毕业设计237智能温度控制系统
基于plc的智能温控系统毕业设计
基于plc的智能温控系统毕业设计基于 PLC 的智能温控系统毕业设计一、引言温度控制在工业生产、农业养殖、日常生活等众多领域都具有至关重要的作用。
传统的温控系统往往存在精度不高、响应速度慢、稳定性差等问题，难以满足现代生产和生活的需求。
随着可编程逻辑控制器（PLC）技术的不断发展，基于 PLC 的智能温控系统应运而生，其凭借着高精度、快速响应、稳定性好等优点，在各个领域得到了广泛的应用。
二、系统总体设计（一）系统需求分析在设计智能温控系统之前，首先需要对系统的需求进行详细的分析。
系统需要能够实时监测温度，并根据设定的温度值进行自动控制，同时还需要具备报警功能，当温度超出设定范围时能够及时发出警报。
此外，系统还需要具备良好的人机交互界面，方便操作人员进行参数设置和监控。
（二）系统总体结构基于 PLC 的智能温控系统主要由温度传感器、PLC 控制器、执行机构、人机交互界面等部分组成。
温度传感器用于实时采集温度信号，并将其转换为电信号传输给 PLC 控制器。
PLC 控制器对采集到的温度信号进行处理和分析，并根据设定的控制算法输出控制信号，控制执行机构（如加热器、冷却器等）的工作状态，从而实现对温度的精确控制。
人机交互界面则用于操作人员进行参数设置、监控温度变化等操作。
三、硬件设计（一）温度传感器选型温度传感器的选型直接影响到系统的测量精度和响应速度。
在本系统中，选用了高精度、响应速度快的热电偶温度传感器。
热电偶温度传感器具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，能够满足系统的需求。
（二）PLC 控制器选型PLC 控制器是整个系统的核心，其性能直接影响到系统的稳定性和可靠性。
在本系统中，选用了西门子 S7-200 系列 PLC 控制器。
该系列PLC 控制器具有功能强大、可靠性高、编程简单等优点，能够满足系统的控制需求。
（三）执行机构选型执行机构的选型需要根据系统的控制要求和实际工作环境来确定。
在本系统中，选用了电加热器和风扇作为执行机构。
温度控制系统的设计_毕业设计论文
温度控制系统的设计_毕业设计论文摘要：本文基于温度控制系统的设计，针对工况不同要求温度的变化，设计了一种通过PID控制算法实现温度控制的系统。
该系统通过传感器对温度进行实时监测，并将数据传输给控制器，控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较，并通过PID算法进行控制。
实验结果表明，该温度控制系统具有良好的控制性能和稳定性。
关键词：温度控制系统；PID控制；控制性能；稳定性1.引言随着科技的发展，温度控制在很多工业和生活中都起到至关重要的作用。
温度控制系统通过对温度的监测和控制，可以保持系统的稳定性和安全性。
因此，在各个领域都有大量的温度控制系统的需求。
2.温度控制系统的结构温度控制系统的结构主要包括传感器、控制器和执行器。
传感器负责对温度进行实时监测，并将监测到的数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较，并通过PID控制算法进行控制。
执行器根据控制器的输出信号进行操作，调节系统的温度。
3.PID控制算法PID控制算法是一种常用的控制算法，通过对控制器进行参数调节，可以实现对温度的精确控制。
PID算法主要包括比例控制、积分控制和微分控制三部分，通过对每一部分的权值调节，可以得到不同的控制效果。
4.实验设计为了验证温度控制系统的性能，我们设计了一组温度控制实验。
首先，我们将设定一个目标温度值，然后通过传感器对实际温度进行监测，并将数据传输给控制器。
控制器根据设定值和实际值进行比较，并计算控制信号。
最后，我们通过执行器对系统的温度进行调节，使系统的温度尽量接近目标温度。
5.实验结果与分析实验结果表明，通过PID控制算法，我们可以实现对温度的精确控制。
在设定目标温度值为40℃的情况下，系统的稳态误差为0.5℃，响应时间为2秒。
在不同工况下，系统的控制性能和稳定性都得到了有效的保证。
6.结论本文基于PID控制算法设计了一种温度控制系统，并进行了相应的实验验证。
实验结果表明，该系统具有良好的控制性能和稳定性。
《2024年基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现》范文
《基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，温度控制系统的智能化已经成为现代工业、农业、家庭等领域的迫切需求。
本文旨在设计并实现一个基于单片机的温度智能控制系统，该系统能够实时监测温度，并根据预设的温度阈值自动调节环境温度，提高工作效率，节约能源。
二、系统设计1. 系统硬件设计本系统主要硬件部分包括：单片机、传感器、执行器及外围电路。
其中，单片机作为核心控制器，负责接收传感器采集的温度信息，根据预设的温度阈值，通过执行器控制环境温度。
传感器采用高精度的温度传感器，确保采集的温度信息准确可靠。
执行器可根据单片机的指令调节环境温度。
2. 系统软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计及与外部设备的通信协议。
程序设计采用模块化设计思想，便于后期维护和升级。
程序主要包括温度采集模块、数据处理模块、控制输出模块等。
其中，温度采集模块负责实时采集传感器数据；数据处理模块对采集的数据进行处理，判断是否需要调节环境温度；控制输出模块根据数据处理模块的判断结果，通过执行器调节环境温度。
三、系统实现1. 硬件连接将传感器、执行器与单片机连接，确保各部分正常工作。
传感器将采集的温度信息传输至单片机，单片机根据预设的温度阈值，通过执行器调节环境温度。
2. 程序设计及调试根据系统需求，编写单片机的程序。
程序主要包括初始化程序、主程序及中断服务程序等。
初始化程序负责初始化单片机及外设；主程序负责循环读取传感器数据，处理数据并输出控制指令；中断服务程序负责处理外部中断，如按键输入等。
程序编写完成后，进行调试，确保系统正常工作。
四、系统测试及性能分析1. 系统测试对系统进行实际测试，包括静态测试和动态测试。
静态测试主要检查系统硬件连接是否正确，程序是否能够正常运行；动态测试主要测试系统在各种环境下的性能表现，如温度变化范围、响应时间等。
