室温监测系统的设计().doc

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1、室温监测系统的设计摘要：单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用,温度是一个系统经常需要测量控制和保持的量,而温度是一个模拟量,不能直接与单片机交换信息,采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高,还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。本文主要介绍了以MSP430系列单片机2274、MC14433、AD590等芯片组成的温度检测电路,模/数转换电路,键盘/LCD显示电路,报警电路,信号放大电路；在描述了外围硬件电路的同时,还做了大量的软件工作

2、,包括数据处理软件,PID控制算法。本设计有效的提高了控制系统的实时性和控制精度大大改善了炉温控制的自动化程度,具有较高的实用价值。关键词：MSP430单片机PID算法温度采样第49页共49页目录引言3第一章绪论41.1选题背景4第二章方案的比较和论证52.1温度传感器的选择62.2信号采集通道的选择6第三章系统总体设计73．1信号采集83.1.1温度传感器83.1.3多路开关123．2信号分析与处理133.2.1A/D转换133.3显示与报警的设计173.3.1显示电路173.3.2报警电路173.

3、4MSP430单片机的发展183.4.1MSP430单片机的特点193.4.2MSP430系列与89C51系列的比较213.4.3MSP430系列的内部结构概述223.5PID控制设计183.5.1PID控制的基本原理19第49页共49页3.4.2PID控制的算法213.5.3PID控制的技术指标193.4.4PID控制的应用21第四章软件设计254.1.1主程序流程图：264.1.2T0中断流程图：274.1.3报警子程序流程图：284.1.4温度采样子程序流程图：294.1.5键扫描程序流程图：3

4、0结束语31致谢32参考文献32附录33第49页共49页引言  室温监测系统针对室温环境下的温度监控，如大型机组的轴温，大型变压器油温，化学反应过程，环境测试等。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。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MSP430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

5、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。本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。第49页共49页第一章绪论1.1选题背景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

6、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。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MSP430第49页共49页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。在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要

7、的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。第三章系统总体设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器

8、可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，我设计了以MSP430基本系统为核心的一套检测系统，其中包括A/D转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。MSP430单片机LCD显示CD5051多路开关MC14433A/D转换AD590温度检测报警电路图3-1系统总体框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。（一）信号采集由AD590及多路开关；（二）信号分析由A/D转换器、单片机MSP43