恒温箱设计报告

恒温箱设计报告

计算机控制系统设计报告

设计名称：恒温箱温度计算机控制系统设计姓名：

学号:

班级：

学院：信息工程学院

任课教师：

基于单片机的恒温箱控制系统设计

摘要：本设计是基于AT89S52单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：电源、温度传感器、显示、控制、晶闸管驱动和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、PID控制程序设计和温度报警程序设计。编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，进行液晶显示，当加热到设定值后马上报警。本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89S52为主控芯片，液晶作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

关键词：单片机、温度传感器、恒温、声光报警、PID。

引言：温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用，其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同。因而，对温度的测控方法多种多样。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。然而现有的温度传感元件大多为模拟器件（热电耦）体积大、应用复杂、而且不容易实现数字化等缺点，阻碍了应用领域的扩展。本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89S52作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

一、本课题设计要求

如下图所示，恒温箱采用木箱或纸箱（外形尺寸不大于30cm ×30cm×30cm），内置白炽灯泡（功率不大于100W）用于加热。

木箱或纸

白炽灯泡≤

30cm

30cm

自制恒温箱要

（1）温度采集传感器采用热电阻或热电偶，或一体化数字温度传感器DS18B20。

（2）控制灯泡亮度或发热量，采用可控硅平滑控制。

（3）采用单片机作为控制器。

（4）采用LCD的液晶显示器作为显示器，同时显示给定温度和实际温度。

（5）采用自制按键的键盘作为温度给定值输入。

（6）恒温箱实际温度达到给定值时（误差要求±1℃）需声光提示，声音延时5秒后停止。

（7）恒温箱最高温度≤50℃。

二、总体方案设计