机电系统检测与控制课程设计-测温控制系统文章教学材料.doc

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1、机电系统检测与控制课程设计报告（测温控制系统）专业机械电子班级___机电142________姓名________指导教师__________提交日期_2017年_6月_9__日1目录一、设计目的和内容2二、测温控制系统21、硬件设计21.2.1显示电路设计31.2.2单片机电路图51.2.3温度传感器电路图61.2.4继电器电路91.2.5晶振控制电路91.2.6复位电路101.2.7蜂鸣器电路图101.2.8按键电路设计112软件设计112.1主程序流程图112.2读出温度子程序流程图122.3显示温度

2、子程序流程图14三、测温控制系统的仿真过程15四、仿真分析20五、总结和体会20参考文献21一、设计目的和内容1目前，测控系统在工业生产中起着把关者和指导者的作用，它从生产现场到各种参数的获取，运用科学规律和系统工程的做法，综合有效地利用各种先进技术，通过自动手段和装备，使每个生产环节得到优化，进而保证生产规范化，提高产品质量，降低成本，满足需要，保证安全生产。传统的测控系统主要由“测控电路”组成，所具备的功能较少，也比较弱。随着计算机技术的迅速发展，使得传统的系统发生了根本性的变化，即采用微型计算机作为测

3、控系统的主题和核心，代替传统测控系统的常规电子线路，从而成为新一代的微机化测控系统。而由于单片机具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗干扰能力等优于一般CPU的优点，故在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。将其引人到测控系统中,可在很大程度上提升自动化水平,促进控制质量的进一步提高,经济效益显著,极具推广价值。在现代生产当中,对于温度的测量与控制是十分必要的,且有着普遍的应用,在生活中，例如：人们需要对饮水机、热水器的温度进行控制；在养殖业中，人们需要对孵化箱的温度进行控制；在工业生产中，人们需要对

4、各种加热炉、反应炉和锅炉的温度进行控制等。因此，随着生产技术的发展和人们生活水平的大幅提高，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。为了满足当前社会市场需求，故设计了此温度控制系统，以AT89C51为核心，以及LM016L液晶显示器，电磁继电器，电阻，按键等元件作为辅助，以电路分析作为理论指导和理论基础，设计出此系统，将被控对象的温度控制在一定的范围内，通过LM016L液晶显示器直观的显示出来，并且通过发光二极管，蜂鸣器等不同的信号告诉我们现在的温度在什么范围内，以便于我们做出相应的处理措施。本文针对

5、的是饮水机的水温控制。温度控制的基本思路是：通过采集到的温度与设定温度之间对比，若温度比设定温度低，则控制负载（加热器）对水温进行加热，当超过设定值时，停止负载工作。二、测温控制系统1、硬件设计1.1主板电路设计1.1.1AT89C51单片机各引脚设计单片机引脚电器元件P1.0蜂鸣器1P1.1继电器P3.4DS18B20P3.5LED的RE端口P3.6LED的RW端口P3.7LED的E端口P2.0按键1P2.1按键2P2.2按键3P2.3按键4表1-1单片机各引脚接线1.2各部分电路设计1.2.1显示电路设

6、计在当今社会上，液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常用，软硬件都比较简单，液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。固有体积小、重量轻的特点，本文就选择了LM016L液

7、晶显示器作为DS18B20温度检测器的显示单位。LM016L液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROMA（CGOROM）字符发生器RAM（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR用于寄存数据，数据由内部操作

8、自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据，BF为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令和接受数据，DDTAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码，CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献（30）中的表4. 1CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5*7点阵字