2. 性能分析经过测试，本系统具有以下优点：（1）高精度：采用高精度的温度传感器，确保采集的温度信息准确可靠；（2）实时性：系统能够实时监测温度，并根据预设的温度阈值自动调节环境温度；（3）稳定性：系统采用模块化设计思想，具有良好的稳定性和可靠性；（4）节能性：通过自动调节环境温度，可有效节约能源。
毕业设计论文-智能温度控制系统
摘要智能温度控制系统近年来随着科技的飞速发展，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。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计编程的，其指令的执行速度快，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。
根据本温度系统的设计要求，该系统是由单片机和温度传感器与一体的综合设计，由于是用单片机采集温度信号，所以在之前必须对温度信号进行放大和转换，就应该选择放大器和A/D转换器，本系统要实现人工智能化，就必须有对温度进行设定，所以还需要设计键盘与单片机系统进行沟通。
关键字：单片机温度传感器键盘 A/D转换器放大器目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章设计要求 (2)2.1 设计课题工艺过程简介 (3)2.2 控制任务指标及要求： (4)第三章系统设计思想 (4)第四章硬件的选择 (6)4.1 单片机的选择 (6)4.2 温度传感器的选择 (6)4.3 显示器的选择 (7)4.4 键盘的选择 (7)4.5 温度控制部分 (8)4.6 自动推舟控制部分 (8)4.7 实现方案 (9)第五章硬件设计 (10)5.1单片机基本系统： (10)5.1.1 单片机8051 (11)5.1.2 8155简介 (17)5.2前向通道 (24)5.2.3 温度传感器： (24)5.2.4 运算放大器 (29)5.2.5 A/D转换器： (33)5.3 后向通道.................................................................................... 错误！未定义书签。
智能温度控制系统的设计
智能温度控制系统的设计数学与计算机科学学院电子信息科学与技术105052003024 李艺远 指导老师：吴建宁【摘要】温度控制对于人们日常生活、生产具有重要意义.本设计以单片机AT89S52为核心控制器构建智能温度控制系统。
该系统通过单片机AT89S52驱动数字温度传感器DS18B20，进行温度数据采集、读取、处理后，通过数码管显示出来.同时，也可通过串口将数据传送至PC系统，在PC端设置了温度接收，显示，控制功能，有利于远程系统控制.该系统具有实时读取温度数据，远程控制操作等特点.【关键词】单片机应用；温度采集控制；DS18B20应用；串口通信目录1.概述 (3)1.1 课题研究背景 (3)1.2 课题研究意义 (3)1.3 相关软件介绍 (3)2.智能温度控制系统的设计 (3)2.1 系统功能 (3)2.2 系统结构 (4)2.2.1 组成结构 (4)2.2.2 工作原理 (4)3.核心控制器的设计 (4)3.1 芯片的选择 (4)3.2 芯片资源的分配 (5)4.显示模块的设计 (5)4.1 数码管结构以及工作原理 (5)4.2 动态显示 (5)4.3 数码管接法 (5)4.4 显示模块的编程及仿真结果 (6)5.温度采集模块的设计 (7)5.1 DS18B20概述 (7)5.2 DS18B20引脚描述 (7)5.3 DS18B20工作原理 (8)5.4 DS18B20功能指令 (8)5.5 DS18B20操作时序分析 (9)5.6 DS18B20连接电路图 (10)5.7温度采模块编程及仿真结果 (11)6.串行通信模块的设计 (11)6.1串口通信结构 (11)6.2串口通信的工作原理 (11)6.3串行通信的电路连接 (12)6.4 串行通信的编程及仿真结果 (12)7.外部设备的电路设计 (13)7.1单片机控制外部设备简介 (14)7.2 PC智能化控制的实现 (14)7.3 强弱电的隔离 (14)8.系统的整体设计 (14)8.1 系统程序设计 (14)8.2原理图和PCB图 (14)9.系统的调试与检测 (16)9.1 检测硬件电路 (16)9.2 模块调试检测 (16)9.3 整体调试检测 (16)10.结束语 (17)致谢 (17)参考文献 (17)附录：源程序 (18)1.概述1.1课题研究背景温度控制是工业生产经常遇到的过程控制，在很多工艺生产过程中，温度的控制效果直接影响到产品的质量,因而设计一种比较理想的温度控制系统是非常有价值的.日常生活中，温度值也是一个重要的参考量.人们的居室，医院等环境都要求对温度的有一定的控制.此外，对温度信息的采集，检测，控制，不仅保证产品质量，还节约能源，安全生活生产方面积极作用。
(完整版)智能温度控制系统毕业设计开题报告
1曹巧媛主编. 单片机原理及应用(第二版). 北竞赛组委会编.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(2001), 北京:北京理工大学出版社，2003
3何力民编. 单片机高级教程. 北京:北京航空大学出版社,2000
4金发庆等编. 传感器技术与应用.北京机械工业出版社,2002
9周润景，张丽娜．基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M]．北京:航空航天大学出版社,2006.P321～P326
10王忠飞，胥芳．MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007．P268-273
11刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第1版.北京：高等教育出版社，1957
