基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)

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1、基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目：基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系別：機(jī)電系專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)班級：09應(yīng)電32學(xué)生姓名：卞小東學(xué)號：0901083222指導(dǎo)老師：曹雙蘭提交時間：2012年1月-33-基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)以AT89C52單片機(jī)為核心，采用了溫度傳感器DS18B20,74HC245,LED顯示器對溫度進(jìn)行控制。該水溫控制系統(tǒng)是一個典型的檢測、控制型應(yīng)用系統(tǒng)，它要求系統(tǒng)完成從水溫檢測、信號處理、輸入、運(yùn)算到輸出控制實(shí)現(xiàn)水溫控制的全過程。本設(shè)計(jì)實(shí)

2、現(xiàn)了水溫的智能化控制以及提供完善的人機(jī)交互界面及多機(jī)通訊接口，系統(tǒng)由前向通道模塊（即溫度采樣模塊）、后向控制模塊、系統(tǒng)主模塊等三大模塊組成。本系統(tǒng)的特點(diǎn)在于采用PC機(jī)及普通鍵盤實(shí)現(xiàn)了多機(jī)通信。該水溫控制系統(tǒng)是一個典型的檢測、控制型應(yīng)用系統(tǒng)，它要求系統(tǒng)完成從水溫檢測、信號處理、輸入、運(yùn)算到輸出控制。因此，應(yīng)以單片微型計(jì)算機(jī)為核心組成一個專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足檢測、控制應(yīng)用類型的功能要求。另外，單片機(jī)的使用也為實(shí)現(xiàn)水溫的智能化控制以及提供完善的人機(jī)交互界面及多機(jī)通訊接口提供了可能，而這些功能在常規(guī)數(shù)字邏輯道路中往往

3、是難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)的。所以，本例采用以單片機(jī)為核心的直接數(shù)字控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：AT89C52單片機(jī)；溫度傳感器；74HC245；LED顯示器-33-基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄摘要-1-第一章緒論-4-1.1系統(tǒng)概述-4-第二章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)-5-2.1總體方案論證-5-2.2模塊方案論證-6-2.2.1控制方案論證-6-2.2.2系統(tǒng)組成論證-7-2.2.3單片機(jī)系統(tǒng)選擇-7-2.2.4溫度控制方案論證-7-2.2.5LED顯示電路論證-8-第三章總體設(shè)計(jì)-9-3.1總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖-9-3.2AT89C5

4、2單片機(jī)-9-3.474HC245-12-3.5DS18B20溫度傳感器-13-第四章硬件電路設(shè)計(jì)-17-4.1主機(jī)控制部分-17-4.2電路的整體排布-17-4.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)-17-4.4系統(tǒng)電源電路-18-4.5時鐘電路的設(shè)計(jì)-18-4.6溫度采樣電路-19-4.7溫度控制系統(tǒng)-20-4.8數(shù)字顯示部分-20-4.9報警電路設(shè)計(jì)-20-第五章仿真調(diào)試結(jié)果-22-5.1KeiluVision2軟件簡介-22--33-基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.2Keil調(diào)試-22-5.3proteus仿真-23-第六章

5、設(shè)計(jì)總結(jié)-25-6.1設(shè)計(jì)過程總結(jié)-25-6.2設(shè)計(jì)功能拓展-25-參考文獻(xiàn)-26-致謝-27-附錄：程序清單-28--33-基于單片機(jī)的智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章緒論1.1系統(tǒng)概述單片微型計(jì)算機(jī)是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而誕生的，由于它具有體積小、功能強(qiáng)、性價比高等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、軍事裝置、機(jī)器人、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡化了設(shè)計(jì)。本文主要介紹單片機(jī)在溫度控制中的應(yīng)用。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、

6、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制。采用MCS-51單片機(jī)來對溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，單片機(jī)對溫度的控制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的問題。該水溫控制系統(tǒng)是一個典型的檢測、控制型應(yīng)用系統(tǒng)，它要求系統(tǒng)完成從水溫檢測、信號處理、輸入、運(yùn)算到輸出控制電爐加

7、熱功率以實(shí)現(xiàn)水溫控制的全過程，并且，控制分為手動和聲控兩種途徑。因此，應(yīng)以單片微型計(jì)算機(jī)為核心組成一個專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足檢測、控制應(yīng)用類型的功能要求。另外，單片機(jī)的使用也為實(shí)現(xiàn)水溫的智能化控制以及提供完善的人機(jī)交互界面及多機(jī)通訊接口提供了可能，而這些功能在常規(guī)數(shù)字邏輯道路中往往是難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)的。所以，本例采用以單片機(jī)為核心的直接數(shù)字控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求為一升水由1kw的電爐加熱，要求水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度降低時實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整，以保持設(shè)定的溫度基本不變。主要性能指標(biāo)a.控制

8、精度：溫度控制的靜態(tài)誤差≤3℃。b.用十進(jìn)制數(shù)碼顯示實(shí)際水溫。c.溫度設(shè)定范圍：00-90℃，最小區(qū)分度為1℃。d.能打印實(shí)測水溫值。擴(kuò)展功能a.具有通信能力，可接受其他數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)來的命令，或?qū)⒔Y(jié)果傳送到其他數(shù)據(jù)設(shè)備。b.采用適當(dāng)?shù)目刂品椒▽?shí)現(xiàn)當(dāng)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度突變時，減小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量。c.溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃。-33-基于單片機(jī)的智能水溫控