ATC单片机温度控制新版系统.doc

毕业设计（论文）论文题目：AT89C51单片机温度控制系统所属系部：电子工程系指导老师：职称：学生姓名：班级、学号:专业：应用电子技术年05月15日毕业设计（论文）任务书题目：AT89C51单片机温度控制系统任务和要求：设计并制作一个能够控制1KW电炉温度控制系统，控制温度恒定在37--38度之间。时间：年月日至年月日所属系部：电子工程系学生姓名：学号：专业：应用电子技术指导单位或教研室：测控技术教研室指导老师：职称：年月日摘要本设计是以一个1KW电炉为控制对象，以AT89C51为控制系统关键，经过单片机系统设计实现对保电炉温度显示和控制功效。本温度控制系统是一个闭环反馈调整系统，由温度传感器DS18B20对保炉内温度进行检测，经过调理电路得到适宜电压信号。经A/D转换芯片得到对应温度值，将所得温度值和设定温度值相比较得到偏差。经过对偏差信号处理取得控制信号，去调整加热器通断，从而实现对保温箱温度显示和控制。本文关键介绍了电炉温度控制系统工作原理和设计方法，论文关键由三部分组成。①系统整体方案设计。②硬件设计，关键包含温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。③系统软件设计，软件设计采取模块化设计，关键包含A/D转换模块、显示模块等。关键词：单片机传感器温度控制目录绪论1第一章温度控制系统设计和思绪21.1温度控制系统设计思绪21.2系统框图2第二章AT89C51单片机32.1AT89C51单片机介绍32.2AT89C51单片机关键特征32.3AT89C51单片机管脚说明4第三章温度控制硬件设备63.1温度传感器介绍63.2DS18B20工作原理73.3DS18B20使用中注意事项8第四章系统硬件设计94.1温度采集电路94.2数码管温度显示电路94.2.1数码管分类94.2.2数码管驱动方法104.2.3恒流驱动和非恒流驱动对数码管影响114.3单片机接口电路124.3.1P0口上拉电阻原理124.3.2上拉电阻选择144.4单片机电源及下载线电路144.5温度控制电路15第五章温度控制软件设计175.1数码管动态显示175.2DS18B20初始化175.3系统步骤图19谢辞20参考文件21附录22绪论温度控制，在工业自动化控制中占有很关键地位。单片机系统开发应用给现代工业测控领域带来了一次新技术革命，自动化、智能化均离不开单片机应用。将单片机控制方法利用到温度控制系统中，能够克服温度控制系统中存在严重滞后现象，同时在提升采样频率基础上能够很大程度提升控制效果和控制精度。现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中全部用到了工控机，小型机、甚至是巨型机处理机等，当然这些处理机有一个很大特点，那就是很高运行速度，很大内存，大量数据存放器。但随之而来是巨额成本。在很多小型系统中，处理机成本占系统成本百分比高达20%，而对于这些小型系统来说，配置一个如此高速处理机没有任何须需，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在意系统快速性，所以用成本低廉单片机控制小型，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算系统中是很适合。温度控制，在工业自动化控制中占有很关键地位，如在钢铁冶炼过程中要对出炉钢铁进行热处理，才能达成性能指标，塑料定型过程中也要保持一定温度。伴随科学技术迅猛发展，各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性和自适应能力要求越来越高，被控对象或过程非线性、时变性、多参数点强烈耦合、较大随机扰动、多种不确定性和现场测试手段不完善等，使难以按数学方法建立被控对象正确模型情况。伴随电子技术和应用需求发展，单片机技术得到了快速发展，在高集成度，高速度，低功耗和高性能方面取得了很大进展。伴伴随科学技术发展，电子技术有了更高飞跃，我们现在完全能够利用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们能够很轻易地做到多点温度检测，假如对此原理图稍加改善，我们还能够进行不一样地点实时温度检测和控制。第一章温度控制系统设计和思绪1.1温度控制系统设计思绪在这个系统中我们从性能及设计成本考虑,我们选择AT89C51芯片。AT89C51广泛使用，使单片机价格大大下降。现在，89C51市场零售价已经低廉所以，如把89C51作为接口芯片使用，在经济上是合算。在温度传感器选择上我们采取温度芯片DS18B20测量温度。该芯片物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形很好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。本制作最大特点之一就是直接采取温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。采取温度芯片DS18B20测量温度，表现了作品芯片化这个趋势。部分功效电路集成，使总体电路更简练，搭建电路和焊接电路时愈加快。而且，集成块使用，有效地避免外界干扰，提升测量电