设计叙述了基于单片机的智能温度控制系统的设计，包括了硬件组成和软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集，把温度转换成变化的电压，然后有放大器将信号放大，通过A/D转换器，将模拟电压信号转化为对应的数字温度信号电压。其硬件设计中最为核心的器件是单片机，AT89C51，它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换，另一方面，将采集到的数字温度电压值经计算机处理得到相应的温度值，送到LED显示器，以数字形式显示测量的温度。整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机AT89C51实现其控制功能。整个系统结构紧凑，简单可靠，操作灵活，功能强大，性能价格比高，较好的满足了现代生产能和科研的需要。
5王锦标，方崇智．过程计算机控制．北京：清华大学出版社，1997；36～40
6邵惠鹤．工业过程高级控制．上海：上海交通大学出版社，1997；58—62，78—101
7胡寿松．自动控制原理．北京：国防工业出版社，2000；103—124
温度控制系统毕业设计
温度控制系统毕业设计•相关推荐温度控制系统毕业设计摘要在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。
因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。
本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。
本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。
测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。
高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。
该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。
数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。
关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度.AbstractIn our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control ofthe temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide rangeof applications .This article describes a programmer which use a microcontroller toachieve and display the right temperature by intelligent control .This programmermainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit.The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and thenrealize the object temperature measurement. Temperature measurement systemincludes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit,board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperatureprocess of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of theobject by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to themicrocontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digitalthermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55,the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer couldreplace the traditional mercurial thermometer, can be used in family or industrial andproduction, it has a great value.Key words: MCU: DS18B20 : LED display: Digital thermometer。
智能温度控制系统设计课程设计
智能温度控制系统设计课程设计一、引言随着科技的进步和人们对生活品质的要求提高，智能温度控制系统在现代生活中扮演着重要的角色。
本课程设计将通过对智能温度控制系统的设计与实现，培养学生的综合能力，提高他们在工程领域的实际操作能力和创新意识。
二、课程设计目标本课程设计旨在培养学生的以下能力：1. 掌握智能温度控制系统的设计原理和工作机制；2. 熟悉温度传感器、执行器、控制器等元件的选型和使用方法；3. 学会使用单片机编程，实现智能温度控制系统的功能；4. 掌握软硬件调试和故障排除的方法；5. 培养学生的团队合作精神和创新能力。
三、课程设计内容1. 温度传感器原理和选型：介绍常见的温度传感器类型，如热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等，并讲解其原理和特点。
通过实验，学生将学会如何选择合适的温度传感器。
2. 智能温度控制系统设计：通过对温度传感器采集到的信号进行处理，设计一个智能温度控制系统。
学生将学习如何使用控制器来实现温度的监测和控制，并能够根据需求进行温度设定和控制策略的调整。
3. 单片机编程：学生将学习单片机的基本原理和编程方法，了解控制系统的实现过程。
通过编写程序，实现温度传感器与控制器之间的数据交互，并控制执行器进行温度调节。
4. 软硬件调试和故障排除：学生将学习如何进行软硬件调试，找出系统中可能存在的问题并进行修复。
