当前位置：文档之家 › 基于单片机的温度控制毕业设计论文

基于单片机的温度控制毕业设计论文

  • 格式：doc
  • 大小：1.05 MB
  • 文档页数：63

存档编号华北水利水电学院North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计题目基于单片机的温度控制学院信息工程学院专业电子信息工程姓名学号指导教师完成时间教务处制华北水利水电学院毕业设计任务书设计题目：基于单片机温度控制系统专业：电子信息工程班级学号：姓名:指导教师：设计期限：院系：信息工程学院2011年3 月07日毕业设计任务书一．设计题目：单片机的温度控制系统二．设计目的对大学期间所学的知识进行了一个全面、系统的总结，锻炼理论和实践相结合的能力，了解电子产品设计的一般设计过程，熟练掌握Keil C,Proteus等专业软件，掌握电子电路调试的方法，独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，正确选择元器件与材料，能对设计电路的指标和性能进行测试并提出改进意见，能查阅各种有关手册和正确编写设计报告。

三．设计内容利用单片机与DS18B20设计一个温度控制系统，四位数码显示。

要测的环境温度通过一线温度传感器 DS18B20 采集，然后通过 C52 单片机处理并在数码管上显示，同时单片机控制5V 继电器，用于对温度进行实时控制操作，当温度上升到达某一定值，开继电器（继电器常开端接有降温电器）；当温度下降到某一定值，开另继电器（继电器常开端接有升温电器）。

四．任务与要求1．熟悉单片机芯片，了解单片机指令集和汇编语言。

2．熟悉Proteus软件，并用来设计应用系统原理图。

3．对系统进行分析，画出流程图。

4．阅读文献，编写开题报告，设计方案不少于两种，并且进行论证。

5．翻译不少于2000字的外文资料。

6．编写各个流程图中相应模块的程序。

7．使用keil软件进行调试并和Proteus相结合进行相应的仿真。

8. 将软件和硬件相结合进行相应的编码测试及整个软硬件系统的综合测试，实现功能，并达到性能要求。

9. 按论文的规范撰写论文。

五．时间安排第 3 周：与设计内容相关的学习；第4 周：完成开题报告；第5-6周：编写软件程序；第7-8周：完成硬件电路设计，购买相关器件；第9-11周：软硬件系统调试；第12周：撰写论文；第13周：修改打印；第14周：论文答辩。

六．重点研究问题1．如何实时显示温度2．如何实现单片机对大功率电器的控制六．参考资料1．Proteus软件,“资料下载”2．3．童诗白华成英.《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，2003年4. 李广弟.《单片机基础》，北京航空航天大学出版社，1994年5. 刘守义.《单片机应用技术》，西安电子科技大学出版社，2002年6. 关德新、冯文全.《单片机外围器件实用手册》，北京航空航天大学出版社，19987. 李钢.1-Wire总线数字温度传感器DS18B20原理及应用.现代电子技术[J],20058. 陈跃东.DS18B20集成温度传感器原理与应用[J].安徽机电学院学报,20029. 阎石.数字电子技术基础（第三版）[M]. 北京：高等教育出版社，198910.金伟正.单线数字温度传感器的原理与应用[J].电子技术与应用，2000华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告摘要近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。

而温度的测量及控制变得越来越重要，温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。

很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。

所以采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。

因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。

随着新技术的不断开发与应用，传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，温度是工业对象中的一个重要的被控参数。

然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。

因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。

本设计详细地讲述了基于单片机STC89S52和温度传感器DS18B20的温度控制系统的设计方案与软硬件实现方案。

系统采用数字温度传感器DS18B20采集温度数据，数码管同步显示当前测量值，可通过程序对温度进行设定值。

当温度低于设定值时，单片机控制继电器启动加热器加热，同时与它相连的发光二极管亮，当温度高于设定值时，加热器停止加热，降温继电器工作，同时与它相连的发光二极管亮，从而实现了测量和控制温度的目的。

