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单片机控制温度加热系统设计

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长 春 工 业 大 学

毕业设计、毕业论文

题 目 单片机控制温度加热系统设计

学 院 电气与电子工程学院

专业班级

指导教师

姓 名

年 月 日

长春工业大学本科毕业设计（论文）

I 摘 要

在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。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。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。

该设计介绍了一种利用单片机AT89C51组成的高精度温度控制系统，从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计思路。着重介绍了硬件原理图和程序框图。阐述了系统的工作原理、设计及实现。由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。然后通过AT89S51单片机对送来的温度进行计算和转换，并将此结果送入液晶显示模块。最后，由1602液晶显示器将温度显示出来。它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制，当温度值超出上、下限时自动报警，实现了系统结构简单、性能可靠、控制精度高。同时系统具有扩展性好，分辨率高，测量范围宽，抗干扰性强等特点。

关键词： 51单片机 传感器 DS18B20

长春工业大学本科毕业设计（论文）

II ABSTRACT

The detection and control of temperature is often used in daily life and industrial production process, temperature is one of the important physical parameters of the production process and scientific experiments generally. During the production process, in order to carry out the production efficiently, we must control its main parameters well, such as temperature, pressure and so on .Temperature control in the production processes a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlling and a more mature technology.

A precision temperature control system used AT89C51 SCM and the hardware

circuit and software of this system are introduced. Schematic diagram of the hardware and procedures is related in emphasis. Working principle, design and implementation is elaborated. The current temperature is measured by DS18b20 temperature sensor and the results is transported into SCM .Then ,the temperature is calculated and the conversion results is transported into the liquid crystal display modules 1602 on show .It can display current temperature which is set randomly and controlled

flexibility, and the temperature control.When the temperature is beyond the upper and lower limits of temperature, the alarm system starts automatically. What is realized in this system is simple structure, reliable performance and high precision control. The system is in good scalability，high-resolution，wide range，anti-interference performance and so on．

Key Words: 51-series microcomputer Sensor DS18B20 长春工业大学本科毕业设计（论文）

III 目 录

第一章 绪 论 ......................................................... 1

1.1 课题的意义 ...................................................... 1

1.2 国内外研究状况和发展趋势 ........................................ 1

1.2.1温度检测技术简介 ........................................... 1

1.2.2温度检测技术的发展 ......................................... 3

1.3 课题的研究方案 .................................................. 4

1.3.1 课题的主要研究的内容 ...................................... 4

1.3.2 用单片机实现其具体控制功能 ............................... 4

第二章 方案论证 ........................................................ 5

2.1题目分析 ........................................................ 5

2.2总体方案选择 .................................................... 5

2.2.1方案一 热敏电阻加A/D ...................................... 5

2.2.2方案二 数字传感器 .......................................... 5

2.3硬件电路方案的选择 .............................................. 6

2.3.1显示器的选择 ............................................... 6

2.3.2温度传感器的选择 ........................................... 6

2.3.3单片机的选择 ............................................... 7

2.3.4按键电路的设计 ............................................. 7

2.3.5 固态继电器的选择 .......................................... 8

2.4软件方案选择 ................................................... 10

第三章 硬件电路设计 ................................................... 10

3.1硬件系统框图 ................................................... 11

3.2 AT89C51功能简述 .............................................. 11

3.2.1 主要特性 ................................................. 11

3.2.2特性概述 .................................................. 12

3.2.3 芯片擦除 ................................................. 12

3.2.4 89C51管脚说明 ........................................... 12

3.3 EPROM2764功能简述 ............................................. 15

3.4 RAM6264功能简述 ............................................... 16

3.5 74LS373功能简述 ............................................... 17

3.6 温度传感器DS18B20的工作原理 ................................... 17

3.6.1 DS18B20的概述 ............................................ 18

3.6.2 DS18B20的主要特性 ........................................ 18

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基于单片机的智能温度控制系统设计

基于单片机的智能温度控制系统设计

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）

I 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。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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：

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）

II 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。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。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。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计

水温控制系统在许多领域中都具有重要的应用价值，例如温室农业、水族馆、游泳池等。在这些应用中，保持水温在一个合适的范围内对于生物的生存和健康至关重要。基于单片机的水温控制系统设计是一种有效的方法，它可以实现对水温的精确控制和调节。本文将详细介绍基于单片机的水温控制系统设计原理、硬件实现和软件编程等方面内容。