通过实际操作，培养学生的问题解决能力和实践经验。
5. 课程设计报告撰写：学生需要撰写一份完整的课程设计报告，详细描述系统设计的过程和实现的功能。
报告中应包括系统原理、元件选型、编程代码、系统调试和实验结果等内容。
四、课程设计实施步骤1. 团队组建：学生将组成小组，每个小组由3-5名学生组成，分工合作完成课程设计任务。
2. 系统设计计划：小组根据课程设计要求，制定系统设计计划，明确任务分工和时间安排。
3. 温度传感器选型和实验：小组成员根据需求和实验结果，选择合适的温度传感器，并进行实验验证。
温度控制系统毕业论文
温度控制系统毕业论文温度控制系统是一种自动化控制系统，通常由传感器、控制器和执行器组成，用于控制和调节特定环境或设备内的温度。
在工业、农业、医疗、建筑和家庭等领域中都得到了广泛的应用。
本文将介绍温度控制系统的设计与实现。
一、系统设计本温度控制系统基于单片机控制，通过传感器与检测温度变化，并通过控制器对执行器的控制来实现自动控制。
系统的硬件部分包括单片机、温度传感器、LCD显示屏、电源、继电器、电阻器和电容器等元件。
软件部分主要是单片机程序设计。
1.硬件设计（1）单片机本系统采用AT89C52单片机。
该单片机具有充足的存储器，可以存储大量的程序。
此外，该单片机的接口丰富，可以通过串口和LCD显示屏进行通信。
在本系统中，单片机通过串口接收传感器的数据，并通过LCD显示屏输出控制结果。
（2）温度传感器本系统采用DS18B20数字温度传感器。
DS18B20是一种集成了温度传感器和数字转换器的芯片，具有精确度高、响应速度快和线性度好等优点。
该传感器采用单总线制式，具有使用方便和成本低廉的优点。
传感器将检测到的温度数据传输到单片机，通过程序分析实现控制。
（3）LCD显示屏本系统使用16×2字符LCD显示屏，用于显示传感器数据和控制结果。
该显示屏具有低功耗、可靠性高、通信简单等特点，易于控制。
显示屏由单片机控制，通过引脚连接和串口通信实现。
（4）继电器和电阻器本系统采用继电器和电阻器实现温度控制功能。
继电器是一种电气控制元件，由线圈和触点组成。
当电流流经线圈时，继电器将动作，触点也会随之闭合或断开。
在本系统中，继电器用于控制电源开关，实现加热或制冷功能。
电阻器则用于限制电流的大小，以保护系统元件。
2.软件设计本系统的软件部分是在Keil C编译器下编写的单片机程序。
程序主要分为三个模块：传感器接口、控制器和LCD显示。
（1）传感器接口传感器接口模块用于读取传感器数据。
由于本系统采用数字温度传感器，因此传感器接口模块需要进行数字信号转换。
温度控制系统的毕业设计
目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3. 1 温度检测和变送器 (5)3.2温度控制电路 (6)3.3A/D转换电路 (7)3.4报警电路 (8)3. 5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4. 1 软件实现方，去 (14)4. 2 总体程序流程图 (15)4. 3 程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7. 1 硬件清单 (31)7.2 硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中，用于金属热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。
现有企业多采用常规仪表加接触器的斷续控制，随着科技进步和生产的发展，这类设备对温度的控制要求越来越高，除控温精度外，对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求，显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。
随着微电子技术及电力电子技术的发展，采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。
自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
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。
例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检測和控制。
对工件的处理温度要求严格控制，计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。
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。
(完整版)温度控制系统毕业设计
绪论随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决[1]。
传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
1 温度控制及单片机发展历程温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少[2]。
随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。
智能温度控制系统毕业设计论文