系统稍微改装可以作为生物培养液温度监控系统，可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。

系统具有控制方便、结构简单和灵活性大等优点，经过反复测试，系统能够稳定运行。

关键词: 温度；STC89S52；单片机；控制ABSTRACTWith the development of the society, the control and measure of temperature become more and more important，The temperature is the ever-present physical quantities in daily life, the control of the temperature in various fields have positive significance. Many industry there are a large number of electricity heating equipment, such as to be used in heat treatment furnace, used to melt metal of the crucible resistance furnace and various different uses of temperature box, etc, Useing onolithic control of them has not only control convenient, simple, flexible, but also features could increase the technical indexes of accused of temperature, thus greatly improve the quality of the products. Therefore, intelligent temperature control technology is being widely adopted.The design and implementation of temperature control system based on single chipmicrocontroller AT89S52 and DS18B20 are introduced in this paper. Temperature data are collected by DS18B20, temperature settings and current measurements are displayed by digital tube, the temperature settings can be change by the key-presses with 1℃ step. The default temperature value is 0123. When the temperature is under the settings, the heater starts with the red-led on,oppositely, the heater stopped heating when the temperature is higher than the set value. System can be as creature nutrient-containing medium temperature monitoring system after being modified slightly, and can do water heater temperature regulation system, lab temperature monitoring system, etc. The system is control convenient, simple, flexibility. After repeated testing, the system can operate stabl. Keyword: temperature; STC89S52; MCS; control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章引言 (1)1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (1)第2章总体设计方案 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (3)第3章单片机STC89S52的结构与原理 (4)3.1STC89C52简介 (4)3.2STC89SC52的引脚说明 (5)第4章温度控制的硬件设备 (11)4.1温度传感器的选择 (11)4.1.1 DS18B20的性能特点 (11)4.1.2 DS18B20的内部结构 (11)4.1.3 DS18B20内部结构主要组成部分 (12)4.2DS18B20的工作原理 (14)4.2.1 DS18B20的工作时序 (14)4.2.2 DS18B20的测温原理 (16)4.2.3 DS18B20的测温流程 (17)第5章系统的硬件设计 (18)5.1温度采集电路 (18)5.2数码管的温度显示电路 (18)5.2.1数码管的分类 (18)5.2.2数码管的驱动方式 (18)5.2.3 本设计的数码管驱动 (19)5.3温度控制电路 (20)5.4晶振电路 (21)5.5复位电路 (22)第6章系统软件设计 (23)6.1系统软件设计整体思路 (23)6.2系统程序的流程图 (23)第7章电路仿真与分析 (29)7.1仿真软件 (29)7.2 调试 (29)致谢 (31)参考文献 (32)附录一外文翻译 (50)附录二部分源程序代码 (41)附录三总体电路图 (51)第1章引言1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

合集下载

毕业设计(论文)-基于单片机饮水机温度控制系统的设计

毕业设计(论文)-基于单片机饮水机温度控制系统的设计

前言温度控制是无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用，从而造成水资源的巨大浪费。

特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，把身边的水资源好好地利用起来。

本次设计为一个基于单片机的饮水机的温度控制系统，该系统可以实时检测饮水机水箱的水温，并且可以通过数码管显示饮水机水箱水温度数，可以通过键盘或开关选择制冷或加热，可以人为设置水的温度的上下限，如加热，当温度在设定的范围内时正常工作，当低于水温下限时控制加热器加热；如制冷，当温度高于水温上限时控制压缩机制冷，温度检测范围0~95℃，精度±1℃，当温度超过设定值时具有示警功能。

第1章电路设计1.1 单片机最小系统设计单片机最小系统如图1.0所示，由主控器AT89C51、时钟电路和复位电路三部分组成。

单片机AT89C51作为核心控制器控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号，复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。

图1.0 单片机最小系统1.1.1 单片机选择AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

其管脚图如图1.1所示。

基于单片机的数字温度计的设计与实现毕业设计论文

基于单片机的数字温度计的设计与实现毕业设计论文

基于单片机的数字温度计的设计与实现摘要采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。

在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。

传统的测温元件有热电偶和二电阻。

而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。

我们用一种相对比较简单的方式来测量。

温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。

DS18B20可以直接读出温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。

本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0℃-～+100℃，使用七级数码管LED模块显示，能设置温度报警上下限。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器DS18B20的原理，AT89C51单片机功能和应用，该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

