基于单片机的电烤箱温度控制设计
(毕业论文)基于单片机的电烤箱温度控制设计
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。
基于双单片机的电烤箱温度控制系统设计_赵济景
到 单 片 机 的 I/O 口 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3 上 ，这 四 位 分 别 是 四
位数码管的片选口， 通过此四位决定是哪位数码管进行显
－78－
图 4 nRF24L01 引脚排列图 Fig. 4 Pin diagram of nRF24L01
示。 数码管的 a~dp 通过电阻接到单片机的 P0 口上，通过 P0 口接收需要显示数字的段码，从而实现数字的显示。
蜂 鸣 器进 行 报 警， 即 将 蜂 鸣器 接 在 单片 机 的 I/O 口 P2.7 上 ， 重 发 这 包 数 据 （自 动 重 发 开 启 的 情 况 下 ）直 到 接 收 这 包 数 据
当出现超限时，将 P2.7 口置高电平，蜂鸣器报警。
或重发次数超 过 了 在寄 存 器 SETUP_RETR_ARC 设置 的 所 允
生技术，采用 PID 算法，设计了一种基于双单片机的电烤箱温度控制系统。 采用多点测温，提高温度控制精度；利用无
线传输芯片 nRF24L01 进行两单片机之间的通信，实现检测和控制的分离。 同时进行键盘显示电路设计，实现数据的
输入、显示功能；进行超限报警电路的设计，防止温度出现大的超调。 经过硬件结合软件调试，整个系统运行良好，很
在 生 产 生 活 过 程 中 ，控 制 对 象 各 种 各 样 ，温 度 控 制 在 生 单 片 机 为 控 制 核 心 ， 采 用 数 字 PID 的 控 制 算 法 实 现 自 动 控
产过程中占有相当大的比例， 其关键在于测温和控温两方 制， 达到控制温度的恒定。 将多个温度传感器置于电烤箱
面[1]。 由于单片 机 具有 集 成 度高 、功 能 强、体 积 小 、价格 低 、抗 中 ，传 感 器 测 得 多 个 信 号 ，将 这 些 信 号 加 权 平 均 之 后 与 设 定
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。
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。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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。
基于单片机的烘箱温度控制器设计说明
基于单片机的烘箱温度控制器设计目录1.项目概述 (1)1.1.该设计的目的及意义 (1)1.2.该设计的技术指标 (2)2.系统设计 (3)2.1.设计思想 (3)2.2.方案可行性分析 (4)2.3.总体方案 (5)3.硬件设计 (6)3.1.硬件电路的工作原理 (6)3.2.参数计算 (7)4.软件设计 (8)4.1.软件设计思想 (8)4.2.程序流程图 (9)4.3.程序清单 (10)5.系统仿真与调试 (11)5.1.实际调试或仿真数据分析 (11)5.2.分析结果 (13)6.结论 (12)7.参考文献 (13)8.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。
而本设计正是为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用以51系列单片机为控制核心，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。
通过本设计的实践，将以往学习的知识进行综合应用，是对知识的一次复习与升华，让以往的那些抽象的知识点在具体的实践中体现出来，更是对自己自身的挑战。
1.2．该设计的技术指标设计并制作一个基于单片机的温度控制系统，能够对炉温进行控制。
炉温可以在一定范围内由人工设定，并能在炉温变化时实现自动控制。
若测量值高于温度设定范围，由单片机发出控制信号，经过驱动电路使加热器停止工作。
当温度低于设定值时，单片机发出一个控制信号，启动加热器。
通过继电器的反复开启和关闭，使炉温保持在设定的温度范围内。
（1）1KW 电炉加热(电阻丝)，最度温度为120℃(软件实现)（2）恒温箱温度可设定，温度控制误差≦±2℃（软件实现PID）（3）实时显示温度和设置温度，显示精度为1℃(LED)。
基于AT89C51单片机电烤箱的温度控制系统设计与实现之欧阳术创编
基于单片机的电烤箱控制系统设计学生：XXX 指导教师：XX内容摘要：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Single-chipbasedontheoven’stemperaturecontrolsystemdesignAbstract:With 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, Or even some products in the productionprocess 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. 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. Keywords:Microcontroller Temperature Electric ovens Control目录基于单片机的电烤箱控制系统设计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 (1)1.1. 该设计的目的及意义 (1)1.2. 该设计的技术指标 (2)2. 系统设计 (3)2.1. 设计思想 (3)2.2. 方案可行性分析 (4)2.3. 总体方案 (5)3. 硬件设计 (6)3.1. 硬件电路的工作原理 (6)3.2. 参数计算 (7)4. 软件设计 (8)4.1. 软件设计思想 (8)4.2. 程序流程图 (9)4.3. 程序清单 (10)5. 系统仿真与调试 (11)5.1. 实际调试或仿真数据分析 (11)5.2. 分析结果 (13)6. 结论 (12)7. 参考文献 (13)8. 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。
而本设计正是为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用以 51系列单片机为控制核心，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。
