单片机恒温箱的设计 论文 定稿

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1、目录引言1第1章绪论21.1课题研究的背景21.2课题研究的意义21.3课题研究的内容2第2章智能恒温箱的系统概述42.1系统的主要功能42.2系统需求分析52.3智能恒温箱的工作流程52.4恒温箱的工作过程72.5本章小结7第3章智能恒温箱的硬件设计83.1硬件的电路设计概述83.2总体硬件原理图83.3时钟电路设计103.4复位电路设计103.5显示电路的设计113.5.1显示电路概述113.5.2七段LED数码管的原理113.5.3显示电路整体设计133.6开关键盘设计143.6.1指拨开关143.6.2按键开关143.7指示灯电路153.8温度采集电路163.9本章小结19第4章

2、软件设计204.1软件任务分析204.2程序流程图204.3本章小结25结论与展望26致谢27参考文献28附录APROTUES仿真图29硬件原理图30附录B一篇引用的外文文献及其译文3180C5133附录C主要参考文献题录及摘要37附录D主要源程序39-47-插图清单图2-1系统主要功能模块方框图4图2-2恒温箱工作流程6图3-1总体硬件原理图9图3-2外部振荡电路10图3-3硬件复位电路11图3-4一位共阴极数码管引脚图12图3-5显示电路13图3-6开关电路14图3-7按键抖动电压波形15图3-9温度指示灯电路16图3-10温度采集电路16图4-1主程序流程图21图4-2温度设定子程

3、序流程图22图4-3温度采集计算子程序流程图23图4-4温度比较处理子程序流程图24图4-5温度显示子程序流程图24-47-表格清单-47-引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题，开发出性能较好的温度控制系统对于测控技术的发展具有很大的意义。采用数字温度传感器DS18B20，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。数字温度传感器DS18B

4、20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行多范围的温度检测。由于单片机功能强大，可大大加快系统的开发与调试速度，并具有控制方便、简单、灵活等特点，因此本设计硬件电路以80C51单片机为核心来实现温度控制，具有实用性强、可靠性强等特点。-47-第1章绪论1.1课题研究的背景二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，是

5、随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化。智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。它迅猛的发展到了各个领域，人们也越来越感到应用单片机技术的优越性，因而单片机也得到了广泛的应用。同时，它也不断地完善和发展。智能恒温箱的温度是医疗、工业生产和食品加工等领域的关键，因此对温度的测量及控制始终占据着重要的地位。市场上常见的温度传感器以电压输出为主要形式，不同的的传感器其非线性曲线也各不相同，缺乏一个产品应具备的通用性和互换性。温度传感器应用

6、范围很广、使用数量很大，但是在常规的环境参数中由于温度受其它因素影响较大，而且难以校准，因此，温度也是最难准确测量的一个参数。常规方法测量温度误差大、准确度低、测量滞后的时间长。今年来，国内传感器正向着集成化、智能化、网络化和单片机的方向发展，为开发新一代温度测量系统创造了有利条件。-47-在智能恒温箱控制系统的设计中，用数字传感器将温度信号以数字信号的方式传送给单片机，经单片机处理后的温度数值，一方面送LED数码管显示；另一方面与给定值经行比较，判断温度高低，从而采取相应的措施：加热或者制冷。使温度达到设定值。智能恒温箱主要是用来控制温度，他为农业研究、生物技术、测试提供所需的各种环境

7、模拟条件，因此可广泛适用于药物、纺织、食品加工等无菌试验、稳定性检查以及工业产品的原料性能、产品包装、产品寿命等测试。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控制对象控制日益广泛，具有体积小、功能强、性价比高等特点，把单片机应用于温度控制系统中可以起到更好的控温作用，智能恒温箱是使用单片机进行温度控制的典型应用，采用单片机做主控单元可完成对温度的采集和控制等的要求。1.2课题研究的意义智能恒温箱的性能在很大程度上取决于对温度的控制性