电热恒温箱的单片机控制系统毕业论文

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1、课程设计题目：电热恒温箱的单片机控制系统设计本课程设计介绍了一种电热恒温箱的单片机控制系统。在温度采集方面选用了美国国家半导体公司的集成化半导体传感器LM134。也可使用国内生产的同类型产品。集成化传感器是新型器件，它比直接用一个PN结作传感器灵敏度高、线性好、使用方便。控制系统主要有三大部分组成，分别是温度采集部分、温度控制部分、控制信号的输出执行部分。系统设计使用的芯片都是系统设计经常用到的器件，微处理机采用美国ATMEL公司推出的单片微机STC89C52，1片Intel8155作为I/O扩展器，组成微机基本系统。技术参数和设计任务：1

2、、利用STC89C52单片机构成的主电路，以实现对温度的控制；2、为使电路中各功能有条不紊进行，设计时钟电路来实现；3、为了有效的控制好温度，设计温度输入输出通道电路来实现；4、为了能够实现人机交互功能，设计了键盘电路和显示电路来实现；5、温度检测部分选用合适的温度传感器和ADC转换器实现对温度的测量；6、为了更有效的观察恒温箱，设计显示系统电路来实现；7、输出控制部分由电炉采用晶闸管来实现，通过如DAC0832转换成模拟量，从而控制电阻丝的通电加热功率；一、本课程设计系统概述1、电热恒温箱单片机控制系统研究的理论意义及应用价值随着时代的发

3、展以及人民生活水平的提高，人们对传统的育种，发酵等方法感到厌烦，它们不仅复杂而且麻烦。根据市场、用户等方面的实际需求，对恒温箱的要求也有不同，而恒温控制是恒温箱的核心，在允许的温度范围内，以较好设计方法，对于节省电能、延长设备的使用寿命均十分有利。电热恒温箱的实际应用环境，要求我们对它的设计要考虑好其工作的实际环境。而控制温度的先决条件是必须能够精确地掌握实时温度。可见，研制一套切合实际需要的温度检测系统是十分必要的。电热恒温箱的单片机控制系统投入使用后，可精确显示实时温度，还可提供温度打印，为温度控制提供依据，能满足各种实际需要，节省电力

4、和人力，提高生产效率。不仅如此，通过历史温度记录数据的分析还可以对温控系统进行研究，为进一步开发和挖掘更好的电热恒温系统提供更多的理论依据，所以，本系统的研究具有较高的使用价值。2、本课程设计主要研究内容虽然电子恒温控制系统的应用已相当普遍，但是，伴随着新器件的诞生、新技术的涌现，在新需求的推动下，温度控制系统的整体结构、器件选择、数据传送及操作界面等方面仍需不断研究和创新。本文将针对现有系统结构复杂、温度检测精度不高、数据传输距离短、主控操作界面不直观这四个方面问题展开研究。通过对目前各种温度传感器的分析与研究，对温度传感器做出合理选择，

5、达到优化整体结构，提高温度检测精度，同时使系统便于维护的目的。通过对各种信号传输方式的分析和研究，在保证系统结构简洁、具有较高性价比的基础上，提出延长数据输出距离的新方案。通过对系统应实现功能的分析和研究，设计出更好控制系统。本文的研究重点将放在温度传感器的选择、提高测温精度、测温数据的远距离传输这三个方面。总之，本课题研究以期研制出一套简洁实用、精确稳定、使用直观、维修方便的电子恒温箱单片机控制系统。3、系统结构图及简要说明图1系统硬件结构示意图电路部分以AT89S51单片机为核心部件，考虑来自供电电源、接口电路、程序跑飞等的干扰情况，采

6、取了必要的软、硬件干扰措施。电路板上主要包括数据采集电路、键盘与显示电路、控制输出电路、模拟电源、数字电源、蜂鸣器等。二、硬件设计1、温度传感器（1）热敏电阻温度传感器热敏电阻是用某种金属氧化物为基体原料，加入一些添加剂，采用陶瓷工艺制成的具有半导体特性的电阻器，其电阻对温度变化很明显，电阻温度系数比金属的大很多，被称为热敏电阻。热敏电阻分为三种类型：正温度系数热敏电阻，负温度系数、热敏电阻和临街温度系数、热敏电阻。它们的共同特点是灵敏度高，从复性好，工艺简单，便于工业化生产，因而成本较低，应用很广泛。1）标称电阻值标称电阻是热敏电阻在25

7、ºC时的零功率状态下的阻值。其大小取决于热敏电阻的材料和它的几何尺寸。如果环境温度不是25ºC，而在25ºC~27ºC之间，则按下式计算（1）2）电阻温度系数用于描述温度的变化引起电阻变化率变化的参数。指在规定的温度下，单位温度变化使热敏电阻值变化的相对值。用下式表示（2）3）时间常数尽管热敏电阻的几何尺寸可以制作得很小，但它还是有热惯性的。时间常数ζ就是表征热敏电阻值惯性大小的参数，其数值等于热敏电阻在零功率测量状态下，当环境温度突变时，热敏电阻的阻值从起始值变化到最终变化量的63%时所需的时间。4）额定功率(P)指在标准压力和规定的最高

8、环境温度下，热敏电阻长期连续工作所允许的最大耗散功率。在实际使用中，热敏电阻所消耗的功率不得超过额定功率。（2）晶体管温度传感器研究发现在晶体管机电机电流恒定的条件下，其发射结上