(毕业论文)基于单片机的电烤箱温度控制设计
基于单片机的电烤箱温度控制系统毕业设计论文
基于单片机的电烤箱的温度控制系统毕业设计(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。
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基于-单片机电烤箱温度控制设计
.辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计(论文)题目:基于单片机的电烤箱温度控制设计院(系):专业班级:学号:学生:指导教师:(签字)起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:自动化注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20%摘要温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
本设计是利用单片机的控制功能来设计一种智能的电烤箱系统,保证使用安全又达到节能的作用。
本文介绍了以AT89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。
电烤箱的温度控制系统有两部分组成:硬件部分和软件部分。
其中硬件部分包括:单片机最小系统、驱动电路、报警电路、温度检测电路、以及键盘电路。
软件部分包括:主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。
温度采集由DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20采集。
DS18B20测温围为-55°C~+125°C,测温分辨率可达0.0625°C,被测温度用符号扩展的16位补码形式串行输。
CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。
关键词: 温度控制;电烤箱;单片机目录第1章绪论1第2章课程设计的方案12.1概述12.2系统组成总体结构2第3章硬件设计33.1单片机最小系统的设计33.1.1时钟电路设计63.1.2复位电路设计73.2温度检测模块的设计83.2.1 DS18B20芯片的部结构83.2.2 DS18B20的测温原理93.2.3 DS18B20数据处理103.2.4 DS18B20温度检测电路设计113.3报警电路的设计113.4按键电路的设计123.5驱动模块的设计12第4章软件设计134.1主程序流程图134.2温度检测模块15第5章课程设计总结17参考文献18第1章绪论随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造,温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
(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。
基于单片机的电子温度计设计毕业论文
基于单片机的电子温度计设计毕业论文毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
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基于-单片机的烘箱温度控制器设计
基于单片机的烘箱温度控制器设计目录1. 项目概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1. 该设计的目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.2. 该设计的技术指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22. 系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32.1. 设计思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32.2. 方案可行性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42.3. 总体方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53. 硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63.1. 硬件电路的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63.2. 参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯74. 软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯84.1. 软件设计思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯84.2. 程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯94.3. 程序清单⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯105. 系统仿真与调试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯115.1. 实际调试或仿真数据分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯115.2. 分析结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯136. 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯127. 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯138. 附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 1. 项目概述:1.1 .该设计的目的及意义温度的测量及控制,随着社会的发展,已经变得越来越重要。