智能温度控制系统毕业设计论文目录引言 (1)1 系统的相关介绍 (2)1.1 系统的目的及意义 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 系统传感器DS18B20的介绍 (2)1.3.1 DS18B20的主要特性 (2)1.3.2 DS18B20的外形和内部结构 (3)2 系统分析设计 (4)2.1 温度控制系统结构图及总述 (4)2.2 系统显示界面方案 (4)2.3 系统输入方案 (5)2.4系统的功能 (5)3 相关软件编译知识介绍 (5)3.1 C语言简介 (5)3.1.1 C语言的优点 (5)3.1.2 C语言缺点 (6)3.2 Keil简介 (6)3.2.1 系统概述 (6)3.2.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (7)4系统流程图设计 (7)4.1主程序流程图 (7)4.2 DS18B20控制程序流程图 (8)4.2.1 DS18B20 复位程序流程图 (9)4.2.2 DS18B20写数据程序流程图 (9)4.2.3 DS18B20读数据程序流程图 (11)4.3 温度读取及转换程序流程图 (13)4.4 MAX7219驱动程序流程图 (14)4.4.1 MAX7219写入一个字节数据程序流程图 (14)4.4.2 MAX7219写入一个字数据程序流程图 (15)4.5 数码管温度显示程序流程图 (16)4.6 按键中断服务程序流程图 (17)5 电路仿真 (19)5.1 PROTEUS软件介绍 (19)5.2 温度控制系统PROTEUS仿真 (19)6总结 (21)7参考文献 (22)附录1 源程序代码 (23)引言信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)、信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。
近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段;(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件);(2)模拟集成温度传感器/控制器;(3)智能温度传感器。
本科生单片机毕业设计
毕业设计题目：基于单片机的智能温度控制系统一、引言随着科技的发展和社会的进步，人们对生活质量的要求越来越高。
温度控制作为日常生活和工业生产中的重要环节，直接影响到人们的舒适度和产品的质量。
单片机作为一种常见的嵌入式系统芯片，具有集成度高、功能强大、易于编程等优点，被广泛应用于各种智能控制系统中。
本设计旨在开发一款基于单片机的智能温度控制系统，实现对温度的实时监测和智能调控。
二、系统方案1.硬件方案本系统主要由单片机、温度传感器、显示模块、按键模块和加热模块等部分组成。
单片机选用常用的51系列芯片，温度传感器采用常用的DS18B20，显示模块采用LCD1602，按键模块用于设定温度上下限，加热模块采用继电器控制的加热棒。
2.软件方案软件部分主要包括主程序和各个子程序。
主程序主要完成系统的初始化和各个模块的调度工作。
子程序包括温度采集、温度处理、显示、按键处理和加热控制等。
三、系统实现1.硬件搭建根据设计要求，完成硬件电路的搭建。
包括单片机最小系统、温度传感器接口、显示模块接口、按键模块接口和加热模块接口等。
2.软件编程采用C语言编写程序，实现系统的各项功能。
包括初始化程序、主程序和各个子程序。
子程序包括温度采集、温度处理、显示、按键处理和加热控制等。
在编程过程中，要注重程序的健壮性和可读性，以便于后期的维护和升级。
3.系统调试完成软硬件联调，测试系统的各项功能是否正常。
在调试过程中，要注重观察系统的实时响应速度和稳定性，以便于及时发现和解决问题。
同时，要注意保护硬件设备，避免因操作不当造成损坏。
四、总结与展望本设计通过单片机实现了对温度的实时监测和智能调控，具有较高的实用价值。
在实际应用中，可以根据需要对系统进行扩展和改进，例如增加通信功能、优化算法等。
同时，也可以将本设计应用于其他领域，例如湿度控制、光照控制等。
在未来的研究中，可以尝试将人工智能技术应用于控制系统，提高系统的自适应性和智能性。
本科生进行单片机毕业设计时，通常会选择结合实际应用的项目来进行，以下是一个大致的设计流程和建议：1. 选题阶段：- 根据自身兴趣、专业方向及指导教师建议，选定一个具体且具有实用价值或创新意义的单片机应用课题。
智能温度控制系统硬件设计_毕业设计论文
毕业设计(论文)毕业设计（论文）题目智能温度控制系统（硬件设计）智能温度控制系统（硬件设计）Intelligent temperature control system (hardware)总计：毕业设计（论文）36 页表格 4 个插图16 幅摘要在现代的各种工业生产中 ,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得到了迅速的发展和广泛的应用。
传统的人工监测由于存在很大的的缺点正在逐渐被智能电子监测所取代。
本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统的总体设计方案，包括其功能设计；设计原则；组成与工作原理；二是进行智能传感器的硬件电路设计；包括硬件电路构成及测量原理；温度传感器的选择；单片机的选择；输入输出通道设计；三是进行了调试和仿真，包括硬件仿真和软件仿真。
在此背景之下我们以专业知识为背景，进行智能温控系统的设计及实验。
本系统是一个自动反馈调节系统。
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。
其中主要模块包括：主控单元模块、温度检测模块、1602液晶显示模块、按键输入模块、蜂鸣器报警模块、温度控制模块。
关键字：STC89C52单片机 DS18B20 1602液晶主控单元AbstractIn a variety of modern industrial production, with the rapid development of electronic technology and microcomputer microcomputer measurement and control technology has been rapid development and wide application. Traditional manual monitoring is gradually due to the presence of a lot of the shortcomings of intelligent electronic monitoring replaced.Designed primarily to do the work of the following aspects: First, determine the overall system design, including its functional design; design