关键词：温度测量;DS18B20 ; AT89C51Design of Digital Thermomer Based on SCMABSTRACTControlled by single-chip microcomputer to control not only to them, advantages of simplicity and flexibility, and can significantly increase the temperature specifications, which can significantly increase the quality and quantity of the products. In the process of production, in order to efficiently produce, it must be the main parameters, such as temperature, pressure, flow, and other effective control. Traditional temperature measuring component thermocouple and resistance. Are generally voltage of thermocouple and thermal resistance measured, then converted to the corresponding temperature, these methods are relatively complex and requires more external hardware support. We are in a relatively simple way to measure.-55~125 ºc temperature range, maximum resolution up to 0.0625 ºc. DS18B20 can read temperature value, and wire connected to the microcontroller, reduced external hardware circuits, low cost and ease of use features.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-～+100℃,can set the warning limitation, the use of Seven digital tube seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords：Temperature measurement ；DS18B20 ；AT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 国内外现状 (1)1.1.2 课题背景及研究意义 (2)1.2 设计内容及性能指标 (2)1.3 系统概述 (3)1.3.1 系统方案论证与比较 (3)1.3.2 系统设计原理与组成 (5)第二章开发工具Proteus与Keil (6)2.1 Proteus软件 (6)2.1.1 Proteus简介 (6)2.1.2 4大功能模块 (6)2.1.3 Proteus简单应用 (8)2.2 Keil软件 (8)2.2.1 Keil软件简介 (8)2.2.2 Keil软件调试功能 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1 单片机的选择 (10)3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (10)3.1.2 AT89C51单片机主要特性 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.3 硬件电路设计 (17)第四章系统软件设计 (20)4.1 各模块的程序设计 (20)4.2 Protues测温仿真 (25)4.3 系统调试 (28)4.4 结果分析 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 全部程序清单 (34)附录2 系统总体设计图 (41)第一章绪论1.1引言1.1.1 国内外现状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。

温度控制器毕业论文

温度控制器毕业论文

题目：温度控制器的设计机电工程学院李小草摘要本文设计了一个温度自动控制器。

本设计以单片机（8031）为控制核心，外加硬件电路，将温度显示和数字控制集和于一体，实现智能温度控制。

并采取软件程序实现升温的调节，能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。

单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。

本文是通过热敏电阻和单片机等，来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。

关键词：测温；PID算法；单片机；温度控制器目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 概述 (2)1.2 课题分析 (2)1.3 设计思路 (2)第2章系统的基本组成及工作原理 (3)2.1 系统的基本组成 (3)2.2 系统的基本工作原理 (3)第3章测温电路的选择及设计 (5)3．1热电偶测温电路 (5)3.1.1 热电偶 (5)3.1.2 毫伏变送器 (6)3.2热敏电阻测温电路 (6)3.2.1 热敏电阻 (6)3.2.2 关于铂电阻的特性 (7)3.2.3 温度丈量电路 (7)第4章芯片组的电路设计 (8)4．1A D C0809与8031接口硬件电路设计 (8)4．28155与8031接口硬件电路设计 (9)4.2.1 8155芯片的结构 (9)4.2.28155与8031接口电路 (9)4．32732E P R O M的工作原理及硬件接口设计 (11)第5章掉电呵护功能电路 (14)第6章温度控制电路 (15)6.1温度控制电路 (15)6．2控制规律的选择 (16)第7章系统程序设计 (18)7．1系统控制主程序 (18)T中断服务程 7．20序 (20)7．3采样程序及其流程图 (24)7．4数字滤波子程序及其流程图 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章前言现代信息技术的三大基础是信息收集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。

基于单片机的空调温度控制系统设计毕业论文(设计)word格式

基于单片机的空调温度控制系统设计毕业论文(设计)word格式

基于单片机的空调温度控制系统设计作者姓名：杨耀武专业名称：信息工程指导教师：黄宇讲师摘要在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。

温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。

因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。

目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。

本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。

分析了DS18B20温度传感器的优劣。

在此基础上描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。

同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。

针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。

利用Proteus7.6进行了可行性的仿真，利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。

试验证明，这套温度控制器具有较强的可操作性，很好的可拓展性，控制简单方便。

课题初步计划是在普通环境下的测温，系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。

关键词：DS18B20 单片机温度控制1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality about this system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................... I I 目录 .............................................................................................. I II 前言 .. (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (7)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (8)2.2.1 温度采集电路 (8)2.2.2 信号处理与控制电路 (9)2.2.3 温度显示电路 (10)2.2.4 按键功能设置电路 (11)2.2.5 继电器控制电路 (12)2.2.6 存储数据电路 (12)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (13)3 仿真软件介绍 (15)3.1 Keil uVision2软件 (15)3.2 Proteus软件 (16)4 系统硬件设计 (18)5 系统软件设计 (20)5.1 DS18B20数据通信概述 (20)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (23)5.2.1 接口信号说明 (23)5.2.2 控制器接口说明 (23)5.2.3 控制接口时序说明 (25)5.3 存储器24C02数据存储概述 (26)5.3.1 I2C 总线的定义 (26)5.3.2 I2C 总线的时序 (27)5.3.3 数据传送 (27)5.4 软件程序设计 (28)6 仿真及实验结果 (31)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (31)6.2 调试结果 (32)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附件1 系统硬件电路图 (37)附件2 系统软件程序 (38)前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。