单片机课程设计-温度控制系统

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1、分类号UDC单位代码10644密级公开课程设计基于DS18B20测温单片机温度控制系统课程名称：数字电子技术基础作者：指导教师：柳妮系别：物理与工程技术系专业：电子科学与技术提交论文日期：年月日论文答辩日期：年月日  中国·达州年月35单片机原理课程设计基于DS18B20测温单片机温度控制系统电子与科学专业2013级2班指导教师：柳妮摘要：介绍了以AT89S52单片机为控制核心的温度控制系统，系统采用数字温度计芯片DS18B20构成测温单元，通过AT89S52的开关量输出控制固态继电器（SSR）的通断，调节烤箱内温度。采用PID控制算法可以明显改善系统的稳态性能以及稳态响应

2、。关键词：温度控制；单片机；PID算法；DS18B20TemperatureControlSystemBasedonDS18B20AutomationSchoolofBeijingUniversityofpostsandtelecommunications100876Abstract:ThetemperaturecontrolsystembasedonAT89S52SCMasthecontrollerisintroducedinthispaper.Thetemperaturemeasurementunitconsistsofdigitalthermometerchip.Th

3、eoutputofswitchingvaluefromAT89S52controlstheswitchofsolidstaterelaytoregulatethetemperatureintheoven.Anevidentimprovementonsteady-statebehaviorandresponseofsystemisachievedwhenthePIDcontrolalgorithmisused.Keywords:temperaturecontrol；singlechipmicroprocessor;PIDalgorithm；DS18B2035一、系统设计1.1

4、项目概要整个系统主控部分采用AT89S52构成单片机应用系统;温度检测部分采用DS18B20单总线数字温度传感器对温度进行检测;控制部分由固态继电器控制加热管的通断。工作时,由键盘输入设定温度值，系统采用PID控制算法进行运算，通过单片机AT89S52的开关量控制固态继电器（SSR）的通断，以调节烤箱内温度至设定值，稳态误差在＋（－）1℃。液晶实时显示烤箱内温度和设定温度值。单片机温度控制系统原理图如图1所示图1单片机温度控制系统原理图1.2设计任务和基本要求：(1)实现0~99度范围的温度检测，精度为1.0级。通过2位LED显示器显示被测温度值。(2)可用按键设置温度报警

5、值，并且在LED上显示。当超过报警限制时，发出声光报警。(3)当温度超限时，按照某种控制规律控制执行器操作。35二、硬件设计2.1硬件设计概要根据需求，我们将系统分为五个模块，信息处理模块，温度采集模块、时间模块、控制调节模块、报警电路模块，显示模块。2.2信息处理模块AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复

6、擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。单片机模块如图（1）所示。35图2单片机模块2.3温度采集模块2.3.1传感器DS18b20简介DALLAS最新单线数字温度传感器DS18b20简介新的“一线器件”，体积更小、适用电压更宽、更经济。Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18b20是世界上第

7、一片支持“一线总线”接口温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新的概念。DS18b20、DS1822“一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18b20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范围内，精度为0.5℃。DS18b20的精度较差为2℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测量类消费电子产品等。与前一代产品不同，