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................................... 附件 1:系统原理图.................................................................................................................................... 附件 2:源程序............................................................................................................................................一、引言( 一 ) 课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域,计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术,它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程,并设计出所需要的计算机控制系统。
基于51单片机的温度自动控制系统设计研究_毕业设计论文

毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者(签名):年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。
本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。
如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。
本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。
本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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。
优秀毕业设计 毕业论文 基于单片机的室内温度监控系统的设计

原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名:日期指导教师签名:日期确定了温度监控系统的总体设计方案,包括系统各组成硬件、系统电路设计及系统软件设计等方面。
利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。
对传感器理论单片机实际应用有机结合进行了研究,详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程,以及实现热电转换的原理过程。
电路及软件设计方面,利用Protel99软件对系统的电路原理图进行了设计,并生成了电路板。
对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控。
传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号,使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制,但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。
传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。
因此,不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求,而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解,才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来,适应传感器的生产、研制、开发和应用。
关键词:A/D转换模块;数据传输模块;温度;Protel99;传感器;Determine the temperature monitoring system design program, including system component hardware, system circuit design and system software design and so on. In this paper, microcomputer with the sensor technology development and design of the temperature monitoring system. Paper sensor combination of the practical application of theory of SCM in detail about the use of thermistor temperature as a thermal sensor to detect the process, and the realization of the principle of thermoelectric conversion process. Circuit and software design, use of software systems Protel99 circuit schematic for the design and build the circuit boards. Function of each part of the article, realize the process in detail. The core of the system for temperature monitoring.Sensors of various physical quantities can, chemical content and biomass signals into electrical signals so that people can use computers for automatic measurement, information processing and automatic control, but they have varying degrees of the influencing factors such as temperature drift and nonlinearity .Sensors