通过本设计的实践，将以往学习的知识进行综合应用，是对知识的一次复习与升华，让以往的那些抽象的知识点在具体的实践中体现出来，更是对自己自身的挑战。
1.2 .该设计的技术指标设计并制作一个基于单片机的温度控制系统，能够对炉温进行控制。
炉温可以在一定范围内由人工设定，并能在炉温变化时实现自动控制。
若测量值高于温度设定范围，由单片机发出控制信号，经过驱动电路使加热器停止工作。
当温度低于设定值时，单片机发出一个控制信号，启动加热器。
通过继电器的反复开启和关闭，使炉温保持在设定的温度范围内。
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AT89C51单片机的烤箱温度控制系统的设计
基于AT89C51单片机的烤箱温度控制系统的设计作者：赵恩来源：《中国科技纵横》2017年第04期摘要：控温，作为当今人们不断创新与研究的新重点对象，在生活实际中起到了相当重要的作用。
电烤箱的诞生就是充分体现出当今人类智慧结晶的产物。
本文着重将电烤箱研究模型，将单片机技术作为新鲜血液注入到电烤箱的设计中，从而起到精确、高效的控温作用。
本文以电烤箱为例，通过对单片机系统等硬件系统和PID算法等软件模块的设计，完成了电烤箱温度控制系统。
利用上述控温系统可以显著提升精确性与时效性，从而大大提高产品质量，降低成本，提高产率，以获得高效的控温产品。
关键词：单片机；温度控制；A/D转换；PID算法中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）04-0052-021 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。
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。
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生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
最新AT89C52单片机为核心的电烤箱温度控制系统--单片机课程设计
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AT89C52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。
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 (3)第2章课程设计的方案 (4)2.1概述 (4)2.2系统组成总体结构 (4)第3章硬件设计 (6)3.1单片机最小系统的设计 (6)3.1.1时钟电路设计 (8)3.1.2复位电路设计 (9)3.2温度检测模块的设计 (10)3.2.1 DS18B20芯片的内部结构 (11)3.2.2 DS18B20的测温原理 (11)3.2.3 DS18B20数据处理 (12)3.2.4 DS18B20温度检测电路设计 (13)3.3报警电路的设计 (14)3.4按键电路的设计 (15)3.5驱动模块的设计 (15)第4章软件设计 (17)4.1主程序流程图 (17)4.2温度检测模块 (18)第5章课程设计总结 (20)参考文献 (21)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。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
- 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)。
基于AT89C52单片机的智能电烤箱系统此电烤箱温度控制系统利用单片机的中断功能来设计一种智能的烤箱系统，避免电烤箱加热过程中发生安全事故。
本文以AT89C52单片机最小系统为主控芯片，利用DS18B20数字温度传感器采集温度。
这种温度控制系统能过通过LCD1602显示屏直观的来观察电烤箱温度，通过按钮调节上限和下限温度的值。
一、系统设计1.1系统设计思路采用AT89C52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。
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。
当DS18B20检测到温度超过设定的值时，发出信号到单片机AT89C52的中断端口，由AT89C52单片机控制加热系统断电，这样就能过很好的解决温度过高的问题，起到一个很好的保护的作用。
当DS18B20传感器检测到温度低于设定的下限值时，又会给AT89C52单片机一个启动信号，AT89C52就又会重启加热系统开始工作，这样，就能保证电烤箱能正常加热了。
当DS18B20传感器检测温度达到燃烧的临界点时，会给AT89C52输入一个预报警信号，AT89C52就会控制报警系统报警，这样，就起到一个很好的保护作用，避免了因为电烤箱温度过高而引起的火灾。
1.2方案总体框架图系统主要包括单片机控制模块，温度采集模块，温度显示模块，温度上下限调整模块，电机驱动模块和外部存储模块等六大部分。
控制模块主要由单片机AT89C52构成，温度采集由DS18B20传感器采集。
稳压电源为整个系统提供+5V的直流电压。
其系统总体框架如图1.2所示:单片机控制模块温度检测模块外部存储显示模块温度调整模块温度显示模块语音报警模块图1.2系统框架图二、硬件设计2.1单片机电路设计根据温度控制特点，本次设计采用AT89C51。
AT89C51单片机是美国Intel 公司的8位高档单片机的系列。
也是目前应用最为广泛的一种单片机系列。
其内部结构简化框图如下所示。
AT89C51系列单片机主要有CPU、存储器，I\O接口电路及时钟电路等部分组成。
2.1.3 AT89C51单片机引脚功能AT89C51系列单片机的封装形式有两种：一种是双列直插方式的封装；另一种是方形的封装。
AT89C51单片机40个引脚及总线结构图如下所示。
其CMOS工艺制造的低地功耗芯片也有采用方形的封装。
但为44个引脚，其中4个引脚是不使用的。
由于at89C51单片机是高性能的单片机。
同时受到引脚数目的限制，所以有部分引脚具有第二功能。
如图2.1.3-1单片机引脚图。
a.主电源引脚主电源引脚两根：VCC接+5V电源正端；VSS接+5V电源地端。
b.外接晶体引脚两根XTAL1:接外部石英体和微调电源一端。
XTAL2:接外部晶体和微调电容另一端。
