基于AT89S52温度控制器的设计
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目录1 绪论 (3)1.1 设计背景 (3)1.2 温、湿度检测技术的发展和现状分析 (3)1.2.1 温度检测技术 (3)1.2.2 湿度检测技术 (4)1.3 系统简介 (6)1.3.1 系统功能简介 (6)1.3.2 系统设计简介 (6)1.4 本章小结 (7)2 方案选择 (8)2.1 控制模块 (8)2. 2 输入模块 (8)2. 3 显示模块 (9)2. 4 数据采集模块 (9)2.4.1 温度采集模块 (9)2.4.2 湿度采集模块 (10)2.5 本章小结 (10)3 数字信号处理 (11)3.1 数字信号处理简介 (11)3.2 数字滤波技术简介 (11)3.2.1 数据滤波技术的实现意义 (11)3.2.2 数字滤波与模拟滤波的区别 (11)3.3 列举三种数字滤波技术及在本文中的使用 (12)3.3.1 递推平均滤波法 (12)3.3.2 限幅滤波法 (12)3.3.3 限幅平均滤波法 (12)3.4 本章小结 (13)4 硬件设计 (14)4.1 系统外围器件介绍 (14)4.1.1 74LS164 (14)4.1.2 74LS08与门 (15)4.1.3 CD4024 (15)4.1.4 AT24C02 (16)4.1.5 ADC0809 (17)4.2 硬件设计及原理图 (19)4.2.1 LCM1602液晶显示及驱动 (19)4.2.2 数据采集模块 (20)4.2.3 串口通信模块 (27)4.2.4 电源模块: (28)4.2.5 报警电路 (28)4.3 总设计硬件图 (29)4.4 本章小结 (30)5 系统软件设计 (31)5.1 系统软件框图 (31)5.2 系统各模块流程图及部分程序 (31)5.2.1 初使化程序 (31)5.2.2 矩阵键盘扫描 (32)5.2.3 温湿度报警值设置模块 (34)5.2.4 温湿度值采集、处理及显示模块 (37)5.2.5 与PC机通信模块 (39)5.2.6 报警状态判断模块 (42)5.3 系统中两种数字滤波软件实现流程图 (43)5. 4 本章小结 (44)6 理论公式推导及系统测试 (45)6.1 湿度的推导公式过程: (45)6.2 系统干扰处理及系统测试 (46)6.2.1 系统干扰处理 (46)6.2.2 系统测试 (46)6.2.3 测试工具 (47)7 总结和致谢 (48)7.1 系统设计总结 (48)7.2 致谢 (48)参考文献 (49)附录一系统设计过程中的调试工具 (50)附录二部分单片机程序及注释 (50)附录三 VB上位机通信平台程序 (60)1 绪论1.1 设计背景人类的生存和社会活动与温湿度密切相关。
衢州学院毕业设计(论文)题目:《基于AT89S52的热处理控制器》的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。
毕业设计题目:系别:计算机科学系班级:姓名: XXXX学号: 000000指导老师: XXX二〇一一年十一月十三日目录第1章绪论 (1)1.1 系统的概述 (1)1.2 系统的要求 (1)1.3 系统的主要模块 (1)1.3.1 本系统的主要组成部分 (1)1.3.2 各部分的功能 (2)1.3.3 工作原理 (2)第2章设计的理论基础 (3)2.1 AT89C52的工作原理 (3)2.1.1 CPU的结构 (3)2.1.2 CPU的结构I/O口结构 (3)2.1.3 程序存储器 (3)2.1.4 定时器 (4)2.1.5 中断系统 (4)2.2 单总线数字温度传感器DS18B20检测电路 (5)2.2.1 DS18B20简单介绍 (5)2.2.2 DS18B20 的性能特点 (5)2.2.3 DS18B20的测温原理 (6)2.3 LCD1602液晶显示器 (6)2.3.1 LCD1602简介 (6)2.3.2 1602LCD的指令说明及时序 (7)2.4 直流马达 (8)2.4.1 马达工作的原理 (8)2.4.2 马达的基本构造 (9)第3章系统的硬件组成电路设计 (10)I3.1 系统总硬件设计 (10)3.2 时钟电路 (10)3.3 AT89C52的复位电路 (11)3.4 单总线数字温度传感器DS18B20检测电路 (11)3.5 LCD1602显示模块 (12)3.6 驱动电路 (12)第4章系统软件的设计 (14)4.1主程序设计 (14)4.2 温度检测 (14)4.2.1读取温度设计 (14)4.2.2 温度数据处理设计 (16)4.3 液晶显示器LCM1602 (17)4.3.1 LCM1602初始化 (17)4.4马达的控制 (21)第5章系统调试 (22)第6章总结与展望 (23)5.1 总结 (23)5.2 展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录A:程序 (26)附录B:元件清单 (42)附录C:实物照片 (42)II基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统摘要蔬菜的生长与温度息息相关,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温度控制。