而温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数,准确测量和有效控制温度是优质,高产,低耗和安全生产的重要条件。
在工业的研制和生产中,为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度,采用微电子技术是重要的途径。
它的作用主要是改善劳动条件,节约能源,防止生产和设备事故,以获得好的技术指标和经济效益。
单片机温度控制系统毕业设计论文
单片机温度控制系统毕业设计论文标题:基于单片机的温度控制系统设计与实现摘要:本论文设计和实现了一种基于单片机的温度控制系统。
该系统利用单片机的强大计算和控制能力,通过传感器采集环境温度,并运用PID控制算法,控制温度在预定的范围内波动。
本系统具有设计灵活、控制精度高、反应迅速等优势,非常适合温度控制领域应用。
关键词:单片机、温度控制、传感器、PID算法第一章引言1.1研究背景随着科技的进步和人们生活质量的提高,温度控制在各个领域都变得日益重要。
例如,家庭中的恒温器、温室中的温度调节、工业生产过程中的温度控制等。
传统的温度控制方法费时费力,且精度和效率较低,因此需要开发一种新的温度控制系统来满足各种需求。
1.2目的和意义本论文旨在设计和实现一种基于单片机的温度控制系统,以提高温度控制的精度和效率,满足不同领域对温度控制的需求。
通过论文的研究,可以为相关领域的温度控制系统设计提供参考,并促进温度控制技术在各个领域的应用。
第二章设计与实现方法2.1系统硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机选择、传感器选择以及执行设备选择等。
选用一款功能强大的单片机,例如ATmega328P,作为系统的核心控制器。
此外,选择一个高精度的温度传感器用于采集环境温度,并根据采集到的数据进行控制。
2.2系统软件设计本系统的软件设计主要包括温度采集与控制算法的设计和实现。
采用PID控制算法,通过单片机进行计算和控制,实现温度控制的闭环反馈。
同时,设计界面友好的人机交互界面,使操作更加简便。
第三章系统测试与分析3.1硬件测试对系统硬件进行测试,包括传感器的准确性测试、单片机的功能性测试以及执行设备的工作状态测试。
通过测试,验证系统的硬件设计的正确性和稳定性。
3.2软件测试对系统的软件进行测试,包括温度控制算法的准确性测试以及人机交互界面的操作测试。
通过测试,验证系统的软件设计的正确性和可靠性。
第四章结果与讨论4.1实验结果通过实验,得到了系统在不同环境下的温度控制效果,并进行数据统计和分析。
基于AT89C51单片机的烤箱温度控制系统的设计
522017年2月下 第4期 总第256期1 电烤箱温度控制背景介绍在近几年里,电烤箱已逐渐成为许多家庭中的必备家电之一,由此观之,电烤箱的需求量还是很高的。
然而市场中电烤箱的生产与创新却还有极大的提升空间,同时已经拥有电烤箱的家庭也对电烤箱的性能与功能提出了更高的要求,如果能够提高上述几点,对于能源节约、方便与否这些方面上还是能够起到相当大的作用。
其次电烤箱用途也较广泛,烤鸡烤鸭、烘焙蛋糕、烘烤制作蛋挞时也都会借助于电烤箱的运行。
本系统以单片机电路为设计核心,借此达到精确控制并及时反映的作用。
对国内而言,电烤箱的发展仍处于逐渐提升与进步的过程中,中国大多数家庭几乎都缺乏对电烤箱这种家电的了解,这也与国人的饮食风格有着密不可分的联系。
中国的饮食大多以煮、炒、蒸、煎、炖等为主,而“烤”在中国传统文化当中从未占有较重要的地位,因而锅、微波炉与电器的普及程度要远大于电烤箱。
然而近年来,随着国内外文化交流愈来愈密切,许多有别于传统饮食的食品逐渐进入中国人一贯的食谱中,致使中国家庭对电烤箱运用的越来越频繁,故而电烤箱的需求逐年上升,相比之下,国内对电烤箱的供应则落后了许多,品种大多较为单一,性能也参差不齐。
这也正是一个良好的契机,为电烤箱在国内初步发展与普及提供了良好的契机,反观国外情况,“烤”在国外家庭中一直扮演着一个相当重要的部分,故电烤箱在国外厨房中普及率丝毫不亚于国内厨房的电饭锅。
而正因电烤箱的发展在国外成熟已久,创新与改良则成为了国外电烤箱进一步发展中亟待解决的一个环节。
向国外千篇一律的电烤箱中注入新鲜的设计与创新,同时加强细节的处理以及功能、性能上的进一步完善可以使得电烤箱的发展迎来第二次巅峰。
故研究电烤箱不论是国内或是国外都是具有很高的研究价值的。
本文所研究的温度控制系统以C 51单片机为核心,以电烤箱为载体,硬件部分包括单片机电路,A /D 转换模块,L E D 显示器等硬件设备,软件部分则由PI D 算法,温度采集系统,温度传感器组成,从而达到实时控温并及时反映。
基于AT89C51单片机电烤箱的温度控制系统设
基于AT89C51单片机电烤箱的温度控制系统设计摘要随着社会的不断发展,人们改造自然的能力也在不断的提高。
机器的诞生,为我们减少了部分或者全部的脑力劳动和体力劳动。
电子技术的诞生更是带来了翻天覆地的变化。
机电控制系统成为机械技术与微电子技术集成的共性关键技术。
人们通过它可以使机械完全按照自己的意愿来执行。
随着机电控制技术的发展,主要体现出了单片机和PLC两种控制方式。
本设计采用单片机控制。
单片机在日常生活中的运用越来越广泛。
温度控制在工业生产中经常遇到。
从石油化工到电力生产,从冶金到建材,从食品到机械都要对温度进行控制.甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质量。
单片机温度控制无论是现在还是未来都会起到重要作用。
本文介绍了以AT89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。