其中，对用外部时钟时，对于HMOS单片机,XTAL1脚接地，XTAL2脚作为外部振荡信号输入端。
对CHMOS单片机XTAL1脚作为外部振荡信号的输入端，XTAL2脚空不接。
图2.1.3-1 单片机引脚图2.1.4 引脚功能I\O引脚共32根。
A．PO口：P0.0-P0.7统称为PO口是8位双向I/O口线。
P0口即可作为地址/数据总线使用，又可作为通用的I/O口线。
在不接片外存储器与不扩展I/O 口时，可作为准双向输入/输出口。
在接有片外存储器或扩展I/O时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据的总线。
B．P1口：P1.0-P1.7统称为P1口。
是8位准双向I/O口线。
P1口作为通用I/O口使用。
C．P2口：P2.0-P2.7统称为P2口。
是8位准双向I/O口线。
P2口即可作为通用的I/O口使用。
也可作为片外存储器的高8位地址线。
与P0口组成16位片外存储器单元地址。
P3口的第二功能如下表所示：P3口的第二功能P3.0 RXD 串行口输入P3.1 TXD 串行口输出IM外部中断0输入P3.2 0IM外部中断1输入P3.3 1P3.4 T0 定时/计数器0计数输入P3.5 T1 定时/计数器1输入P3.6 WR片外RAM写选通信号（输出）P3.7 RD片外RAM读选通信号（输出）2.1.5 控制线控制线共四根。
A：ALE/PROG 地址锁存有效信号输出率。
B：PSEN 片外程序存储器读选通信号输出端低电平有效。
C：RST/VPD 复位信号备用电源输入信号。
D：EA/VPP 片外程序存储器选用端。
2.1.6 AT89C51单片机的存储器结构AT89C51单片机的存储器物理结构上分为片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器和片外程序存储器等4个存储空间。
2.1.7 AT89C51单片机的并行I/O端口AT89C51单片机有4个8位并行I/O端口（P0、P1、P2、P3）每个端口都各有8条I/O口线，每条I/O口线都独立地用作输入输出，在具有片外扩展存储器的系统中，P2口送出高8位地址，P0口分时送出低8位地址和8位数据。
a.P0口，P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用口，也可作为通用I/O接口。
b.P1口，P1口为准双向口，它在结构上与P0口的区别在与输出驱动部分。
其输出驱动部分由场效应管V1与内部上拉电阻组成，当某位输出高电平时，可以提供上拉电流负载，不必像P0口上那样需要外接上拉电阻。
c.P2口，P2口也为准双向口。
其具有通用I/O接口或高8位地址总线输出两种功能，所以其输出驱动结构比P1口输出驱动结构多了一个输出模拟转换开关MUX和反相器3。
d.P3口,P3口的输出驱动由与非门3和V1组成，比P0、P1、P2口结构多了一个缓冲器4。
P3口除了可为通用准双向I/O接口外，每一根线还具有第二功能。
2.1.8 AT89C51单片机时钟电路及时序a.时钟电路AT89C51单片机的时钟信号通常有两种方式产生：一种是内部的方式，一种是外部的方式。
图2.1.8-1、2.1.8-2所示。
b.时序AT89C51单片机指令字节数和机器周期数可分为六类。
即单字节单机器周期指令、单字节双机器周期指令、单字节四机器周期指令、双字节单机器指令、双字节双机器周期指令和三字节双机器周期指令。
图2.1.8-1 内部方式时钟电路图2.1.8-2 外部方式时钟电路2.1.9 复位电路复位是通过某种方式，使单片机内各寄存器的值变为初值状态操作，AT89C51单片机在时钟电路工作以后，在RST/VPD端持续给出两个机器周期的高电平就可以完成复位操作。
复位分为上电复位和按键手动复位两种方式。
AT89C51单片机复位状态如下所示：寄存器复位状态寄存器复位状态PC 0000H ACC 00HB 00H PSW 00HSP 07H DPTR 0000HP0-P1 OFFH IP XXX00000BIE 0XX00000B TMOD 00HTCON 00H TL0、TL1 00HTH0、TH1 00H SCON 00HSBUF 不定 PCON 0XXX0000B2.3温度检测模块温度检测模块主要是由DS18B20传感器构成。
该产品采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
其电路图如2.3所示： DS18B2031.5DQ2VCC3GND 1U3DS18B20+5V图2.3温度检测电路3.2 .2 DS18B20芯片的内部结构和功能DS18B20的内部结构图（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（2）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V 。
（4）测温范围：-55 ~+125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
（5）通过编程可实现9~12位的数字读数方式。
（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。
（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。
3.2 .2 DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理如图2所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
图23.2 .3 DS18B20的测温过程由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
3.2 .4 DS18B20数据处理DS18B20的高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如图3所示。
当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。
单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后。
DS18B20温度数据表上表是DS18B20温度采集转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于或等于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。