单片机原理与应用课程设计说书题目:基于AT89S52单片机的温度控制系统系部:信息与控制工程学院专业:自动化班级:5班学生姓名: 学号: ***********指导教师:2011年06 月22日目录1设计内容与要求 (1)2 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 温度显示功能 (3)3.2 按键功能 (4)3.3 报警功能 (4)3.4 温度传感器 (4)3.5 放大器 (4)3.6 ADC转换器 (5)3.7 温度控制 (5)3.8 其他可扩展电路 (6)4 软件设计 (7)4.1主程序流程图 (7)4.2 中断服务程序 (8)4.3 键盘管理模块 (9)4.4 温度检测模块 (10)4.5 温度控制模块 (11)4.6 显示模块 (12)4.7 温度越限报警模块 (12)5 软硬件调试 (14)5.1 硬件调试 (14)5.2 软件调试 (14)6 总结 (15)7 附录 (16)8 参考文献 (19)1设计内容与要求用AT89S52单片机制作一个电烤箱,而且要满足以下技术指标:(1)电烤箱由1 kW电炉加热,最高温度为120℃。
(2)电烤箱温度可设置,电烤过程恒温控制,温度控制误差≤±2℃。
(3)实时显示温度和设置温度,显示精确到1℃。
(4)温度超出预置温度±5℃时发超限报警,对升降温过程的线性不做要求。
2 设计方案产品的工艺不同,控制温度的精度也不同,因而所采用的控制算法也不同。
就温度控制系统的动态特性来讲,基本上都是具有纯滞后的一阶环节,当系统精度及温控的线性性能要求较高时,多采用PID算法或达林顿算法来实现温度控制。
本系统是一个典型的闭环控制系统。
从技术指标可以看出,系统对控制精度的要求不高,对升降温过程的线性也没有要求,因此,系统采用最简单的通断控制方式,即当电烤箱温度达到设定值时断开加热电炉,当温度降到低于某值时接通电炉开始加热,从而保持恒温控制。
根据系统要求,画出控制电烤箱的框图。
时间:2009-12-04 09:16:45 来源:国外电子测量技术作者:王旭阳,王文哲山西大学0 引言在激光倍频晶体温度匹配中,有时需要很高的工作温度。
晶体升温过程中,温度过快变化会导致晶体出现破裂,因此在开机过程中需要操作人员不断手动控制激光器晶体的温度。
为了避免这样繁锁的工作,我们以单片机AT89S52为核心制作了一套自动控制升降温系统,有效的保证了晶体温度在安全的速率下变化。
由于热敏电阻的非线性关系,一般的控温仪正常控温范围有限。
在对热敏电阻和恒流源的特性进行分析后,将恒流源做了适当的改进,扩展了控温仪的控制范围,使其在较宽的温度范围内也具有较高的精度。
1 硬件系统设计控制系统电路的核心器件是Atmel公司生产的AT89S52单片机。
它是一种低功耗、低电压、高性能的8位单片机,片内带有一个8KB的flash可编程、可擦除、只读存储器;它采用的工艺是Atmel公司的高密度非易失存储器技术,而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容。
价格低廉、性能可靠、抗干扰能力强。
因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。
图1为该系统的结构框图,为了节省成本和体积,我们采用多路选择开关CD4051和模数转换器AD7705协同工作组成多路数据采集系统。
CD4051是NS公司生产的数控模拟开关,可控制最大输入范围约为士15V左右的模拟电压,由输入的3位地址码决定八个通道中哪一个通道开通;选通通道具有非常低的输入阻抗,约为80Ω,关闭的通道具有很低的漏电流,每一路约为10pA左右,处于工作状态时功耗大约为1μW,是一款性能十分优良的数控模拟开关。
AD7705是一款16位串行模数转换芯片,功耗非常低,在3V供电电压和1MHz的主频下,消耗功率小于1mW,供电电流小于8μA,转换精度高,可达±0.003%,无误码。
MAX541是由美信公司生产的串行输入数模转换器件,无需校准,功耗不超过l.5mW。
AT24C02是Atmel公司生产的EEPROM器件,存储容量256字节,可擦写次数达100万次,主要用来存储设定温度。
摘要随着时代的进步和发展,人们越来越重视对各种仪器设备的温度进行监测和控制。
采用单片机来对它们进行监测和控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,还可以使我们自己更加熟悉单片机的原理及使用。
本文详细介绍了一种基于AT89S52单片机的数字温度计,其以单片机为主设备,DS18B20为从设备,通过LED液晶屏显示温度。
本文对DS18B20的内部结构,温度的采集﹑转换﹑处理等过程,AT89S52的原理,软件编程等等作了详细的说明。
通过测试证明了该温度计功能强大、结构简单,抗干扰能力强,能满足社会的要求,具有可观的前景。
关键词:数字温度计;AT89S52;DS18B20AbstractWith the progress and development of the times, there is growing emphasis on the temperature of the various instruments and equipment for monitoring and control. Using chip computer monitor and control them is not only easy to control, simplicity and flexibility of the big advantages, can also make ourselves more familiar with the principles and