principles; composition and working principle; intelligent sensor hardware circuit design; including hardware circuit and measuring principle ; temperature sensor selection; microcontroller choice; design of the input and output channels; debugging and emulation, including hardware emulation and software simulation.In this context, our expertise and background, intelligent temperature control system design and experiments. This system is an automatic feedback control system. STC89C52 microcontroller-based control unit, temperature sensor DS18B20 temperature control system. Main modules: the main control unit module, the temperature detection module 1602 LCD module, the key input module, the buzzer alarm module, temperature control module.Key words: STC89C52 SCM DS18B20 1602 LCD main control unit目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 第一章总体设计方案.. (1)1.1 智能温控系统设计方案论证 (1)1.2 方案要求 (1)1.3 方案总体设计框图 (1)1.4 方案选择 (3)1.4.1 主控单元的选择 (3)1.4.2 温度检测单元的选择 (3)1.4.3 温度显示器件的选择 (5)第二章各单元模块的硬件设计 (6)2.1 系统主要器件的介绍 (6)2.1.1 AT89C52单片机的介绍 (6)2.1.2 1602LCD液晶显示的介绍 (9)2.1.3 DS18B20数字温度传感器介绍 (14)2.2 各部分电路设计 (17)2.2.1 晶振电路和复位电路 (17)2.2.2 按键输入电路 (18)2.2.3 温度采集电路 (19)2.2.4 液晶显示电路 (19)2.2.5 报警电路 (20)2.2.6 温度控制电路 (21)第三章软件部分 (22)3.1 系统主程序流程图 (22)总结 (23)参考文献 (24)附录一：电路原理图 (26)附录二：仿真图................................................................................................................. 错误！未定义书签。
智能温度控制系统的设计
智能温度控制系统的设计一、设计任务二、总体设计方案2.2 内部主要组成部分介绍2.2.1 MCS-51单片机中央处理器单片机的内部最核心的部分是CPU，它是单片机的大脑和心脏。
CPU的主要功能是产生各种控制信号、以控制存储器、输入/输出端口的数据传送、数据的算术运算和逻辑运算以及位操作处理等。
它的功能可分为运算器和控制器两种。
2.2.2 MCS-51单片机存储器89C51单片机中共有256个RAM单元，包括低128个单元(地址为00H ~ 7FH)的内部RAM区和高128位(地址为80H ~ FFH)的特殊功能寄存器区。
89C51单片机还有4KB的内部ROM，用于存放程序或表格，称为程序存储器。
2.2.3 MCS-51单片机中断系统89C51单片机的中断功能比较强，有5个中断元，即外部中断2个，定时器中断2个，串行中断1个，有2个中断优先级。
中断控制电路主要包括用于中断控制的四个寄存器:定时器控制寄存器TCON，串行口控制寄存器SCON，中断允许控制寄存器IE，中断优先级控制寄存器IP等。
2.3 MCS-51单片机引脚介绍MCS-51系列单片机采用40引脚双列直插式封装(DIP)，4个并行口共有32根引脚，可分别作为地址线、数据线和I/O线；2根电源线；2根时钟震荡电路引脚和4根控制线。
MCS-51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有许多引脚具有第二功能，以89C51芯片为例，说明各引脚功能如下：图 2-1 89C51引脚图(1)电源引脚Vcc 和VssVss ：接地端。
Vcc ：芯片+5V 电源端。
(2)时钟信号引脚XTAL1和XTAL2XTAL1、XTAL2：当使用单片机内部震荡电路时，用来外接石英晶体和微调电容，XTAL1是片内震荡电路反相放大器的输入端，XTAL2是片内震荡电路反相放大器的输出端，震荡电路的频率就是晶体的固有频率。
当使用外部时钟时，XTAL1接地，XTAL2接外部时钟信号源。
智能温度控制系统设计
毕业设计（论文）08 级机械制造与自动化专业题目：智能温度控制系统设计毕业时间：二O一一年六月学生姓名：指导教师：班级：2010 年5月20日XX职业技术学院届各专业毕业论文（设计）成绩评定表目录一、系统设计方案的研究 (3)（一）系统的控制特点与性能要求 (3)1.系统控制结构组成 (3)2.系统的性能特点 (4)3.系统的设计原理 (4)二、系统的结构设计 (5)（一）电源电路的设计 (5)（二）相对湿度电路的设计 (7)1.相对湿度检测电路的原理及结构图 (7)3.对数放大器及相对湿度校正电路 (8)3.断点放大器 (9)4.温度补偿电路 (9)5.相对湿度检测电路的调试 (10)（三）转换模块的设计 (10)1.模数转换器接受 (10)2.A/D转换器ICL7135 (10)（四）处理器模块的设计 (12)1.单片机AT89C51简介及应用 (12)2.单片机与ICL7135接口 (15)3.处理器的功能 (16)4.CPU 监控电路 (16)（五）湿度的调节模块设计 (16)1.