基于单片机的智能水温过程控制系统设计论文设计.doc

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1、基于单片机的智能水温控制系统设计2012届毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的智能水温控制系统设计系别：机电系专业：应用电子技术班级：09应电32学生姓名：卞小东学号：0901083222指导老师：曹双兰提交时间：2012年1月-33-基于单片机的智能水温控制系统设计摘要本设计以AT89C52单片机为核心，采用了温度传感器DS18B20,74HC245,LED显示器对温度进行控制。该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制实现水温控制的全过程。本设计实现了水温

2、的智能化控制以及提供完善的人机交互界面及多机通讯接口，系统由前向通道模块（即温度采样模块）、后向控制模块、系统主模块等三大模块组成。本系统的特点在于采用PC机及普通键盘实现了多机通信。该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制。因此，应以单片微型计算机为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足检测、控制应用类型的功能要求。另外，单片机的使用也为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机交互界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑道路中往往是难以实现或无法

3、实现的。所以，本例采用以单片机为核心的直接数字控制系统。关键词：AT89C52单片机；温度传感器；74HC245；LED显示器-33-基于单片机的智能水温控制系统设计目录摘要-1-第一章绪论-4-1.1系统概述-4-第二章系统方案设计-5-2.1总体方案论证-5-2.2模块方案论证-6-2.2.1控制方案论证-6-2.2.2系统组成论证-7-2.2.3单片机系统选择-7-2.2.4温度控制方案论证-7-2.2.5LED显示电路论证-8-第三章总体设计-9-3.1总体设计系统图-9-3.2AT89C52单片机-9-3.474

4、HC245-12-3.5DS18B20温度传感器-13-第四章硬件电路设计-17-4.1主机控制部分-17-4.2电路的整体排布-17-4.3复位电路设计-17-4.4系统电源电路-18-4.5时钟电路的设计-18-4.6温度采样电路-19-4.7温度控制系统-20-4.8数字显示部分-20-4.9报警电路设计-20-第五章仿真调试结果-22-5.1KeiluVision2软件简介-22--33-基于单片机的智能水温控制系统设计5.2Keil调试-22-5.3proteus仿真-23-第六章设计总结-25-6.1设计过程总

5、结-25-6.2设计功能拓展-25-参考文献-26-致谢-27-附录：程序清单-28--33-基于单片机的智能水温控制系统设计第一章绪论1.1系统概述单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数

6、。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，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生产中经常会遇到的问题。该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程，并且，控制分为手动

7、和声控两种途径。因此，应以单片微型计算机为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足检测、控制应用类型的功能要求。另外，单片机的使用也为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机交互界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑道路中往往是难以实现或无法实现的。所以，本例采用以单片机为核心的直接数字控制系统。本设计的任务与要求为一升水由1kw的电炉加热，要求水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本不变。主要性能指标a.控制精度：温度控制的静态误差≤3℃。b.用十进制数码显示实际

8、水温。c.温度设定范围：00-90℃，最小区分度为1℃。d.能打印实测水温值。扩展功能a.具有通信能力，可接受其他数据设备发来的命令，或将结果传送到其他数据设备。b.采用适当的控制方法实现当设定温度与环境温度突变时，减小系统的调节时间和超调量。c.温度控制的静态误差≤1℃。-33-基于单片机的智能水温控