(完整版)基于单片机的电阻炉温度控制系统开题报告报告-毕业设计开题报告1

一、本课题研究的主要内容、目的和意义

1、研究主要内容

本文所要研究的课题是鉴于单片机控制的水温控制系统的设计，主假如介绍

了对水箱温度的显示，实现了温度的及时显示及控制。水箱水温控制部分，提出

了用 DS18B20、STC89C52 单片机及 LCD 的硬件电路达成对水温的及时检测及显示，而炉内温度控制部分，由DS18B20 检测炉内温度，用中值滤波的方法取一个值存入程序存取器内部一个单元作为最后检测信号，并在LCD 中显示。控制器是用 STC89C52 单片机，用设定的算法对检测信号和设定值的差值进行调理后输出PWM 控制信号给履行机构，去调理电阻炉的加热功率，进而控制炉内温度。它具

有微型化、低功耗、高性能、抗扰乱能力强、易配微办理器等长处，特别适合于

组成多点的温度测控系统，可直接将温度转变成串行数字信号供微机办理，并且

每片 DS18B20 都有独一的产品号，能够一并存入其ROM 中，以便在组成大型温度测控系统时在单线上挂接随意多个DS18S20 芯片。从DS18S20 读出或写入DS18S20 信息仅需要一根口线，其读写及其温度变换功率根源于数据总线，该总

线自己也能够向所挂接的 DS18B20 供电，并且不需要额外电源。同时 DS18B20 能供给九位温度读数，它无需任何外头硬件即可方便地组成温度检测系统。并且

利用本次的设计主要实现温度测试，温度显示，温度门限设定，超出设定的门限

值时自动启动加热装置等功能。并且还要以单片机为主机，使温度传感器经过一

根口线与单片机相连结，再加上温度控制部分和人机对话部分来共同实现温度的

监测与控制。

本文详细研究了以下几方面：

（1）水温控制系统硬件的设计

主要包含 STC89C52 单片机、温度传感器模块、温度控制模块、显示模块、

按键模块的硬件选择及论证。

（2）水温控制系统软件的设计

借助 Keil C51 开发工具，以 C 语言为开发语言，开发了单片机系统的温度检

测与控制程序模块、对温度传感器模块、显示模块、温度控制模块进行控制，键

盘导入设定的温度，使其与实质温度进行运算并输出。

（3）水温控制系统的仿真

以Proteus为基础，画出电路图加载各模块，加载程序并模拟实质电路的运

转状态并进行仿真。

2、目的和意义

在工业生产过程中，常常需要对各种加热炉、热办理炉、反响炉的温度进行

检测和调理，所以需要一种适合的系统对其温度进行精准控制。因为单片机拥有

低功耗、高性能、靠谱性好、易于产品化等特色，所以采纳单片机对温度进行控

制不单节俭成本，控制方法灵巧多样，并且能够达到较高的控制精度，进而能够

大大提升产品的质量，所以单片机被宽泛应用在中小型控制系统中。

本论文以电阻炉为研究对象，开发了鉴于单片机的温度控制系统。本温度控

制系统按功能分主要包含温度传感器模块、数据办理模块、温度显示/设定模块和

温度控制模块。温度传感器采纳了数字式温度传感器 DS18B20，对温度进行及时采

样并将模拟信号变换成数字信号返回给单片机。系统可经过键盘对电阻炉水温

进行预设，单片机依据目前炉内温度和预设温度进行运算，控制输出宽度可调的

PWM 方波，并由此控制双向可控硅的导通和关断来调理电热丝的加热功率，进而

使水温快速达到预设值并保持恒定不变。

设计过程中，第一进行软件设计和开发，使系统功能模块化并分别经过Proteus 软件进行仿真，实现功能后对硬件进行了综合设计，并且频频论证、测试各器件

参数以使其稳固运转，最后使得此系统实现了温度的恒温控制。

二、文件综述（国内外有关研究现况和发展趋势）

本次的毕业设计是多种技术知识的联合，不单波及到软件的设计，并且还将

应用电子技术与单片机的应用技术有机联合，使其拥有精度高、丈量偏差小、稳

定性好等特色。

及时正确地获得温度信息并对其进行合时的控制，在很多工业场合中都是重

要的环节，水温的变化影响各样系统的自动运转，比如冶金、机械、食品、化工

各种工业中，宽泛使用的各样加热炉、热办理炉、反响炉等，对工件的水办理温

度要求严格控制。关于不一样控制系统，其适合的水质温度老是在一个范围。超出

这个范围，系统也许会停止运转或遭到损坏，所以我们一定能及时获得水温变化。

关于超出适合范围的温度能够报警。

单片机对温度的控制是工业生产中常常使用的控制方法。从1976 年 Intel 公司推出第一批单片机以来， 80 年月单片机技术进入快速发展期间，最近几年来，

跟着

大规模集成电路的发展，单片机持续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于

控制，它的应用领域遍布各行各业，大到航天飞机，小至平时生活中的冰箱、彩

电，单片机都能够大显其能。单片机将微办理器、储存器、准时/计数器、 I/O 接

口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，自己即是一个小型化的微机系统。

单片机技术与传感与丈量技术、信号与系统剖析技术、电路设计技术、可编程逻

辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据构造、计算机操作系统、汇编语

言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通讯、数字信号办理、自动

控制、偏差剖析、仪器仪表构造设计和制造工艺等的联合，使得单片机的应用特别

宽泛。同时，单片机拥有较强的管理功能。采纳单片机对整个丈量电路进行管理和

控制，使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低，

制造、安装、调试及维修方便。

本毕业设计选择研究水温控制系统，采纳单片机进行控制的水温自动控制电

路，使系统能简单的实现温度的控制及显示， STC89C52 单片机优异的及时控制功能、灵巧的编程能力有机的联合起来，并且经过软件编程能实现各样控制算法，

使系统拥有控制精度高的特色，对实现对水温的自动控制，拥有重要的现实意义。

不只能用于学校的实验教课及其余一些研究课题的开发，相同能用于工厂多点温度

的控制，提升工业公司自动化水平。

三、拟采纳的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证

1、设计内容

本论文以电阻炉为研究对象，开发了鉴于单片机的温度控制系统。本温度控

制系统按功能分主要包含温度传感器模块、数据办理模块、温度显示/设定模块和

温度控制模块。温度传感器采纳了数字式温度传感器DS18B20，对温度进行及时