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《基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、編號淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)號42011710系部電氣工程專業(yè)機電一體化班級指導(dǎo)教師顧問教師二〇三年十月摘要溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，人們生活與環(huán)境溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實時測量溫度，在工業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和控制具有重要的意義。本論文介紹了一種以單片機為主要控制器件，以DS18B20為溫度傳感器的新型數(shù)字溫度計。主要包括硬件電路的設(shè)計和系統(tǒng)程序的設(shè)計。硬件電路主要包括主控制器，測溫控制電路和顯示電路等，主控制器采用單片機AT89C51，溫度傳感器采用美國DALLAS半導(dǎo)體
2、公司生產(chǎn)的DS18B20，顯示電路采用8位共陽極LED數(shù)碼管，ULN2803A為驅(qū)動的動態(tài)掃描直讀顯示。測溫控制電路由溫度傳感器和預(yù)置溫度值比較報警電路組成，當(dāng)實際測量溫度值大于預(yù)置溫度值時，發(fā)出報警信號，即發(fā)光二極管亮。系統(tǒng)程序主要包括主程序，測溫子程序和顯示子程序等。DS18B20新型單總線數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器,集溫度測量和A/D轉(zhuǎn)換于一體,直接輸出數(shù)字量,具有接口簡單、精度高、抗干擾能力強、工作穩(wěn)定可靠等特點。系統(tǒng)程序的設(shè)計主要包括ProteusISIS仿真軟件及KeiluVision2仿真軟件的使用。Proteus軟件是
3、一款強大的單片機仿真軟件，對于單片機學(xué)習(xí)和開發(fā)幫助極大。ProteusISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和數(shù)字集成電路，包括單片機。KeiluVision2是德國Keil公司開發(fā)的基于Windows平臺的單片機集成開發(fā)環(huán)境，它包含一個高效的編譯器、一個項目管理器和一個MAKE工具。其中KeilC51是一種專門為單片機設(shè)計的高效率C語言編譯器，符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)，生成的程序代碼運行速度極高，所需要的存儲器空間極小，完全可以與匯編語言媲美。由于采用了改進(jìn)型智能溫度傳
4、感器DS18B20作為檢測元件，與傳統(tǒng)的溫度計相比,本數(shù)字溫度計減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。DS18B20溫度計還可以在高溫報警、遠(yuǎn)距離多點測溫控制等方面進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，具有很好的發(fā)展前景。此外，還介紹了系統(tǒng)的調(diào)試和性能分析。關(guān)鍵詞：AT89C51，DS18B20,ProteusISIS，KeiluVision2目錄摘要I第一章緒論1第二章設(shè)計任務(wù)及方案分析22.1設(shè)計任務(wù)及要求22.2設(shè)計總體方案及方案論證22.3溫度測量的方案與分析2第三章芯片功能及軟件簡介43.1AT89C51芯片簡介43.2DS18B20的功能簡介63.3KEILUVIS
5、ION2的使用63.4PROTEUSISIS仿真軟件的使用6第四章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計124.1主控制電路和測溫控制電路原理圖124.2驅(qū)動電路模塊原理圖124.3顯示模塊原理圖13第五章軟件編程調(diào)試及性能分析155.1主程序流程圖155.2主程序155.3溫度子程序175.4顯示子程序225.5程序調(diào)試225.6調(diào)試性能分析和注意事項23第六章總結(jié)與展望25致謝26參考文獻(xiàn)27附錄29第一章緒論日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制，在冶金、食品加工、化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，都要求對溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在日常生活中，
6、電烤箱、微波爐、電熱水器、烘干箱等電器也需要進(jìn)行溫度檢測與控制。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻。而熱電偶和熱電阻測出的一般是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部硬件支持，硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作成本高。而采用單片機對溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便，簡單和靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標(biāo)。測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。在測溫電路中，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后用單片機進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，再在顯示電路上，將
7、被測溫度顯示出來。這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，因此感溫電路的設(shè)計比較復(fù)雜。進(jìn)而想到采用智能溫度傳感器來設(shè)計數(shù)字溫度計。本數(shù)字溫度計的設(shè)計采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，其溫度值可以直接被讀出來，通過核心器件單片機AT89C52控制溫度的讀寫和顯示，用LED數(shù)碼管顯示。測溫范圍為－55℃～＋125℃，最大分辨率可達(dá)0.0625℃。而且采用3線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。按照系統(tǒng)設(shè)計功能的要求，確定系統(tǒng)有5個模塊組成：主控制器、溫度傳感器DS18B20、報
8、警電路、按
