单片机温度控制系统设计本科学位论文.doc

《单片机温度控制系统设计本科学位论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第1章绪论1.1课题研究的目的和意义当今社会温度测量系统被广泛的应用于社会生产、生活的各个领域。在工业环境监测、医疗、家庭等多方面均有应用。同时单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。在很多电子产品中也将其用到温度监测和温度控制。目前温度测量系统种类繁多，功能参差不齐。有简单应用于家庭的如空调、电饭煲、太阳能热水器、电冰箱等家用电器的温度进行检测和控制。采用AT89S51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与数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周

2、期短等优点，为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。因此，单片机对温度控制问题是一个日常生活中经常会遇到的问题。本论文以上述问题为出发点，设计实现了温度实时测量、显示、控制系统。以AD590为采集器，89C51为处理器，空调相应电路为执行器来完成设计任务提出的温度控制要求。设计过程流畅，所设计的电路单元较为合理。该设计在硬件方案设计单元电路设计，元器件选择等方面较为有特色。1.2温度控制系统的国内现状通过网上查询、翻阅图书了解到国内外市场以单片机为核心的温度控制系统很多，而且方案灵活，且应用面比较广，可用于工业上的加热

3、炉、热处理炉、反应炉，在生活当中的应用也比较广泛，如热水器，室温控制，农业中的大棚温度控制。以上出现的温度控制系统产品，根据其系统组成、使用技术、功能特点、技术指标。选出具有代表性的几种如下：1.虚拟仪器温室大棚温度测控系统在农业应用方面31虚拟仪器温室大棚测控系统是一种比较智能，经济的方案，是与大力推广，该系统能够对对大棚内温度进行采集，然后再进行比较，通过比较对大棚内温度是否超过温度限制进行分析，如果超过温度限制，温度报警系统报警，来通知管理人员大棚内的温度超过限制，从而避免大棚内温度控制系统出现故障，从而有利于农作物的生长，提高产量，本系统最大的优点是

4、在一台电脑上可以监测到多个大棚内的温度情况，从而进行控制。该系统LabVIEW虚拟仪器编程，通过对前面板的设置来显示大棚内的温度，并进行报警，进而对大棚内温度进行控制。该系统有单片机，温度传感器，串口通信，和计算机组成。计算机主要是进行编程，对温度进行显示、报警和控制等；温度传感器是对大棚内温度进行测量，显示；单片机是对温度传感器进行编程，去读温度传感器的温度值，并把温度值通过串口通信送入计算机；串口通信作用是把单片机送来的数据送到计算机里，起到传输作用。2.电烤箱温度控制系统该方案采用美国TI公司的FLASH型超低功耗16位单片机MSP430F123为核心

5、器件，通过热电偶检测系统温度，用集成温度传感器AD590作为温度测量器件利用该芯片内置的比较器完成高精度AD信号采样，根据温度变化情况，通过单片机编写闭环算法，从而成功地实现了对温度的测量和自动控制功能。其测温范围较低，大概在0-250之间，具有精度高，相应速度快等特点。3.小型热水锅炉温度控制系统该设计解决了北方分散取暖采用人工定时烧水供热，耗煤量大，浪费人力，温度变化大的问题。设计方案硬件方面采用MCS-51系列8031单片机为核心，扩展程序存储器2732，AD590温度检测元件测量环境温度和供水温度，ADC0809进行数模转换，同向驱动器7407、光电

6、耦合器及9103的功放完成对电机的控制。软件方面建立了供暖系统的控制系统数学模型。本系统硬件电路简单，软件程序易于实现。它可用于一台或多台小型取暖热水锅炉的温度控制，可使居室温度基本恒定，节煤，节电，省人力。311.3温度控制方案结合本设计的要求和技术指标，通过对系统大致程序量的估计和系统工作的估计，考虑价格因素。选定AT89S51单片机作为系统的主要控制芯片，8位模拟转换器ADC0809，采用AD590进行温度控制。1.4论文的主要任务和所做工作本论文主要是完成一种低成本、低价格、功能齐全、及温度测量、温度显示、温度控制于一体的单片机温度控制系统理论设计。

7、包括硬件电路和主要软件设计。研究的关键问题是：温度的精确测量；温度采集器AD590温度控制电路设计；单片机与A/D转换电路、显示电路及软件设计。根据设计所需要的任务书论文完成了如下工作：1.介绍了研究和设计的背景和意义，调查并综述了当前温度控制系统市场的国内外现状。2.提出了符合设计要求高精度控制系统的方案，并阐述了其工作原理。3.完成了硬件电路的设计，它包括温度采集系统电路；包含89S51单片机，模数转换器ADC0809等芯片的接口电路；通过AD590实现的温度控制采集电路；键盘接口和LED显示电路。4.基本完成了软件部分设计，它包括主程序图，A/D转换子

8、程序，显示子程序，主程序清单。31第2章系统总体方案