片機(jī)溫度控制系統(tǒng)唐煒煒

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1、機(jī)械與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱單片機(jī)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)所學(xué)專業(yè)名稱自動(dòng)化班級(jí)自動(dòng)化114學(xué)號(hào)2011210871學(xué)生姓名唐煒煒指導(dǎo)教師王炳庭2014年5月18日機(jī)電學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)名稱：基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)學(xué)生姓名：唐煒煒指導(dǎo)教師：王炳庭起止時(shí)間：自2014年5月5日起至2014年5月18日止課程設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)一種基于C51單片機(jī)的能對(duì)發(fā)熱器件進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)和控制的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)和基本要求設(shè)計(jì)任務(wù)：運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合ISIS、KEIL軟件進(jìn)行仿真；能及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)熱器件的

2、溫度變化并能對(duì)溫度進(jìn)行設(shè)置；當(dāng)溫度到達(dá)控制溫度時(shí)能對(duì)發(fā)熱器件進(jìn)行控制的功能；具有顯示監(jiān)測(cè)溫度的擴(kuò)展功能?；疽螅耗軌?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)的基本功能；至少設(shè)計(jì)兩種運(yùn)用溫度監(jiān)測(cè)及控制器設(shè)計(jì)的實(shí)例；要求依據(jù)溫度監(jiān)測(cè)及控制器的任務(wù)要求，運(yùn)用單片機(jī)原理、制定實(shí)驗(yàn)方案，并撰寫課程設(shè)計(jì)論文要求符合模板的相關(guān)要求，字?jǐn)?shù)要求3000字以上。機(jī)電學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師評(píng)價(jià)表院（部）機(jī)電學(xué)院年級(jí)專業(yè)自動(dòng)化114學(xué)生姓名唐煒煒學(xué)生學(xué)號(hào)2011210871題目溫度的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)本設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)控制系統(tǒng)。利用數(shù)字溫度傳感

3、器DS18B20，此傳感器課讀取被測(cè)量溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。報(bào)告文字通順，內(nèi)容詳實(shí)，論述充分、完整，立論正確，結(jié)構(gòu)合理；報(bào)告字?jǐn)?shù)符合相關(guān)要求，課題背景介紹清楚；設(shè)計(jì)方案合理邏輯性強(qiáng)，具有說(shuō)服力；圖表完備、符合規(guī)范要求；能對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行全面的總結(jié)，得出有一定價(jià)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。課程設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)合理，思路清晰，設(shè)計(jì)方案正確詳細(xì)，課程設(shè)計(jì)已達(dá)到要求。指導(dǎo)老師簽名：年月日成績(jī)?cè)u(píng)定指導(dǎo)老師簽名：年月日目錄摘要與關(guān)鍵詞11.緒論21.1設(shè)計(jì)背景21.2設(shè)計(jì)要求及任務(wù)22.系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)32.1方案設(shè)計(jì)與選擇3方案一：3方案二：3方案確

4、立：33系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63.1溫度采集部分設(shè)計(jì)63.2矩陣鍵盤的設(shè)計(jì)63.3液晶顯示電路73.4液晶顯示電路84系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)94.1讀取DS18B2094.2數(shù)據(jù)處理子程序94.3鍵盤掃描子程序104.4主程序流程圖105系統(tǒng)測(cè)試125.1靜態(tài)溫度測(cè)試125.2動(dòng)態(tài)溫控測(cè)量125.3結(jié)果分析126總結(jié)13參考文獻(xiàn)13附錄14-29-溫度計(jì)的設(shè)計(jì)摘要與關(guān)鍵詞摘要：該溫度控制系統(tǒng)采用單片機(jī)進(jìn)行水溫實(shí)時(shí)采集與控制。溫度采集由“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器DS18B20提供，DS18B20在-55～25固有測(cè)溫分辨率為0.5℃。水溫

5、實(shí)時(shí)控制采用雙向可控硅BT134和光隔離器MOC3041控制電熱絲和風(fēng)扇進(jìn)行升溫、降溫控制。系統(tǒng)具備較高的測(cè)量精度和控制精度，能完成升溫和降溫控制。關(guān)鍵詞：AT89C51；DS18B20；BT134；MOC3041；水溫控制-29-1.緒論1.1設(shè)計(jì)背景數(shù)字溫度計(jì)采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器（如鉑電阻，熱電偶，半導(dǎo)體，熱敏電阻等），將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化，如電壓和電流的變化，溫度變化和電信號(hào)的變化有一定的關(guān)系，如線性關(guān)系，一定的曲線關(guān)系等，這個(gè)電信號(hào)可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路即A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信

6、號(hào)，數(shù)字信號(hào)再送給處理單元，如單片機(jī)或者PC機(jī)等，處理單元經(jīng)過(guò)內(nèi)部的軟件計(jì)算將這個(gè)數(shù)字信號(hào)和溫度聯(lián)系起來(lái)，成為可以顯示出來(lái)的溫度數(shù)值，如25.0攝氏度，然后通過(guò)顯示單元，如LED,LCD或者電腦屏幕等顯示出來(lái)給人觀察。。1.2設(shè)計(jì)要求及任務(wù)1.1任務(wù)該水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制對(duì)象為1升凈水，容器為搪瓷器皿。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(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以保持設(shè)定的溫度基本不變。1.2要求技術(shù)指標(biāo)為-40~+100度控制精度為1度溫度檢測(cè)精度為0.5度控制對(duì)象為電爐絲加熱器，介質(zhì)為水，LED數(shù)碼直讀顯示2

7、.系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)2.1方案設(shè)計(jì)與選擇系統(tǒng)模塊分可以劃分為：溫度測(cè)量模塊，顯示電路模塊，加熱模塊，控制模塊。為實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，分別做了幾種不同的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了論證。方案一：-29-由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。方案二：由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電

8、流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。加熱裝置有效功率控制模塊根據(jù)題目，可以使用電熱爐進(jìn)行加熱，控制電熱爐的功率即可