are used to measure and control system, its performance directly affects the system performance. Therefore, not only to master the structure of various types of sensors, theory and performance, but also must understand the sensor interface circuit through the appropriate adjustments to meet the signal processing, display and control requirements, and only through the application examples of the principles of sensor and intelligence sensor instance of understanding, to the sensors and information communications and information processing combine to adapt to sensor production, research, development and application.Key words: A / D converter module; data transfer module; temperature ; Protel99; sensor;目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1温度监控技术的研究背景 (2)1.2温度监控技术的研究现状 (3)1.2.1国外研究现状 (3)1.2.2国内研究现状 (3)2 设计要求 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 研究对象的数学模型 (5)3 系统硬件的设计 (6)3.1 单片机和电路设备选择 (6)3.2温度监控系统的组成框图 (10)3.3温度监控系统的结构图 (11)3.4系统硬件的电路设计 (12)4 系统软件的设计 (17)4.1硬件系统分析 (17)4.1.1 温度变换程序模块 (17)4.1.2 温度非线性转换程序模块 (17)4.1.3单片机控制流程图 (19)4.2 软件设计 (20)4.3 程序调试 (22)4.3.1硬件调试 (22)4.3.2软件调试 (22)总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (32)基于单片机的室内温度监控系统的设计前言温度监控系统广泛应用于社会生活的各个领域,适用于家电、食品、汽车、材料和电力电子等行业.随着科技水平的提高,温度监控系统作为实现设备小型化,智能化和自主知识创新的重要元素,目前在国防、航空、交通、能源、工业、通信和人们日常生活等各个领域,越来越发挥着极其重要的作用. 对传感器技术要求越来越高,需求越来越迫切。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
引言目前,国内企业的热处理车间,虽然有的已出现微机控制的全自动连续渗碳炉,但其价格却使很多中、小型阿企业望洋兴叹。
本文是以单片机温度控制系统正是针对这一问题而设计完成的,同时其控制原理也适用于其他类型的电炉系统的控制。
选用了MCS-51系列的AT89S51单片机的控制系统的核心,采用PID控制算法,使用双向晶闸管AC-SSR作为执行元件。
工作人员可以从键盘设定被控温度、时间、温度上限及温度下限等工艺参数,按下运行键后,系统将进入自动工作状态,工作结束后,有报警器提醒工作人员。
随着现代工业的逐步发展,在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中,温度是一个非常重要的过程变量。
例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。
然而,用常规的控制方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。
采用单片机来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度提高被测温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
采用MCS-51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
工业生产过程中经常遇到的温度控制系统是具有大滞后特征的控制系统, 单纯采用PID 算法校正的温度控制系统具有高频扰动大、调整时间长、PID 参数整定困难、有较大超调量等弊端。
这里以Intel 公司的MCS-51系列的AT89S51单片机为核心, 引进模糊控制思想来实现对PID 参数整定, 设计了一个简单实用的温度控制系统。
实验结果表明, 该系统具有控制参数整定方便、控制精度高、稳定性好等优点。
温度是工业控制中主要的被控参数之一, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中, 具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同, 则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同, 因而, 对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术, 也便随之而生, 并得到日益发展和完善, 越来越显示出其优越性。
本设计即用微机对温度进行实时检测与控制。
第1章绪论1.1 问题的提出在现代工业生产中,温度是非常重要的技术参数,在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工等工业领域,对温度参数都有不同程度的要求。
在本系统中,温度对的控制对象——锅炉来说,是主要的参数。
如果锅炉内的温度过高,那么将会有爆炸的危险,国内这样的生产事故也是经常发生的,这将给生产和人们的日常生活带来无法估量的损失。
如果温度过低,根本就达不到产品的工艺要求。
故而,对锅炉的温度控制十分重要,也是十分必要的。
1.2 系统的功能本系统的功能主要有数据采集、数据处理、输出控制。
能对0~1000 ºc范围内的电加热锅炉的温度进行精密测量,同时,四位LED显示器直接跟踪显示被控对象的温度值,准确度高,显示清晰,稳定可靠,使用方便。
