基于at89c51单片机的温度自动监控系统

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1、基于AT89C51单片机的温度自动监控系统一、设计题目基于AT89C51单片机的温度自动监控系统二、设计目的(1)通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力。（2）培养学生利用单片机进行应用系统开发的能力，掌握单片机应用系统设计的一般方法和步骤，达到能够进行单片机系统设计的目的。（3）掌握温度信号的输入通道。三、毕业设计的技术数据：化学合成对温度检测与控制要求较高，是化工合成工艺的关键环节。化工合成装置的温度进行检测，并按工艺要求，控制最高加热温度，在升温阶段，控制合

2、成温度采用恒值控制：前期为370℃，中温期为380℃，后期为390℃；控制精度为±3℃；最高温度连续三次达到400℃时发出报警信号。显示检测温度值；每半小时打印一次最高温度值及检测时间；留有扩充余地，以实现多回路控制。温度检测控制系统四、毕业设计的任务1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献2、方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）3、硬件和软件设计（其中还包括理论分析、设计计算、实验及数据处理、设备及元器件选择等）4、撰写设计说明书，绘制图纸5、指定内容的外文资料翻译6、其它五、毕业设计的主要内容1、温度检

3、测控制系统硬件结构设计。2、温度检测控制系统软件设计。3、绘制系统总体结构图，系统原理图，软件流程图。4、按期完成毕业设计说明书的撰写。5、充分准备，顺利完成答辩。六、毕业设计提交的成果1、设计说明书（约1万字左右）2、图纸（选2#图纸，不少于两张）3、中、英文摘要（中文摘要约200字，3～5个关键词）七、毕业设计的主要参考文献和技术资料八、毕业设计各阶段安排摘要：以AT89C51单片机为核心部件，设计基于单片机的化工合成工艺温度检测与控制系统，介绍了系统硬件结构和温度检测电路的结构。编写控制系统主程序流程图、A/

4、D转换子程序流程图。以AT89C51单片机为核心的温度测量温度检测与控制、简化了传统常规仪表的电子线路，增加了功能，提高了温度检测准确性和控制可靠性。关键词：AT89C51单片机；温度检测；硬件结构；A/D转换图1温度检测控制系统图2信号检测放大及A/D转换电路图3步进电机控制系统框图图4三相步进电机工作原理框图图5步进电机、打印驱动电路图图6主程序流程图电机转动一步的子程序流程图步进电机驱动程序流程图A/D转换子程序流程图课题来源：化工合成对温度检测与控制要求较高，是化工合成工艺的关键环节。对化工合成装置的温度进

5、行检测，并按工艺要求，控制最高加热温度；在升温阶段，控制合成温度以每小时１５℃的速率上升；加入触媒以后的温度采用恒值控制：前期为３７０℃，中期为３８０℃，后期为３９０℃；控制精度为±３℃最高温度连续三次达到４００℃时发出报警信号。显示检测温度值；每半小时打印一次最高温度值及检测时间；留有扩充余地，以实现多回路控制。论文内容１温度检测控制系统硬件结构本系统的硬件电路由温度检测、信号放大、Ａ／Ｄ转换、ＡＴ８９Ｃ５１单片机、功率放大及执行电路、打印、显示及报警电路等部分组成。选用ＡＴ８９Ｃ５１单片机作为主控机，采用带有死

6、区的ＰＩＤ控制算法，当温度在给定的死区范围内时，不予调节；超出给定范围时，由单片机按照运算结果，驱动步进电机，调节加热装置，以控制合成温度。系统硬件结构如图１所示。温度信号输入通道１－１温度信号输入通道由温度传感器、信号放大、Ａ／Ｄ转换等电路组成。１）温度传感器：温度传感器采用铂电阻。这类材料具有性能稳定、抗干扰能力强和测量精度高等优点。测温元件Ｒ．和电阻元件组成桥式电路，将由于温度变化所引起的铂电阻的阻值变化转化成电压信号送入放大器。由于铂电阻安装在测量现场，通过长线接入控制台，为了减小引线电阻的影响，采用三线式

7、接线法。因而，外界温度变化对连接导线电阻ｒ的影响在桥式电路中被相互抵消了。２）信号放大电路：信号放大电路由单芯片集成精密放大器ＡＤ５２２组成。该电路共有１４脚，其中ＩＮ＋和ＩＮ－为信号差动输入端，２、１４脚之间外接电阻Ｒｃ，用于调整放大倍数，４、６脚为调零端，１３脚为数据屏蔽端，１２脚为测量端，１１脚为参考端，这两端间的电位差即为加到后级Ａ／Ｄ转换器的输入信号电源地（９脚）相连接，为放大器的偏置电流提供通路。３）Ａ／Ｄ转换电路：采用ＩＣＬ７１０９组成Ａ／Ｄ转换电路，ＩＣＬ７１０９是ＩＮＴＥＬ公司的产品。ＩＣＬ７１０

8、９采用双积分式工作原理，转换速率不高，但可满足本系统对采样速率的要求。因芯片具有较强的抗干扰特性，对于保证系统的检测与控制精度，是非常有利的。ＩＣＬ７１０９的分辨率为１２位；转换速率为７．５次／秒（时钟为３．５８ＭＨｚ）；转换后以１２位二进制码输出。Ａ／Ｄ转换器直接与单片机Ｐｌ口、Ｐ０口相连，转换后的１２位数据直接由Ｐ０口输入而存入片内ＲＡＭ中。１２位数据需