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1、本科毕业设计(20届)单片机恒温箱控制系统摘要恒温箱主要用于控制温度,它可以为农业研究、生物技术测试提供各种所需要的模拟环境,因此广泛用于药物、纺织,产品寿命测试等相关行业。近几年,通过对产品的升级换代、新工艺、新材料的使用,恒温箱有了较大的改进,温度控制系统从简单的机械式温度调节演变成温度控制仪表及计算机控制,并增加了限温、限流等安全保护装置,使恒温箱性能有了较大的提高,应用领域也日益扩大,成为一种多用途的电热温控设备。在本设计中,我们针对生物培养而设计的一个恒温箱控制系统。本系统是基于经典C51系列单片机的应用开发,集
2、环境温度的信号采集、数据的处理及温度的保持控制等等为一体的数字控制系统。设计采用DS18B20数字温度传感器对温度进行采集因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。使用STC89C51单片机对数据进行比较、处理与输出,通过一定功率的小型灯泡对恒温箱进行加热,直接对箱子的温度进行提升,冷却则使用小型功率的风扇,从而使箱子的温度保持恒定。控制开关则采用普通的单刀继电器HK4100F;采用普通的按键开关来调节恒温箱温度的高低;三位一体的数码管实现当前容器的温度值,
3、实现简易的人机交互。软件的设计使用C51开发编写软件程序。软件主要由主程序﹑初始化子程序﹑读取DS18B20传感器数据子程序﹑温度数据处理子程序﹑显示子程序﹑中断定时子程序以及按键设置子程序等组成。由于读取DS18B20数据的子程序涉及底层硬件接口,故该子程序采用汇编语言编写,除此之外,其他全部程序代码采用C语言编写。通过软硬件的结合,完成一个具有方便人机交互界面,智能化高等特点的温控样品恒温箱,可以广泛用于药物、纺织,产品寿命测试等相关行业。整个系统结构紧凑,结构简单,功能强大,制作简单,满足了科研和工业的需求。关键词:
4、恒温箱;C51单片机;温度控制;人机交互;智能化AbstractThermostaticmainlyusedtocontrolthetemperature,itcanoffertherequiredtestingsimulationenvironmentforagriculturalresearch,biotechnology,itiswidelyusedinpharmaceutical,textile,productlifetestingandotherrelatedindustries.Inrecentyears,th
5、eThermostaticgreatlyimprovedthroughtheupgradingofproducts,theuseofnewprocesses,newmaterials,Temperaturecontrolsystemsevolvedfromsimplemechanicaltemperatureregulationtotemperaturecontrolinstrumentalcomputercontrol,andincreasedsecurityprotectiondeviceoftemperatureli
6、mitingandthecurrentlimiting,sothattheThermostathavebeengreatlyimprovedperformance,applicationsareaalsoincreasing,becomesmulti-purposeelectrictemperaturecontrolequipmentInthisdesign,theThermostatcontrolsystemwehavedesignedisforBiologycultivation.Thesystemisbasedont
7、heclassicC51MCUapplicationdevelopment,settheEnvironmenttemperaturesignalacquisition,dataprocessingandtemperaturekeepcontrolsoastomaintainoneofthedigitalcontrolsystem.TheDesignusesDS18B20digitaltemperaturesensorfortemperatureacquisitionbecauseoftheinternalintegrati
8、onofA/Dconverter,makingthecircuiteasier,andreducedtheprecisionoftemperaturemeasurementconversionloss,makingthetemperaturemeasurementmoreprecise.UsetheST