电烤箱的温度控制系统有两个部分组成:硬件部分和软件部分。
其中硬件部分包括:单片机电路、传感器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。
软件部分包括:主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。
文章最后对本设计进行了总结。
对温度控制系统的发展提出了几点建议。
关键词:单片机,温度,电烤箱,控制AT89C51 SINGLE-CHIP BASED ON THE OVEN'S TEMPERATURECONTROL SYSTEM DESIGNABSTRACTWith the continuous development of society, people's ability to transform nature of the advance has been. The birth of the machine for us to reduce some or all of the mental and physical. The birth of electronic technology has brought even more earth-shaking changes. Electrical and mechanical engineering control systems become integrated with the microelectronic technology common key technologies. People can make through its machinery in full accordance with the wishes of their own to implement.With the development of electrical and mechanical control techniques, mainly reflecting the two types of single-chip computer and PLC control. The design uses a single-chip control. Single-chip microcomputer use in their daily lives more and more widely. Temperature control in industrial production are often encountered. Chemicals from oil to electricity production, from metallurgy to materials, from food to mechanical temperature control should be. Or even some products in the production process control of temperature directly affects the quality of the product. Single-chip temperature control both now and will play an important role in the future.This paper introduces the AT89C51 single-chip microcomputer as the core of the oven temperature control system. Oven temperature control system has two parts: hardware and software parts. Hardware components which include: Single-chip circuit, sensor circuit, amplifier circuit, converter circuit, as well as the keyboard and display circuit. Software include: the main program, operator control procedures, as well as the realization of the functional modules of the program. Finally, the article sums up the design. Temperature control system for the development of several suggestions put forward.KEY WORDS:microcontroller, temperature, electric ovens, control目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1技术指标 (2)1.2控制方案 (2)第2章硬件部分设计 (3)2.1单片机电路设计 (3)2.2传感器电路设计 (9)2.3A/D转换电路设计 (12)2.4放大器电路设计 (15)2.5键盘及显示电路的设计 (20)2.6抗干扰电路设计 (23)第3章软件部分设计 (27)3.1工作流程 (27)3.2功能模块 (27)3.3资源分配 (27)3.4功能软件设计 (27)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)外文翻译资料 (43)前言随着社会的不断发展,人们对机械的应用也越来越广,进而人们对机械运动的控制要求亦越来越高。
基于单片机的电烤箱温度系统
基于单片机的电烤箱温度系统摘要由于中国的经济很快进展,人们的生活质量有所改善,群众的创新能力在不断进步。
工人的劳力及其体力,将会由人们发明的机器来代替。
这样一来还能促进工业的进展。
电子技术的运用更加使得社会的格局变得更加的微妙。
机电控制系统现如今慢慢的变成了机械行业以及电子行业技术集成的共性关键技术。
