AT89C51单片机温度控制系统系统.doc

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1、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：班级、学号:专业：应用电子技术2012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与要求：设计并制作一个能够控制1KW电炉的温度控制系统，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：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教师：职称：年月日摘要本设计是以一个1KW电炉为控制对象，以AT89C51为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对保电炉温度的显示和控制功能。本

2、温度控制系统是一个闭环反馈调节系统，由温度传感器DS18B20对保炉温度进行检测，经过调理电路得到合适的电压信号。经A/D转换芯片得到相应的温度值，将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节加热器的通断，从而实现对保温箱温度的显示和控制。本文主要介绍了电炉温度控制系统的工作原理和设计方法，论文主要由三部分构成。①系统整体方案设计。②硬件设计，主要包括温度检测电路、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，软件的设计采用模块化设计，主要包括A/D转换模块、显示模块等。关键词：单片机传感器温度控

3、制目录绪论1第一章温度控制系统设计和思路21.1温度控制系统设计思路21.2系统框图2第二章AT89C51单片机32.1AT89C51单片机的简介32.2AT89C51单片机的主要特性32.3AT89C51单片机管脚说明4第三章温度控制的硬件设备63.1温度传感器简介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数码管的分类94.2.2数码管的驱动方式104.2.3恒流驱动与非恒流驱动对数码管的影响114.3单片机接口电路124.3.1P0口的上拉电阻原

4、理124.3.2上拉电阻的选择144.4单片机电源及下载线电路144.5温度控制电路15第五章温度控制的软件设计175.1数码管动态显示175.2DS18B20初始化175.3系统流程图19辞20参考文献21附录22绪论温度控制，在工业自动化控制中占有非常重要的地位。单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高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

5、制系统中都用到了工控机，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的特点，那就是很高的运行速度，很大的存，大量的数据存储器。但随之而来的是巨额的成本。在很多的小型系统中，处理机的成本占系统成本的比例高达20%，而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。温度控制，在工业自动化控制中占有非常重要的地位，如在钢铁冶炼过程中要对出炉的钢铁进行热处理，才能达到性能指标，塑料的定型过程中

6、也要保持一定的温度。随着科学技术的迅猛发展，各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性与自适应能力的要求越来越高，被控对象或过程的非线性、时变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、各种不确定性以及现场测试手段不完善等，使难以按数学方法建立被控对象的精确模型的情况。随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的发展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图

7、稍加改进，我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。第一章温度控制系统设计和思路1.1温度控制系统设计思路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的广泛使用，使单片机的价格大大下降。目前，89C51的市场零售价已经低廉因此，如把89C51作为接口芯片使用，在经济上是合算的。在温度传感器的选择上我们采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。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。本制作的最大

8、特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。采用温度芯片DS18B20测量温度，体现