数字温度自动控制系统正文本科论文.doc

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1、毕业论文正文第52页数字温度自动控制系统毕业设计摘要随着科技的不断进步，在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。阐述了以AT89C2051单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。主要组成部分：AT89C2051单片机、温度传感器、显示电路、温度控制电路。它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。而且设有大功率驱动电路。测试表明，本设计对温度的控制有方便、简单的特点，大幅提高了被控温度的技术指标。温度信号由温度芯片DS18B20采集，

2、并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测与温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。关键词：温度自动控制;AT89C2051;DS18B20哈尔滨职业技术学院印制毕业论文正文第52页目录绪论2第1章系统总体设计31.1系统设计任务与要求31.1.1系统设计任务与要求31.1.2重点研究内容31.1.3实现途径及方法41.2系统总体方案设计4第2章系统硬件各功能模块的设计62.1主控模块的设计62.1.1单片机的选择62.1.2温度传感器的选择82.1.3复位和时钟电路的设计1

3、22.1.4温度采集电路132.2人机接口设计142.2.1键盘的设计142.2.2显示电路的设计14第3章软件设计183.1主程序模块183.2数据采集和显示模块203.3输入模块21第4章调试与仿真234.1调试234.1.1硬件调试234.1.2软件调试244.1.3综合性能调试244.2仿真25结论26参考文献27致谢29附录1：源程序30附录2：各部分模块子程序41哈尔滨职业技术学院印制毕业论文正文第52页绪论温度是表征物体冷热程度的物理量。在很多生产过程中，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都

4、直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。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

5、的内存，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，处理机的成本占了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。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。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，而且可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原

6、理图稍加改进，还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。哈尔滨职业技术学院印制毕业论文正文第52页系统总体设计1.1系统设计任务与要求1.1.1系统设计任务与要求该温度自动控制系统采用AT89C2051单片机为主控芯片，传感器采用数字温度传感器DS18B20，实现对温度的检测和控制。主要技术指标：可调节的范围为0℃—99℃。该温度自动控制系统由温度信号采样电路，键盘及显示电路，温度控制电路，电源电路，时钟信号电路等构成，并运用程序算法进行温度控制和调整。根据设计任务，详细分析温度自动控制系统的设计需求，并进行软硬件的总体设计。由键盘电路输入

7、设定温度信号给单片机，温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机，单片机根据输入与反馈信号的偏差进行计算，输出反馈量给温度控制电路，实现升温。显示电路实现现场温度的实时监控。设计人员需完成全部硬件和软件的设计，做出成品并对设计结果进行验证。1.1.2重点研究内容本设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括温度信号采样电路，键盘及显示电路，温度控制电路，电源电路，时钟信号电路等，其中硬件设计重点是键盘及显示电路和温度控制电路。哈尔滨职业技术学院印制毕业论文正文第52页软件设计主要完成系统初始化、键盘处理子程序、DS18B20和数码管的子程序

8、设计、温度控制计算子程序等工作。1.1.1实现途径及方法本系统主要通过资料查找、系统需求分析、系统总体设计，软硬件总体设计、详细的软件与硬件设计、调试、资料整理等步骤来完成。本系统利用Prot