数据采集部分能完成对被测信号的采样,显示分辨率0.25ºc,测量精度0.25ºc,控制精度0.25ºc,可以实现采集信号的放大及A/D转换,并自动进行零漂校正,同时按设定值、所测温度值、温度变化速率,自动进行PID参数自整定和运算,并输出0~10mA 控制电流,配以主回路实现温度的控制。
数据处理分为预处理、功能性处理、抗干扰等子功能。
输出控制部分主要是数码管显示控制。
工作流程是:当由传感器(由热敏电阻来实现)传来模拟信号,经放大电路放大之后,送到AD574A A/D转换器,转换为数字信号。
此信号送到单片机里,由单片机发出的控制信号分别送到EPPROM X5045、显示接口8155。
程序指令由EPPROM X5045送到单片机。
经8155输出的信号送到LED数码显示器显示。
系统可通过四个按键来设置上下限温度值等,存入EPPROM中。
每当锅炉的实际温度高于所设定的上限值或低于下限时,单片机会发出信号驱动声光报警。
图1-1 系统的原理框图第2章系统硬件电路的设计本单片机应用系统结构是以单片机为核心外部扩展相关电路的形式。
确定了系统中的单片机、存储器分配及输入/输出方式就可大体确定出单片机应用系统的基本组成。
2.1 单片机系统的硬件设计2.1.1 单片机的选择在本系统中,考虑到系统的功能需求和目前市场上的单片机应用情况以及与学习的8051单片机的兼容情况,选定MCS-51系统的AT89S51。
AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件,内部的振荡电路便产生自激振荡,用示波器可以观察到XTAL2输出的时钟信号。
最常用的内部时钟方式是采用外接晶体(在频率稳定性要求不高而希望尽可能廉价时,可选择陶瓷谐振器)和电容组成的并联谐振回路,不论是HMOS还是CHMOS型单片机其并联谐振回路及参数相同,如图2-2所示图2-2 使用片内振荡器的时钟电路振荡晶体可在1.2MHz~12MHz之间选择,电容值无严格要求,但在电容值取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响,CX1、CX2可在20pF~100pF之间取值,但在60pF~70pF时振荡器有较高的频率稳定性。
在设计印刷电路板时,晶体或陶瓷谐振器和电容应尽可能靠尽单片机芯片安装,以减少寄生电容,更好是保证谐振器稳定和可靠地工作。
为了提高温度稳定性,应采用NPO电容。
(2)外部时钟方式外部时钟方式是利用外部振荡信号源直接接入XTAL1、XTAL2。
由于HMOS和CHMOS单片机内部时钟进入的引脚不同(CHMOS型单片机由XTAL1进入,HMOS 型单片机由XTAL2进入),其外部振荡信号源接入的方式也不同。
HMOS型单片机的外部振荡信号源的接入方法:外部振荡信号接至XTAL2,而内部的反相放大器的输入端XTAL1应接地。
由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的,故建议外接一个上拉电阻。
在CHMOS电路中,因内部时钟引入端取反相放大器的输入端(即与非门的一个输入端),故采用外部与HMOS型有所不同,外部信号接至XTAL1,而XTAL2可不接地。
外部振荡信号通过一个2分频的触发器而成为内部的时钟信号。
故对外部信号的占空比没什么要求,但高电平持续时间和低电平持续时间应大于20ns.(3)本设计方案由于对上述两种方案的分析,在本设计中选择内部时钟方式。
电路如图2-3所示。
在外部晶体上选用晶体振荡器,频率为11.0592MHz,为提高频率稳定性,CX1、CX2都为30pF。
图2-3 本设计的时钟电路2.1.3 复位电路的设计51系列单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种。
本文是采用按钮复位,电路如图2–4所示。
当按钮按下后,RESET 引脚端出现低电平,只要RESET 端保持10ms 以上低电平,就能使单片机有效地复位。
(a) 上电自动复位 (b) 按钮复位图2-4 复位电路2.1.4 数码显示环节设计单片机应用系统最常用的显示器是LED (发光二极管显示器)和LCD (液晶显示器),这两种显示器可显示数字、字符及系统的状态,它们的驱动电路简单、易于实现且价格低廉,因此,得到广泛应用。
常用的LED 显示器有LED 状态显示器(俗称发光二极管)、LED 七段显示器(俗称数码管)和LED 十六段显示器。
发光二极管可显示两种状态,用于系统状态显示;数码管用于数字显示;LED 十六段显示器用于字符显示。
由于本系统中没有显示字符,故而选择数码管就可以满足要求了。
1、8155简介(1)8155各引脚功能说明如下:RST :复位信号输入端,高电平有效。
复位后,3个I/O 口均为输入方式。
AD 0~AD 7:三态的地址/数据总线。
与单片机的低8位地址/数据总线(P0口)相连。
单片机与8155之间的地址、数据、命令与状态信息都是通过这个总线口传送的。
11.0592MHzRD:读选通信号,控制对8155的读操作,低电平有效。
WR:写选通信号,控制对8155的写操作,低电平有效。
CE:片选信号线,低电平有效。
IO/M:8155的RAM存储器或I/O口选择线。
当IO/M=0时,则选择8155的片内RAM,AD0~AD7上地址为8155中RAM单元的地址(00H~FFH);当IO/M=1时,选择8155的I/O口,AD0~AD7上的地址为8155 I/O口的地址。
ALE:地址锁存信号。
8155内部设有地址锁存器,在ALE的下降沿将单片机P0口输出的低8位地址信息及CE,IO/M的状态都锁存到8155内部锁存器。
因此,P0口输出的低8位地址信号不需外接锁存器。
PA0~PA7:8位通用I/O口,其输入、输出的流向可由程序控制。
PB0~PB7:8位通用I/O口,功能同A口。
PC0~PC5:有两个作用,既可作为通用的I/O口,也可作为PA口和PB口的控制信号线,这些可通过程序控制。
TIMER IN:定时/计数器脉冲输入端。
TIMER OUT:定时/计数器输出端。
VCC:+5V电源。
(2)8155的地址编码及工作方式在单片机应用系统中,8155是按外部数据存储器统一编址的,为16位地址,其高8位由片选线CE提供,CE=0,选中该片。
当CE=0,IO/M=0时,选中8155片内RAM,这时8155只能作片外RAM使用,其RAM的低8位编址为00H~FFH;当CE=0,IO/M=1时,选中8155的I/O口,其端口地址的低8位由AD7~AD确定,如表6-6所示。
这时,A、B、C口的口地址低8位分别为01H、02H、03H(设地址无关位为0)。
8155的A口、B口可工作于基本I/O方式或选通I/O方式。
C口可工作于基本I/O 方式,也可作为A口、B口在选通工作方式时的状态控制信号线。