使用者可以根据自己的想法来操作机器的动作。
根据现在的机电控制技术的进展状况,其控制方式可以看到,主要是两种:单片机和PLC。
于是我们决定用单片机控制。
这个机器其实在当今生活中的使用中,已经渐渐普及。
温度控制经常在工业的活动中可以普遍用到,比如:石油化工到电力的生产,冶金到建材的运用,食品机械的加工等,都需要对温度进行控制,温度的合理控制对产品最终的质量也有很大的效果。
由此可见,使用单片机进行温度控制在当代甚至未来都是会占据一定的位置。
这篇文章其实是根据AT89C51单片机在对电烤箱用来控制温度过程的这个系统的设计。
这个系统由两个部分构成:他们分别是硬件部分和软件部分。
其中硬件部分包括:单片机电路、转换器电路以及键盘还有显示电路等等。
软件部分包括:主程序等。
文章最终对本设计进行了总结,并且我们也对用来控制温度的这个系统的进展发表了一些意见。
关键词:用来控制温度的系统;电烤箱;单片机AbstractWith the development of social economy, people's innovative ability is also constantly improving. Machines invented by people have replaced the labour and physical strength of workers and promoted the development of industry. The application of electronic technology makes the social structure more delicate. The electromechanical control system has gradually become the common key technology of technology integration in mechanical industry and electronic industry. Users can operate the machine according to their own ideas.According to the current development of electromechanical control technology, its control mode can be seen that there are mainly two kinds: single chip computer and PLC. The design of this paper decides to use single chip computer to control. In fact, microcontroller in the use of today's life, has gradually become popular. Temperature control can be widely used in industrial activities, such as: petrochemical industry to power production, metallurgy to building materials, food machinery processing, etc., all need to control temperature, reasonable control of temperature has great effect on the final quality of products. It can be seen that the use of single-chip temperature control in the contemporary and even in the future will occupy a certain position.This paper is mainly based on AT89C51 MCU to design the temperature control system of electric oven. The temperature control system of electric oven has two parts: hardware part and software part. The hardware part includes: single chip circuit, sensor circuit, amplifier circuit, converter circuit, keyboard and display circuit. The software part includes the main program, the operation control program and the program of each function realization module. Finally, the design is summarized. Some suggestions for the development of temperature control system are put forward.Key words: temperature control system; electric oven; single chip computer目录摘要 (I)Abstract (II)1引言 (1)2 概述 (2)2.1技术指标 (2)2.2控制方案 (2)3硬件部分设计 (3)3.1 单片机电路设计 (3)3.1.1中央处理器CPU (4)3.1.2 AT89C51单片机引脚功能 (5)3.1.3 AT89C51单片机的存储器结构 (7)3.1.4 AT89C51 单片机的并行1/0端口 (7)3.1.5 AT89C51 单片机时钟电路准时序 (8)3.1.6 复位电路 (9)3.1.7 AT89C51 单片机的指令系统 (10)3.2 传感器电路设计 (10)3.2.1传感器概述 (10)3.2.2传感器的基本特性 (11)3.2.3 热电阻的测量电路及应用 (12)3.3 A/D转换电路设计 (13)3.3.1 逐次迫近型A/D转换器ADC0809 (13)3.3.2 AT89C51单片机与ADC0809接口 (15)3.4放大器电路设计 (16)3.5键盘及显示电路设计 (18)3.5.1键盘接口电路 (18)3.5.2 LED 显示器接口电路 (20)3.6抗干扰电路设计 (22)3.6.1单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 (22)3.6.2 硬件抗干扰措施 (23)4软件部分设计 (24)4.1 工作流程 (24)4.2 工作模块 (25)4.3资源安排 (25)4.4功能软件设计 (25)4.4.1键盘治理模块 (25)4.4.2 显示模块 (27)4.4.3 温度检测模块 (29)4.4.4温度控制模块 (31)4.4.5温度越线报警模块 (33)5 总结 (35)5.1 本次用来控制温度的这个系统设计中存在的问题及其解决方法 (35)5.2 单片机控制系统的进展方向 (36)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (39)1引言最近几年来,温度测量理论的进展不断的完善。
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。
毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的电烤箱温度控制系统
目录1概述 (1)1.2方案比较 (1)1.2.1PLC系统 (1)1.2.2单片机系统 (2)1.3选择最优方案 (2)2硬件部分介绍 (3)2.1 单片机简介 (3)2.1.1中央处理器CPU (3)2.1.2 AT89C51单片机引脚功能 (4)2.1.3 AT89C51单片机的存储器结构 (6)2.1.4AT89C51单片机的并行I/O端口 (6)2.1.5AT89C51单片机时钟电路及时序 (7)2.1.6复位电路 (7)2.1.7AT89C51单片机的指令 (8)2.1.8 74LS373 (8)2.2 A/D转换电路设计 (12)2.2.1逐次逼近型A/D转换器ADC0809 (13)2.2.289C51单片机与ADC0809接口 (13)2.2.3热电阻的测量电路及应用 (14)2.3放大器电路设计 (9)2.4传感器 (9)2.4.1传感器概述 (10)2.4.2传感器的基本特性 (11)2.5 键盘及显示电路的设计 (15)2.5.1键盘接口电路 (15)2.6 抗干扰电路设计 (18)2.6.1电磁干扰的形成因素 (18)2.6.2干扰的种类 (18)2.6.3单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 (18)2.6.4硬件抗干扰措施 (19)3软件部分设计 (21)3.1工作流程 (21)3.2区域控制 (21)3.系统控制 (21)3.4功能软件设计 (21)3.4.1键盘管理模块 (21)3.4.2显示模块 (24)3.4.3温度检测模块 (25)3.4.4温度控制模块 (27)3.4.5温度越限报警模块 (29)3.4.6主程序和中断服务子程序 (30)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)摘要随着机电控制技术的发展,主要体现出了单片机和PLC两种控制方式。
本设计采用单片机控制。
单片机在日常生活中的运用越来越广泛。
温度控制在工业生产中经常遇到。
从石油化工到电力生产,从冶金到建材,从食品到机械都要对温度进行控制.甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质量。
基于单片机的电烤箱温度控制设计
基于单片机的电烤箱温度控制设计摘要:近年来,因为人们使用电烤火箱不当发生火灾的事例经常发生,本设计为了减少使用电烤火箱时火灾的发生,利用片机的控制功能来设计一种智能的烤火箱系统,保证使用安全又达到节能的作用。
本文以AT80C51单片机为控制芯片,利用DS18B20传感器采集温度。
利用按钮调节温度。
这种温度控制系统能过通过显示屏直观的来观察电烤箱温度,通过按钮也很方便的来调节温度的高低。
另外,单片机廉价,可以在保障安全的同时又节约成本。
关键词:自动控温;LCD屏幕显示;DS18B20传感器;单片机引言随着科技的发展,人们的物质生活水平不断提高,同时也对社会提出了更高的要求。
冬天来临的时候,人们的取暖方式已经从仅使用煤炭烤火的形式逐渐转变到用电取暖,由于空调耗电量太大,很多家庭经济条件不允许。
烤火箱的作用也渐渐在生活中占据重要地位。
但是,由于使用电烤火箱使用不当发生火灾的事例经常发生,触目惊心。
随着计算机的发展,自动化和智能化的工具已经融入人们的生活中,单片机的出现使这些领域的发展更上一个台阶。
如果能把单片机的制动控制功能作用到电烤火的安全防护上,将使得电烤火箱的安全性有很大的提高,能够使得电烤火箱的使用更加普及。
基于对社会上电烤火箱的研究,很少使用单片机控制电烤火箱的方法,本人就利用单片机专业领域的知识,设计一种能制动控制的电烤火箱系统,使用者在使用的过程中如果要离开,可以使用定时功能控制电烤火箱工作一定时间之后关闭。
当出现离开时忘记关闭,一定的时间以后由于电烤火箱的温度过高,电烤火箱能自动断电,防止火灾的发生。
一、方案设计1.1方案论证:采用AT80C51单片机控制整个系统,温度采集由DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20采集。
DS18B20测温范围为-55°C~+125°C,测温分辨率可达0.0625°C,被测温度用符号扩展的16位补码形式串行输出。
毕业设计 电烤箱的设计
近年来,电烤箱等西式小家电越来越受到大家的追棒。
给我们生活带来了很多方便!电烤箱所用的发热元件大致可分为三类:一类是选用一根远红夕、管和一根石英加热管的电烤箱,它是所有的电烤箱中档次较低的类型。
不过,基本的电烤功能还是能实现的,只是烤的速度相对会慢一点。