湿度调节的原理 (16)2.湿度调节的结构框图 (17)3.湿度调节硬件结构图 (17)4.湿度调节原理实现 (17)（六）显示模块设计 (18)1.LED显示器的介绍 (18)2.单片机与LED接口 (18)（七）按键模块的设计 (19)1.键盘接口工作原理 (19)2.单片机与键盘接口 (20)3.按键产生抖动原因及解决方案 (20)4.窜键的处理 (20)三、软件的设计及实现 (20)（一）程序设计及其流程图 (21)（二）程序流程图说明 (22)四、致谢 (23)参考文献： (23)智能温度控制系统设计摘要:此系统采用了精密的检测电路（包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成），能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器（AT89C51）中，然后通过软件的编程，将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后，再通过数码管来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的控制电路（光电耦合及继电器等部分电路组成），设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度：当室内空气湿度过高时，控制系统自动启动抽风机，减少室内空气中的水蒸气，以达到降低空气湿度的目的；当室内空气湿度过低时，控制系统自动启动蒸汽机，增加空气的水蒸气，以达到增加湿度的目的，使空气湿度保持在理想的状态；键盘设置及调整湿度的初始值，另外在设计个过程当中，考虑了处理器抗干扰，加入了单片机监视电路。
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摘要智能温度控制系统近年来随着科技的飞速发展，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。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计编程的，其指令的执行速度快，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。
根据本温度系统的设计要求，该系统是由单片机和温度传感器与一体的综合设计，由于是用单片机采集温度信号，所以在之前必须对温度信号进行放大和转换，就应该选择放大器和A/D转换器，本系统要实现人工智能化，就必须有对温度进行设定，所以还需要设计键盘与单片机系统进行沟通。
关键字：单片机温度传感器键盘 A/D转换器放大器目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章设计要求 (2)2.1 设计课题工艺过程简介 (2)2.2 控制任务指标及要求： (2)第三章系统设计思想 (3)第四章硬件的选择 (4)4.1 单片机的选择 (4)4.2 温度传感器的选择 (4)4.3 显示器的选择 (4)4.4 键盘的选择 (4)4.5 温度控制部分 (5)4.6 自动推舟控制部分 (5)4.7 实现方案 (5)第五章硬件设计 (6)5.1单片机基本系统： (6)5.1.1 单片机8051 (6)5.1.2 8155简介 (9)5.2前向通道 (13)5.2.3 温度传感器： (13)5.2.4 运算放大器 (15)5.2.5 A/D转换器： (18)5.3 后向通道 (19)5.4 人机对话通道 (20)5.4.1 显示器： (20)5.4.2 键盘 (23)5.4.374922引脚说明及功能 (26)5.5 其他外围器件 (26)第六章软件设计 (29)6.1 软件设计思路： (29)6.2 程序设计流程说明： (29)6.3 主程序流程图如下： (30)6.4 键盘输入中断服务程序 (31)6.5 温度检测子程序流程图 (31)6.6 程序清单 (32)结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)第一章绪论计算机是人类有史以来最伟大的发明之一，人类经过几个世纪的努力，把计算机从中国古老的算盘发展到当代的计算机。
当代计算机并非仅用于计算，它更广泛地应用到社会生活中的各个领域，从宇宙飞船到人造卫星，从天气预报到地震预报，从办公自动化到生产过程自动化，都离不开计算机的应用，计算机已成为促进现代文明的进步，推动人类社会发展的“智能工具”。
单片微型计算机（single chip microcomputer）被称为单片机，它是各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通微机的微处理器、一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机的应用十分广泛，其具体有以下几个特点：（1）小巧灵活、成本低，易于产品化。
它能方便地组装成各种智能化的控制设备及各种智能仪器仪表。
（2）面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。
（3）抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境条件下都能可靠地工作，这是其它机种无法比拟的。
可以很方便地实现多机和分布控制。
使整个系统的效率和可靠性他大为提高。
（4）单片机具有体积小、功耗低、价格便宜等优点，今年来还开发了一些以单片机母片（如8051），在片中嵌入更多的专用型单片机，因此单片机在计算机控制领域中应用越来越广泛。
单片机的应用意义不仅带来的巨大经济效益。
更重要的意义还在于单片机的应用正从根本上改变着传统的抗争系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件的方法实现。
这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制技术，称之为微控制技术。
微控制技术标志着一种全新概念的出现，是对传统控制技术的一次革命。
随着单片机应用的推广和普及，微控制技术必将不断发展，日益完善。
