基于单片机的水箱温度自动控制系统设计--张强

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1、南昌工程学院毕业设计(论文)机械与电气工程学院系电气自动化技术专业毕业设计（论文）题目基于单片机的水箱温度自动控制系统设计学生姓名张强班级08电气自动化技术学号2008010024指导教师贾兴建完成日期2011年6月14日0基于单片机的水箱温度自动控制系统设计DesignforConstantTemperatureSystemOfIntelligentBasedonMCUSystem总计毕业设计（论文）31页表格0个插图25幅25摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的

2、恒温控制系统，详细描述了系统数学模型的建立过程和实现方法，画出了各个子程序的工作流程图。该系统通过硬件系统和软件系统实现了对水箱温度进行实时监测、实时控制、实时显示及越限报警等功能。DS18B20作为温度传感器与AT89C51结合实现温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。关键词：AT89C51DS18B20恒温水箱PID25AbstractWiththeeraofprogressanddevelopment,microcontrollertechnologyhasspreadtoourlives,work,researc

3、hinvariousfields,hasbecomearelativelymaturetechnology.Inthispaper,basedonAT89C51microcontroller,atemperaturecontrolsystem,adetaileddescriptionoftheprocessofbuildingmathematicalmodelandmethod,drawaflowchartofthevariousroutinesofwork.Thesystemhardwareandsoftwaresystemstoachieveareal-timemonito

4、ringofwatertemperature,real-timecontrol,real-timedisplayandalarmfunctionmorelimited.AT89C51DS18B20asatemperaturesensorcombinedwiththerealizationofthetemperaturedetectionsystem,thesystemissimple,anti-interferenceability,suitableforharshenvironmentsspottemperaturemeasurement,awiderangeofapplic

5、ations.Keywords:AT89C51;PID;constanttemperaturewatertank;DS18B2025目录摘要IIAbstractIII第一章绪论11.1课题背景11.2国内外恒温控制技术发展现状及趋势11.2.1国外恒温控制的发展现状及趋势11.2.2国内恒温控制的发展现状及趋势2第二章恒温水箱控制系统总体方案设计32.1系统方案选择与论证32.1.1一位式的模拟控制方案32.1.2二位式的模拟控制方案32.1.3PID算法控制方案42.2恒温水箱控制系统工作原理5第三章恒温水箱控制系统硬件设计63.1单片机主控模块63.1.1 AT89C51单

6、片机简介63.1.2AT89C51各引脚功能说明63.1.3AT89C51单片机主要性能参数73.1.4AT89C51单片机最小系统73.2主电源模块93.3温度采集模块93.3.1温度传感器DS18B20的测温原理93.3.2DS18B20与单片机的接口电路103.4按键输入模块113.5继电器控制模块113.5.1固态继电器SSR工作原理113.5.2继电器控制电路图123.6显示模块133.7越限报警报模块143.8串行通信接口模块15第四章恒温水箱控制系统软件设计164.1工作流程164.2建立数学模型164.2.1模拟控制系统的PID算法174.2.2增量式PID算法

7、184.3程序模块204.3.1主程序204.3.2温度传感器驱动子程序204.3.3键盘扫描处理程序21254.3.4温度检测与控制子程序224.3.5温度显示子程序23总结25参考文献26致谢2725南昌工程学院专科毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题背景温度是工业上常见的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品加工、机械制造等领域，恒温控制系统被广泛应用于加热炉、热处理炉、反应炉等。在一些温控系统电路中，广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成A