温度的自动控制系统毕业论文

温度的自动控制系统毕业论文

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题研究的背景及意义 (1)

1.2 国外的发展状况 (2)

1.3 课题容安排 (3)

2 仿真软件的介绍 (4)

2.1 Proteus软件 (4)

2.1.1 proteus软件简介 (4)

2.1.2 Proteus ISIS工作环境 (5)

2.1.3 Proteus的基本操作 (6)

2.1.4 Proteus简单应用 (6)

2.2 Keil软件 (7)

2.2.1 Keil软件简介 (7)

2.2.2 Keil uVision4 工作环境 (8)

2.2.3 Keil工程的创建 (8)

3 系统总体方案的设计 (10)

3.1 系统方案的设计 (10)

3.2 系统方案的论证 (10)

3.2.1 单片机的选型 (10)

3.2.2 传感器的选型 (12)

3.2.3 键盘的选型 (14)

4 系统硬件模块的设计 (16)

4.1 单片机AT89S51电路的设计 (16)

4.1.1 单片机系统的组成 (16)

4.1.2 单片机的引脚功能 (16)

4.1.3 时钟电路 (19)

4.1.4 复位电路 (19)

4.1.5 单片机的最小系统 (21)

4.2 温度采集电路 (21)

4.2.1 DS18B20的结构框图 (21)

4.2.2 DS18B20引脚定义 (24)

4.2.3 DS18B20的控制方法 (24)

4.2.4 DS18B20测温原理 (26)

4.2.5 DS18B20与单片机的接口电路 (28)

4.3 数码管的显示电路 (28)

4.3.1 LED的结构 (28)

4.3.2 LED的工作原理 (29)

4.3.3 LED数码管显示接口电路 (29)

4.4 键盘输入电路 (30)

4.4.1 消抖动措施 (30)

4.4.2 按键状态识别 (31)

4.4.3 独立式键盘的接口电路 (31)

4.5 蜂鸣器电路 (32)

5 系统软件模块的设计 (33)

5.1 主程序流程图 (33)

5.2 读出温度子程序 (34)

5.3 温度转换命令子程序 (35)

5.4 计算温度子程序 (35)

5.5 显示数据刷新子程序 (36)

5.6 按键扫描处理子程序 (36)

6 系统仿真 (37)

6.1 单片机C语言的简单介绍 (37)

6.1.1 C51编译器所支持的数据类型 (37)

6.1.2 C51所支持的存储类型 (37)

6.1.3 编程过程中需要注意的事项 (38)

6.2 仿真的调试过程 (38)

6.3 仿真结果 (38)

总结 (42)

致谢 (43)

参考文献 (44)

附录一 (46)

附录二 (47)

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

随着科学技术和生产的不断发展和创新，需要对各种参数进行温度测量和设置。因此温度一词在生产生活当中出现的频率越来越多，与之相对应的，温度控制和测量也成为生活生产中被广泛使用的词语，同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用，温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。例如：在农业温室大棚生产、冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制作和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类环境、加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展都有非常重要的作用。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。随着温度检测理论和技术的不断更新, 温度传感器的种类也越来越多，不断的满足生产生活当中的需要。在微机系统中使用的传感器，必须是能够将非电量转换成电量的传感器，然而传统的控制方式不能满足高精度，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。近几年来快速发

展了多种先进的温度控制方式，采用单片机对温度进行控制，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制温度的技术指标，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中经常遇到的问题。

基于单片机的温度控制系统可以实现对温度的显示、预警、控制等功能，对于工业生产效率的提高可以起到很大的作用。科学技术是第一生产力，对温度实现比较系统化的检测控制使人们的生产节奏有一个良好的循环。从而将节约更多的人力物力，降低生产过程中可以省略的一些繁琐的细节。一个简单有效地控制系统可以在一定程度上使工厂的生产效益上一个台阶，只要使用得当，就能发挥作用。

1.2 国外的发展状况

进入21世纪后，智能温度控制器正朝着高精度，多功能，总线标准化，高可靠性及安全性，开发虚拟温度控制器和网络温度控制器，研发单片机测温控系统等高科技的方向迅速发展。

(1)提高温度控制器测温精度和分辨力

在20世纪90年代中期最早推出的智能温度控制器采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到2摄氏度。目前，国外以相继推出多种高精度，高分辨力的智能温度传感器，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。