the use of the MCU.This paper describes an approach based on AT89S52 single-chip digital thermometer microcontroller-based device, DS18B20 from the device through the LED LCD screen display temperature. Gave a detailed description of the internal structure of this article DS18B20 temperature acquisition processing conversion process, AT89S52 principle, software programming, and so on. The test proved that the thermometer is powerful, simple structure, strong anti-interference ability, to meet the requirements of society, has considerable prospects.Key words:Digital thermometer; AT89S52; DS18B20目录1 绪论 (1)1.1国内外背景 (1)1.2课程设计的意义 (2)1.3设计任务和要求 (2)2 系统方案 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (4)3 系统器件选择 (6)3.1 单片机AT89S52的介绍 (6)3.1.1 AT89S52主要特性 (6)3.1.2 AT89S52引脚介绍 (7)3.2 DS18B20的介绍 (8)3.2.1 DS18B20的主要特性 (9)3.2.2 DS18B20内部结构 (9)3.2.3 DS18B20测温原理 (13)3.2.4 DS18B20使用中的注意事项 (16)3.3 74LS245芯片的介绍 (17)3.3.1 74LS245的功能及特性 (17)3.3.2 74LS245的结构 (18)3.4 74LS07芯片的介绍 (18)3. 4. 1 74LS07的功能及特性 (18)3.4.2 74LS07的结构 (19)3.5 LED 数码管介绍 (20)3.5.1 LED 数码管原理图 (20)3.5.2 数码管介绍 (20)4 系统硬件设计 (22)4.1主控制器 (22)4.2温度检测电路 (23)4.3显示电路 (24)5 系统软件算法分析 (25)5.1 主程序流程图 (25)5.2 各模块流程图 (26)5.2.1 温度转换命令子程序 (26)5.2.3 计算温度子程序 (27)5.3 显示电路的流程图 (27)6实验测试 (28)6.1 仿真 (28)6.1.1 Proteus简介 (28)6.1.2 仿真过程 (29)6.2 实物图 (30)7结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附件 1 (34)1 绪论1.1国内外背景温度是工农业生产中最常见的参数之一,与产品的质量,生产效率、安全生产的密切相关,因此在生产过程中需对温度进行检测监控。
基于AT89S52单片机的数字温度计设计一引言在生活和生产中,经常要用到一些测温设备,但是传统的测温设备具有制作本钱高、硬件电、和软件设计复杂等缺点。
基于AT89S52单片机的数字温度计具有制作简单、本钱低、读数方便、测温*围广和测温准确等优点,应用前景广阔。
二工程要求基于AT89S52单片机的数字温度计设计具体要求如下:〔1〕温度值用LED显示。
〔2〕围为-30℃~100℃,且测量误差不得大于±0.5℃。
〔3〕本钱的体积、质量要尽可能小。
三系统设计1 框图设计根据设计要求分析,基于AT89S52单片机的数字温度计设计由AT89S52单片机控制器、电源、显示电路、温度传感器、复位电路和时钟电路组成,系统框图如图1所示。
电源给整个电路供电,显示电路显示温度值,时钟电路为AT89S52提供时钟频率。
传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的一种智能温度传感器DS18B20,其测温*围为-55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃,完全符合设计要求。
图一基于AT89S52单片机的数字温度计系统框图2 知识点本工程需要通过学习和查阅资料,掌握和了解如下知识:●+5V电源原理及设计。
●单片机复位电路工作原理及设计。
●单片机晶振电路工作原理及设计。
●按键电路的设计。
●数码管的特性及使用。
●DS18B20的特性及使用。
●74LS07的特性及使用。
●AT89S52单片机引脚。
●单片机C语言程序设计。
四硬件设计1 电路原理图控制器使用单片机AT89S52,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED数码管以动态扫描法实现温度显示,电路图可见仿真图所示。
2 元件清单基于AT89S52单片机的数字温度计元件清单如表1所示。
五软件设计1 程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20测量的当前温度值,温度测试每1S进展一次。
这样可以在1S之内测量一次被测温度,其程序流程图如图3所示。