因此,它比较适合经济状况一般,但却需要买电烤箱的家庭以及单身一族。
另一类是采用两根远红外管和一根石英加热管的电烤箱,这类烤箱的特点是加热速度比较快。
不过,与前者相比,价格要稍微高出一些,一般贵上一两百元。
还有一类则是在附件中备有一根紫外线加热管,可附带用于高温消毒。
它能杀菌消毒,卫生程度较高,而且加热速度快,所以价格就比较贵了,它适合于经济条件好的消费者。
本文介绍了以C51 单片机为核心的电烤箱温度控制系统。
电烤箱的温度控制系统由硬件和软件两个部分构成。
其中硬件部分包括:单片机电路、传感器电路、放大器转换电路、转换器电路以及显示电路。
软件部分包括:主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。
关键词:单片机,电烤箱,温度控制第一章概述温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有必要的。
根据温度变化快慢,并且控制精度不易掌握的特点,本文以电烤箱的温度控制模型,设计了以C51单片机为检测控制中心的温度控制系统。
温度控制采用PID 数字控制算法,采用三位LED 静态显示。
该设计结构简单,控制算法新颖,控制精度高,有较强的通用性。
1.1 电烤箱温度控制设计要求(1)当控制设定lO O.C时,从室温开始升温要求控制系统调节时间t.ζ5分钟,超调量三三10%。
(2)要求控制温度范围为50 连续可调。
(3)用数码管实时显示箱内温度。
1.2 电烤箱温度控制方案产品的工艺不同,控制温度的精度也不同,萨而所采用的控制算法也不同。
就温度控制系统的动态特性来看,基本上都是具有纯滞后的一阶环节,当系统精度及温控的性能要求较高时,多使用PID 算法实现温度的过程控制。
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本科毕业论文开题报告拟定论文题目:基于单片机的电烤箱温度控制设计学院:专业:班级:学号: 学生姓名:物理学物理与电子工程学院凯里学院教务处制2013年9月9 日填写填表须知、本表从凯里学院教务处下载专区下载,不得随意改变表格结构。
二、开题人应逐项认真填写,各部分如不够填写,可自行加页。
三、文字输入部分,一律五号字、宋体、单倍行间距编排。
四、本表以A4 纸单面打印,于左侧装订成册。
五、本表一式三份,学生自存一份,教学单位存档一份,教务处存档一份。
一、选题背景及研究意义(选题背景应对该选题的国内外研究现状进行综述,研究意义应从理论和实践两个方面进行阐述。
要 1 2 3求字数在800字左右)(一)选题背景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很大的成果。
目前温度控制大多数采用智能调节器,国内生产调节器分辨率和精度都较低,温度控制效果不是很理想,但价格便宜;国外生产调节器分辨率和精度都比较高,但价格昂贵。
美国、德国、瑞典、日本等国家技术领先,都各自生产了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表,并在各个行业都得到了广泛的应用。
其主要特点为:一是用于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制;二是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制;三是能够适应于受控系统复杂参数时变的温度控制系统的控制;四是温度控制系统普片采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术,运用先进的算法,适应的范围广泛;五是温度控制普遍具有参数自整定功能。
借助计算机软件技术,温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动调定的功能。
有的还以具有自学习功能,能够根据历史经验及控制对象的变化自动调整相关控制参数, 以保证控制效果的最优化;六是具有控制精度高、抗干扰能力强等特点。
目前,国内外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面迅速发展。
近年来,温度的检测在理论上发展比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证快速实时地对温度进行采样,确保数据的正确传输, 并能所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前要解决的问题。
温度控制技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。
在温度的测量技术中,接触式测温发展较早,这种测温方法优点是: 简单、可靠、低廉、测量精度较高,一般能够测得真实温度;但是由于检测元件热惯性的影响, 响应时间较长,对热容量小的物体难以实现精确的测量,并且该方法不适应对于腐蚀性介质测温, 不能用于超高温测量,难以测量运动物体的温度。
而非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法,其优点是:不破坏被测温场,可以测量热容量小的物体,适用于测量运动物体的温度,还可以测量区域的温度分布,响应速度较快;但也存在测量误差较大,仪表指示值一般仅代表物体表观温度,测温装置结构复杂,价格昂贵等缺点。
(二)研究意义1.理论意义本设计利用AT89C51单片机为核心的温度控制系统,主要由两部分组成:硬件部分和软件部分。
其中硬件部分包括:单片机电路、传感器电路、放大电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。
软件部分包括:主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。
其中单片机电路用到了单片机基础知识,涉及到我们学过的数字电子技术、高频电子线路、电工学等的一些知识;传感器电路、转换器电路涉及到了怎样将一个非电信号转换为电信号并将其怎样转化成单片机能接收的信号的相关知识;放大电路涉及到学过的模拟电子技术的相关知识;显示电路主要涉及到数字电子技术的相关技术。
