数字式温度控制仪的设计

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1、山西工程技术学院毕业设计说明书毕业生姓名•■巴拉巴拉专业•■电气自动化学号■•130723091指导教师•李莉所属系（部）•■信息系二O—三年六月题目：信息设计时间:评阅意见:成绩：山西工程技术学院毕业设计评阅书数字式温度控制仪的设计系电气自动化专业姓名张鹏飞2013年04月010-2011年06月09日指导教师：（签字）职务：201年月日山西工程技术学院毕业设计答辩记录卡信息系电气自动化专业姓名答辩内容问题摘要评议情况记录员:（签名）成绩评定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师为30%,答辩组为70%。专业答辩组组长：（签名）201年月日温度

2、是工业生产和科学实验11•的重要参数之一，在精度要求较高的一些领域q1,温度的控制效果直接影响产品的质量和使用寿命，因此，温度控制成为各个领域中的一项关键技术。温度控制的关键在于测温和控温两方而，温度测量是温度控制的基础,在温度测量方面，技术已经比较成熟，由丁•控制对象越來越复朵，故在温度控制方面,还存在着许多问题，人们还在寻找着更好的控制方法以提高控制性能，满足不同的控制要求。随着科技的进步，单片机技术己经普及到我们的生活、科研、工作等各个领域，己经成为一种比较成熟的技术，本文将介绍一种基于单片机控制的可调温锅炉烧水控制系统。本系统以AT89C51单片机为控制核心，采用通断控制

3、电路，使被控对象的温度稳定在设定值的有效范围内。该控制系统通过温度传感器PtlOO采集烧水炉屮的当前温度，经放大电路和A/D转换电路，送至AT89C51单片机进行处理，并通过数码管LED显示。当温度低丁•或者高于设定值时，单片机将发出控制信号对加热炉电源的通断进行控制，以实现将温度稳定在目标值附近的耍求。关键词：AT89C51；PtlOO；数码显示管第一章绪论4第一节主耍设计内容5第二节技术指标5第二章系统的硬件设计6第一节总体方案设计6一、方案的提出6二、总体框图6第二节显示电路7第三节温度变送电路9一、温度传感器的选择9二、信号放大芯片的选择12第四节A/D转换电路13一、A

4、/D转换原理13二、A/D转换电路的分类13三、A/D转换电路的作用14四、转换器件的选择14五、A/D转换芯片的选择15第五节加热电路的控制电路18一、单片机AT89C51简介18二、单片机实现PWM技术的设计20三、控制电路的作用21pq五六、/第继电器的选择21继电器的主要技术参数22控制电路的设计23键盘电路24一、键盘的分类24二、键盘的控制方式25第七节时钟电路和复位电路27一、时钟电路27二、复位电路28第三章系统软件设计32第一节主程序流程设计32第二节采样子程序流程设计33第三节控制子程序流程设计33第四节显示子程序流程设计34第四章调试系统36总结37附录1程

5、序清单40附录2总体电路图43致谢45第一章绪论我国当代工业，特别是石油化工，冶金等基础行业，大型的加热炉有着广泛而不可替代的运用。行业中的自动控制研究人员所关注的是大型加热系统的整体设计及更为合适的控制算法，所以新的设计和更为先进的算法层出不穷。虽然加热的方式不一定相同，但通过对大功率电加热炉温控制系统的研究和实验，可以对整个大功率工业加热炉系统有比较全面的了解和认识。随着现代工业生产和科学研究的发展，人们对温度控制的要求越来越高，具体表现在控温的精度、稳定性、可靠性和多功能性等方面。传统的国产控温设备己经不能满足这些耍求，特别在一些精密器件的生产线和标准检测领域方面，经常需耍

6、配套相应的测温设备。国内的温度控制仪发展经历了三个阶段：第一个阶段为动圈式控温仪，主要缺点是控温精度差，其最小刻度为20°C,升温速度和加热时间都不能白动控制；第二阶段为数字式温控仪，显示精度有所提高，但控制精度低，反应迟钝，并需人工设定所控温度；第三阶段为智能型控温仪，带有专用程序，控制精度高，基木上实现了升温、控温的口动化，减小了人为误丼。就国内目前温控仪的研制和生产水平，主要面临两个问题:温控仪的高精度测量问题和其高精度控制问题。近年來随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地深入，同时带动传统控制检测日新月异地更新。在实吋监测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为

7、一个核心部件來使用，仅单片机方面知识是不够的，还应和具体硬件结构以及针对具休应用对象特点的软件相结合，并加以完善。本系统是设计一个以单片机为核心的烧水炉温度监控系统，能在一定的范围内采集监控水温，控制精度有所提升，同时具有较好的快速性以及数码管显示等功能。并冃价格低廉，具有较高的使用价值和现实意义。第一节主要设计内容熟悉和掌握AT89C51单片机的结构和工作原理，了解以该单片机为核心的控制电路设计的基本方法，设计一个口J以显示当前炉水温度并口J通过对加热炉电源的通断控制来达到口标