温度是工业控制对象中主要的被控参数之一,特别是在冶金,化工, 建材,食品加工,机械制造等各类工业中广泛使用加热炉,热处理炉,反应炉等。
这些技术高精度高的自动控制可以使用计算机来完成。
但由于在工业生产中，生产的对象往往是复杂多变的，都用计算机控制可能增加生产成本，因此为了能够满足人们的生产需要，在很多生产控制中就运用到了单片机控制下面就是运用单片机控制元件生成的推舟设计系统。
第二章设计要求设计一个温度控制系统，实现计算机控制自动推舟系统具体要求如下:2.1 设计课题工艺过程简介随着现代社会的高速发展，在工业生产现场和电力电子技术领域中，半导体元器件得到广泛的利用。
在半导体产品的研制和生产过程中，有一道关系到半导体器件性能的关键工序——在外延片上均匀地生长若干不同厚度的掺杂层，生长的方法是：首先，将待加工的外延片放在液相外延炉中预热，在推杆的前端并列放着几个小方框，小方框中装有不同的惨杂物。
当炉温达到一定温度值后，预热结束后炉温开始下降，根据半导体器件的要求，当炉温降到某个设定值时，便要将推杆推进一个舟的距离，使舟中的掺杂物对准外延片，并在外延片生长一片薄层。
当炉温再降到另一个规定值时，直到掺杂完所有层，生成半导体器件。
根据该半导体器件的掺杂层数的不同推舟的距离在20mm-170mm之间。
同样，推舟的速度也各有不同的要求，大约介于7mm/s-25mm/s 之间。
2.2 控制任务指标及要求：掺杂推舟工作温度范围：700- 400℃推舟总距离：小于170mm一次推舟距离：20mm-170mm推舟的速度（可转化为时间）：7mm/s-25mm/s一次工序推舟次数：1-6个舟第三章系统设计思想由于每种半导体器件在掺杂推舟中，其生长层数、舟长度、推舟速度以及推舟温度都不完全相同，因而，在控制系统中必须配备简易的键盘和显示器，以便能够输入和显示各种控制参数，以及控制系统的启动和停止。
该控制系统应该能够接受采集温度信号，并完成信号的非电量到电量的转换，A/D转换，根据对应的温度值来执行相应的动作。
在本推舟控制系统中，拟采用步进电机与滚珠丝杆相结合的方法来带动推杆的运动。
因而推杆的运动是步进式的。
控制步进脉冲的个数和时间间隔，便可以精确的控制位移和时间。
为了便于控制，系统软件应该具备简易的监控功能，以管理显示和键盘。
要对接受到的数据进行转换、存储和各种换算，还要将检测到的给定值进行比较，比较值相符合，发出相应的换算的步进脉冲，以达到控制目的。
依据设计的要求，可以有以下的硬件设计框图：通过上面框图我们可以划分为几个模块来进行硬件设计，通过模块话设计将使设计思路能够清晰明了的展现出来，便于分析和编程。
第四章硬件的选择4.1 单片机的选择在当今的单片机世界里，现在世界上用量最大的几种单片机是MCS-51系列。
该系列单片机以其高性价比，兼容性强，软硬件资源丰富，得到了广泛的应用。
针对本设计，选用对于存储空间的要求不是很高，4K的程序存储空间已经够用，没有必要使用其他存储空间扩展的单片机。
4.2 温度传感器的选择根据设计要求，由于此设计属于工业生产范围，所以对传感器的要求也很高。
在推舟过程中炉温在400～700℃之间，所以要求温度传感器的测量范围在这个之间或有结余。
经过对资料的查找本设计选择装配式镍镉-铜镍热电偶传感器。
工业用的装配式热电偶作为测量温度的变送器通常和显示仪器、记录仪表和电子调节器配套使用。
它可以直接测量各种生产过程中从0℃到1800℃范围的液体、气体和蒸汽介质以及固体的表面温度，在测量过程中热电偶传感器能够至于炉温中直接检测到炉温，所以选择热电偶式传感器较为合适。
（设计中选择了型号的传感器）4.3 显示器的选择题目要求能够显示所测得的温度值实现实时监控。
并且可以根据需要，既要能够显示炉温的温度还要能够显示设定值温度。
同时为了节约成本我们采用三支LED数码显示管，并且要使显示器呈动态显示状态。
4.4 键盘的选择根据设计思路知道，设计要求能够实现人机对话，也就是可以根据不同元器件的生产需要进行人为的设置温度，控制温度上限、下限以及对各个温度点的设置，从而来控制电动机的运行实现推舟生产过程。
所以为了更方便的进行操作，我们选择4×4式键盘，4.5 温度控制部分我们要通过单片机的引脚来对温度进行控制，显然，直接通过引脚对温度的加热设备进行控制，不是很现实，我们只有通过驱动器来对引脚的信号进行处理，来对温度进行检测和控制。
在本计中，为了采集温度信号，使温度能够准确的采集和处理，我采用了热电偶式温度传感器。
通过它的外围器件，能够以小的信号控制比较大的信号。
由于热电偶传感器的测量点可以放置在被测对象上或周围，因此检测到的信号比较准确。
为了补偿热电偶在测量过程中损失的热电势，我采用了电桥冷端补偿法。
具体信息将在后面进行介绍。
4.6 自动推舟控制部分由于自动推舟控制过程中，根据生产需要实现定位控制，因此在设计中采用性能良好的步进电动机作为执行元件，当电机旋转时通过丝杆把电机的旋转运动转化为直线位移，从而推动舟的运动。
我们之所以选用步进电机是因为其具有可靠的快速启动和停止的功能，如果负荷不超过其所提供的动态转矩值，就能够在一刹那间启动与停止，符合系统设计的需要。
由于时间比较仓促的关系在本设计中我就对其软件部分进行了省略。
4.7 实现方案方案一：由于设计题目要求选用8031单片机来实行系统的控制，但受到8031的内存限制，在设计过程中需要对8031进行扩展，因此增加了硬件需求，同时增加了成本。
方案二：8051和8031具有相同的功能，但8051内部增加了ROM/EPROM从而使存储的空间加大，在设计中不许要扩展其他硬件。
通过以上比较，选用8051作为次设计系统的控制核心比较理想。
具体的实现过程，将会在硬件，软件部分详细的进行说明第五章硬件设计在实现硬件设计中需要用到单片机、A/D转换、步进电机、键盘、显示器、传感器、电阻、电容等，具体器件介绍如下：5.1单片机基本系统：单片机系统是整个控制系统的核心，它完成整个系统的信息处理及协调控制功能。
由于系统对控制速度、精度及功能要求都无特别之处，因此可以选用目前广泛使用的MCS--51系列单片机8051。
8051可以提供系统控制所需的中断、定时及存放中间结果的RAM电路但片内没有程序存储器，因此单片机基本系统中除了应包括复位电路和晶体振荡电路以外，还应扩充程序存储器。
5.1.1 单片机80518051是MCS-51系列单片机中的一个产品，MCS-51系列单片机是Intel公司推出的通用型单片机。