软件部分都是用C语言程序来实现对单片机的控制,主要是利用C语言程序来控制硬件部分,从而达到控制的目的。
本设计有的知识是我们已经学过的,这部分应该不是很难,通过本设计来巩固所学知识,使理论走到实际中去;有的知识是我们没有学过的,通过本设计,培养我们自己查阅资料的能力、活学活用的能力。
2.实践意义近年来,因为人们使用电烤火箱不当发生火灾的事例经常发生,为了减少使用电烤火箱时火灾的发生,利用单片机的控制功能来设计一种智能的烤火箱系统,保证使用安全又达到节能的作用。
以AT89C51单片机为控制芯片,利用电阻传感器采集温度,利用按钮调节温度。
这种温度控制系统能过通过显示屏直观的来观察电烤箱温度,通过按钮也很方便的来调节温度的高低,精度也比较高;另外,单片机廉价,可以在保障安全的同时又节约成本;所以在工业上是很有生产价值的。
1说明:1.论文题目类型:A —理论研究;B —应用研究;C—设计等;2 论文题目来源:指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他(学生自拟)等;3 各项栏目空格不够,可自行扩大。
二、主要研究内容、研究方法及拟解决的关键问题(一)研究内容系统的硬件部分包括单片机电路、A/D转换器、放大器、传感器、键盘及显示电路五部分组成。
其各部分连接关系如下图所示。
控制器拟采用AT89C51单片机作为控制器的主控芯片,使用热电阻传感器进行温度的采集。
热敏电阻传感器采集的温度信号经过变送器和D/A转换器送入单片机,单片机通过程序控制温度的采集、显示、设定温度范围、控制温升降等功能,超出设定温度范围单片机就会声音报警。
(二)研究方法首先通过查找阅读大量的参考资料,对单片机技术、温度检测技术等做详细的了解,并形成温度控制器的总体设计方案。
然后,在老师的帮助下,通过设计硬件电路和软件系统实现对家用电烤炉的控制功能。
(三)拟解决的关键问题1.对单片机系统的了解;2.温度检测技术的了解;3.控制程序的编写;4.如何实现温度控制等。
三、完成毕业论文所必需具备的工作条件及解决的办法要找到大量关于单片机基础和设计的资料,在学习单片机的同时要进行相应的操作,练习编写程序烧入单片机中,在学习的同时进行实验操作;查询一些关于温度控制的资料,整理和总结材料得出最佳的设计方案;同时在控制电路中涉及到了一些关于模拟电子技术和数字电子技术的相关知识,这俩门课我们都曾经学习过,设计起来应该比较简单。
本次设计最重要的问题是要按照方案购买相应的器材和进行对家用电烤炉的实际控制,要得到预期的目的更离不开老师的指导和学校的支持。
四、工作的主要计划、进度与时间安排 设计自2013年9开始,具体情况安排如下:2013年9月10日一一11月1日:阅相关资料,进行资料的收集与整理工作并完成系统整体方案论证并完善设计方案。
硬件及软件相结合控制的设计。
2013年12月20日一一2014年1月20日:综合原理图,制作电路板进行安装、调试,检测电路是否有故障,并完善电路板进行对家用电烤炉的控制。
2014年1月20日一一2014年3月20日:撰写并完善论文,准备论文答辩。
五、论文写作提纲(要求至少到二级标题)0前言 1概述 1.1技术指标 1.2控制方案 2硬件部分设计 2.1单片机电路设计22传感器电路设计2.3 A/D 转换电路设计2.4放大器电路设计 2.5键盘及显示电路设计 3软件部分设计3.1工作流程 3.2功能模块 3.3功能软件设计 4电路及调试4.1整体控制电路 4.2实物安装及调试 5控制电路的测试2013年11月1日 12月20日:完成系统各个模块的设计,完成整体电路的设计; 实现6结论致谢参考文献六、参考文献目录(参考文献量不少于15部/篇,近五年的文献量不少于8部/篇)【1】徐玮.C51单片机高效入门[M].机械工程出版社,2010.2【2】周润景、徐宏伟、丁莉等.单片机电路设计、分析与制作[M].机械工程出版社,2010.5【3】杨素行.模拟电子技术基础简明教程【4】【5】【6】【7】【8】放大器电路设计[M].航空航天大学出版社,2006.8单片机应用设计200例[M].航空航天大学出版社,2006.8单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社,1990.6单片机系统设计[M].科学出版社,2008.2传感器技术大全[M].航空航天大学出版社,2006.8张洪润、博瑾新张洪润、博瑾新张刚毅.MCS-51王淑珍、王立萍张洪润、博瑾新[M].高等教育出版社,2005.10【9】赵娜,赵刚.基于51单片机的温度测量系统[J].计算机信息, 2007 (6):146-148【10】刘攀、俞杰.基于单片机的温度测控系统[J].兰州交通大学学报,2005(6):12【11】张晓芳.基于C51的单片机温度控制系统设计[J].苏州市职业大学学报, 2009 (12):4【12】周云.基于单片机的温度控制系统的设计[J].电子科技,2013 (4)【13】胡汗才.单片机原理系统设计[M].清华大学出版社,2002【14】王梅红.基于单片机的温度控制系统设计与仿真[J].四川兵工学报,2012 (2)【15】郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社,2009.1【16】陈尔邵.传感器实用装置制作集锦[M].人民邮电出版社,1999【17】求是科技.8051系列单片机C程序设计完全手册[M].人民邮电出版社, 2006.4【18】强锡富.传感器[M].机械工业出版社,2000.5【19】张连成.基于单片机的温度控制系统设计[J].天津工业大学学报,2013.4【20】吕俊亚.一种基于单片机的温度控制系统的设计与实现.河南财经政法大学学报,2012.7指导教师意见(由指导教师填写)指导教师(签章):工作单位专家签名专家组意见(选题是否有价值,建议和意见。
认证小组在完成认证意见时,要明确是否同意本选题、是否同意进入毕业论文撰写环节)专家组组长(签名):教学单位审查意见。