基于单片机的恒温箱课程设计样本

成都理工大学工程技术学院

《恒温箱控制系统》课程设计报告

系别：自动化工程系

专业：自动化

姓名：杜亮

学号： 20307202

6月16日

摘要

温度测量与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛应用。随着微电子技术发展，各种高性能半导体集成温度传感器，在温度测控领域得到了极为广泛应用。恒温箱智能控制系统是用半导体温度传感器做测温器，用单片机控制温度平衡，最后达到恒温目。

本文对系统所能实现功能做了简朴简介，并简朴简介了系统使用51单片机性能和发展状况；同步对DS18B20做了简介。

本文重点简介了系统硬件分析与设计，对硬件各某些电路一一进行了简介。绘制了电路原理图，并进行了电路焊接，完毕了系统硬件调试。依照硬件设计和系统所要实现功能，本设计对软件也进行了设计，并通过重复模仿运营、调试，完毕了系统软件设计，最后形成了一套完整智能温度控制系统。

核心词：温度平衡DS18B20 51单片机

目录

摘要 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。目录 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。前言 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1 系统设计分析 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

1.1 设计题目规定 .............................................................................. 错误!未定义书签。

1.2 设计方案选取 .............................................................................. 错误!未定义书签。

2 硬件电路设计 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

2.1 硬件电路设计 .............................................................................. 错误!未定义书签。

2.1.1 传感器 ............................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.2 温度传感器DS18B20 ..................................................... 错误!未定义书签。

2.1.3 LED数码管显示电路 ..................................................... 错误!未定义书签。

2.2 硬件总电路图 .............................................................................. 错误!未定义书签。

3 程序设计 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 程序设计简介 .............................................................................. 错误!未定义书签。

3.2 程序编写 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

4 总结 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。

前言

近年来为了保证产品质量，各个行业行为规范就越来越高，众多机械类、医药类、化工类、建筑类等工业和公司都离不开恒温箱使用；为了保证恒温箱许多重要技术指标可以达到国家技术所规定规定，必要对其进行检测，保证产品质量[1]。本系统所设计、研发数字恒温箱能非常好地解决这些问题。

温度控制系统是自动控制系统较为复杂控制，其控制滞后性是整个系统中最难克服难题，由于温度变化是纯滞后环节，而温度控制也是一种惯性大，应变慢控制对象[2]。在温度控制系统中普通用到是较为先进控制系统理论和控制算法。本系统中采用了PID算法，其算法应用到了系统软件设计中，对整个加热过程使用模糊PID控制方案，对于加热过程中所产生各种干扰和恒温箱惯性问题都进行了分析[3]。

恒温箱智能控制系统采用半导体集成温度传感器满足温度测量规定，温度传感器将采集温度信号转换成电流信号，然后再由转换电路将电流信号转换为电压信号，通过放大电路和模/数转换芯片将电压信号转换成数字信号，由单片机解决后，将测量得到温度值显示于液晶显示屏上。系统所有输入输出控制集中由单片机统一管理,各关于运营参数设定，可通过键盘输入，设定温度、箱温实时值在液晶显示模块上显示，操作以便。

该系统具备实时温度显示和温度设定功能，还具备温度上、下限报警和自动