基于51单片机的恒温控制系统改版

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1、目录．．．．．．．．．．．．．II第一章概述．．．．．．．．．．．．．1第二章系统的硬件电路描述．．．．．．22.1主机部分．．．．．．22.2电热控制部分．．．．．．．22.3温度检测部分．．．．．．．22.4显示与报警部分．．．．．．．2第三章软件描述．3.1键盘管理模块．．．．．43.2显示模块．．．．．．．．．53.3温度检测模块．．．．．．．．53.4控制模块．．．．．．．．．．．63.5温度报警模块．．．．．．．．．．73.6主程序和中断服务程序．．．．．．．8第四章结论与总结........10参考文献．．．．．．．．．．11引言随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压

2、力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。然而，用常规的控制方法，潜力是有限的，难以满足较高的性能要求。采用单片机来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，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控制问题。  单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算,逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU),

3、随机存取数据存储器(RAM),只读程序存储器(ROM),输入输出电路(I/O口),可能还包括定时计数器,串行通信口(SCI),显示驱动电路(LCD或LED驱动电路),脉宽调制电路(PWM),模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上,构成一个最小然而完善的计算机系统.这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务.由此来看,单片机有着微处理器所不具备的功能,它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能,这是单片机最大的特征.本文详细地叙述了用MCS-51单片机设计实验室恒温控制系统的硬件电路及软件实现，细致地介绍了设计构图，各功能模块的程序流程图以及

4、程序清单．该装置控制温度范围广泛，可靠性强，灵敏度高，使用灵活．1.1对恒温控制系统的恒温控制要求的非常严格，并且控制温度范围比较广泛，同时要求在各个不同的实验时间能够对温度进行调节，为此相继研制出了一些恒温控制系统，但都是用电子电路所构成。本文采用单片机进行设计，使实验室恒温控制系统更可靠、更灵敏、更灵活，控制温度范围更广，更具有应用价值。本文重点论述了实验室恒温控制系统的控制电路，硬件设计及软件实现，控制系统的温度显示及安全温度。从设计要求角度考虑，该控制系统要具有以下功能和特点：1）系统提供电源加热装置。2）显示设定温度和实验室实时温度，控制精度误差≤±0.25℃，显示精度到0.45

5、℃3）可随意预置实验室温度。4）温度超出规定范围则需发声报警。即该系统应具有温度检测、电热控制、温度预置、温度显示及报警等电路。根据设计要求可以给出系统结构框图，如图一所示。系统可分为主机、显示与报警、温度检测、电热控制4个部分。第2章系统硬件描述2.1.1主机部分用MSC–51单片机作为控制主机并选用EPROM2764芯片作为程序存储器。用MSC–51单片机控制温度检测，温度显示，声音报警及可控硅电热电路。2.2电热控制部分电热控制采用可控硅来实现，双向可控硅和电热器串接在200V单相交流电路中，单片机的P1.7通过光电隔离器件和驱动电路送到可控硅的控制端，通过P1.7口控制可控硅的通断

6、。2.3温度检测部分温度检测部分包括温度传感器、变换器和A/D转换3部分。用于温度检测的传感器有性能稳定、抗氧能力强和检测精度高等特点。考虑到应用范围要求广泛，这里选用铂热电阻，要求其检测范围在0—500℃之间。变送器将温度变化引起的铂热电阻值变化转化成电压信号，当温度在0—500℃时变送器输出0-5V左右电压。A/D转换部分采用ADC0809组成A/D转换电路，ADC0809是一种8路模拟输入的8位逐次逼近式A/D转换器件。由于温度的控制精度要求≤±2℃显然采用8位A/D转换器完全可以达到要求的精度。ADG0809的EOC转换结束信号接MSC–52的外部中断1上，MSC-51通过地址P2

7、.0和读写信号来控制转换器的模拟量输入通道地址锁存、启动和输出允许，如图2.因为0809内部有地址锁存器，所以不需另加锁存器。当电路设计好后，调整变换器输出，当温度为0℃时变化器输出0V，AD转换器转换结果为00H；当温度为500℃时变换器输出5V，AD转换器结果为FAH（250）。也就是说，温度在0~500℃时，AD转换器转换结果为00H—FAH(0~250),显然转化结果乘以2正好是温度值，这样一方面可以方便标度转换