基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

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1、基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要IAbstractI目錄II第一章緒論11.1課題研究背景及意義11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀11.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11.2.3總的發(fā)展階段21.3課題研究的內(nèi)容2第二章硬件系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)32.1硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案一32.2硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案二42.3硬件系統(tǒng)的方案選擇4第三章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63.1單片機(jī)63.2數(shù)字溫度計(jì)DS18B2093.2.1DS18S20數(shù)字溫度計(jì)的主要特性93.34X4鍵盤93.4數(shù)碼管103.5光電耦合器123.6雙向晶閘管133.7PTC加熱器143.8反相器7406153.

2、9雙四輸入與門74LS21163.9蜂鳴器16第四章控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)174.1主程序模塊設(shè)計(jì)174.1.1主程序流程圖174.2溫度采集模塊程序設(shè)計(jì)184.2.1DS18B20的時(shí)序184.2.3讀溫度子程序流程圖204.3溫度設(shè)定模塊程序設(shè)計(jì)214.3.1中斷服務(wù)子程序214.3.2鍵盤掃描子程序214.4溫度顯示模塊設(shè)計(jì)234.4.1設(shè)定值顯示子程序234.4.2實(shí)際值顯示子程序244.5溫度控制模塊設(shè)計(jì)254.5.1雙位控制算法設(shè)計(jì)254.5.2溫度控制子程序流程圖254.6報(bào)警模塊程序設(shè)計(jì)26第五章結(jié)果分析275.1PROTEUS仿真275.1.1鍵盤設(shè)定溫度仿真2

3、75.1.2溫度采集仿真285.1.3整體仿真285.2實(shí)際運(yùn)行結(jié)果29第六章總結(jié)與展望316.1總結(jié)316.2展望31致謝32附錄程序33參考文獻(xiàn)42中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文緒論第一章緒論1.1課題研究背景及意義溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一個(gè)很重要而普遍的參數(shù)。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。由于溫度測(cè)量的普遍性，溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位。而且隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，溫度傳感器的種類還是在不斷增加豐富來滿足生產(chǎn)生活中的需要。在單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵是測(cè)量溫度、

4、控制溫度和保持溫度，溫度測(cè)量是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一。溫度控制采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的全數(shù)字儀表，是常規(guī)儀表的的升級(jí)產(chǎn)品。溫度控制的發(fā)展引入單片機(jī)后，可以降低對(duì)某些硬件電路的要求，但依然需要重視測(cè)試電路本身的重要性，尤其是直接獲取被測(cè)信號(hào)的傳感器部分，仍應(yīng)給以充分的重視，有時(shí)提高整臺(tái)儀器的性能的關(guān)鍵仍然在于測(cè)試電路尤其是傳感器的改進(jìn)?，F(xiàn)在傳感器也正在受著微電子技術(shù)的影響，不斷發(fā)展變化。傳感器正朝著小型、固態(tài)、多功能和集成化的方向發(fā)展?；趩纹瑱C(jī)的溫度控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制，使得在某些場(chǎng)合下人們對(duì)溫度高低的要求得以實(shí)現(xiàn)。對(duì)人們的生產(chǎn)和生活影響巨大，比如，在我國(guó)的北方

5、，冬天溫度極低，但引入溫室大棚后，冬天的時(shí)候人們也能吃到新鮮的蔬菜；鋼鐵廠里煉鐵，對(duì)溫度的要求更高，這就使得溫度控制變得極為有意義，而在我們的日常生活中，空調(diào)讓冬天不冷夏天不熱，確實(shí)讓我們感受到溫度控制對(duì)我們生活質(zhì)量的提高也有著極大的作用。總之，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)，工程建設(shè)及日常生活中溫度控制都起著重要的作用。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)溫度控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。990年代中期，智能溫控儀問

6、世，它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的結(jié)晶。目前，國(guó)際上已開發(fā)出多種智能溫控器系列產(chǎn)品。智能溫控器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器和接口電路。有的產(chǎn)品還有多路選擇器、中央控制器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）?，F(xiàn)在世界各國(guó)的溫度測(cè)控技術(shù)發(fā)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀2中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文緒論我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)的研究較晚，始于20世紀(jì)80年代。我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對(duì)溫度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。我

7、國(guó)溫度測(cè)控設(shè)施計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階段向?qū)嵱没⒕C合性應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機(jī)控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在較大差距。我國(guó)溫度測(cè)量控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到工廠化的程度，生產(chǎn)實(shí)際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點(diǎn)。1.2.3總的發(fā)展階段總的來說，溫控器被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量日漸上升。近百年來，溫控器的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段