第一章研究背景与意义

1.1研究背景

随着科技的飞速发展，人们对生活品质的追求不断提高，对家电设备的智能化要求也越来越高。其中，水温控制系统在热水器、空调等家电产品中具有广泛的应用。精确控制水温对于提高用户体验、节约能源和保护环境具有重要意义。然而，现有的水温控制系统存在控制精度不高、响应速度慢等问题，因此，研究一种新型的水温控制系统具有重要的实际意义。

1.2研究意义

本研究旨在提出一种新型的水温控制系统，通过对水温进行精确控制，提高家电产品的性能和用户体验。此外，本研究还将探讨系统性能的评估和改进方法，为水温控制领域的研究提供理论支持。

第二章 水温控制系统设计原理

2.1 水温测量原理

本章将介绍水温的测量原理，包括热电偶、热敏电阻、红外传感器等常用温度传感器的原理及特点。通过对各种传感器的比较，选出适合本研究的温度传感器。 2.2温度传感器选择与应用

在本研究中，我们将选择一种具有高精度、快速响应和抗干扰能力的温度传感器。此外，还将探讨如何将选定的温度传感器应用于水温控制系统，包括传感器的安装位置、信号处理方法等。

2.3控制算法选择与设计

本章将分析现有的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并选择一种适合本研究的控制算法。针对所选控制算法，设计相应的控制电路和程序。

第三章硬件实现

3.1控制器选择与搭建

本章将讨论控制器的选型，根据系统的需求，选择一款性能稳定、可编程性强、成本合理的控制器。然后，介绍如何搭建控制器硬件系统，包括控制器与各种外设（如温度传感器、继电器等）的连接方式。

基于单片机的电热水器温度控制系统设计

基于单片机的电热水器温度控制系统设计

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文

1

摘 要

随着科学技术和生产的快速发展，在生活中，温度成为了频繁出现的词汇。温度测量与控制也成为了生活生产中重要的一部分。在化工、石油、冶金等生产领域的物理过程和化学反应中，温度往往是一个很重要的量，需要准确地加以控制。除了这些部门之外，温度控制系统还广泛应用于其他领域，是用途很广的一类工业控制系统。

本文所设计的电热水器温度控制系统就采用AT89C51单片机为控制核心，利用AT89C51现有的接口来连接外围硬件模块,并通过DS18B20温度传感器准确的检测出当前的温度、DS1302实时时钟芯片实现显示时间的功能，并将所测到的温度数据传送给单片机进行分析处理。并由LCD1602液晶屏显示温度值及实时时间。其中，系统软件设计中，分别预先设计好所需温度的上下限数值，并通过该上下限控制蜂鸣器的报警，再通过继电器的通断来决定电热丝是否加热，实现对温度的简单控制，达到预先设置范围内。

关键词：AT89C51单片机，温度控制，LCD显示 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文

2

Abstract

With the rapid development of science and technology and production, andin life,

the temperature has become a frequently occurring words. Temperature measurement

and control of production has also become an important part of life. Physical

processes and chemical reactions in the chemical, petroleum, metallurgy and other

production areas, the temperature is often a very important quantity that needs to be

基于单片机的水温控制系统设计 2

基于单片机的水温控制系统设计 2

基于单片机的水温控制系统设计

摘要：

水温控制系统在工业、农业、生活等各个领域广泛应用。随着技术的发展，单片机控制技术正在越来越多的应用到水温控制领域中。本文通过对水温控制系统原理的分析，进行了设计和制作，并通过实验结果验证了本设计的可行性和稳定性。

关键词：单片机控制技术；水温控制系统；可行性；稳定性

1. 引言

水温控制系统在现代社会中应用广泛，水温控制技术的发展和进步为现代社会的科技进步做出了巨大的贡献。单片机技术作为一种广泛应用的控制技术，可以实现多种不同的控制操作，因此被广泛应用到水温控制系统中。本文将针对单片机水温控制系统进行分析设计，并进行实验验证。

2. 水温控制系统原理分析

水温控制系统的基本结构由传感器、控制器以及执行机构等组成。其中，传感器负责温度数据的采集，控制器负责处理和分析数据，并控制执行机构实现温度控制。

单片机水温控制系统的实现原理基于以下几个步骤：

1）传感器采集温度数据并将数据转换为数字信号。

2）单片机控制器通过间接方式获取传感器采集的温度数字信号，并将其传输到外围设备中。

3）控制器将传输的信息根据其程序所设定的算法进行计算，得到温度数据，从而调整执行机构的作用。

4）执行机构实现接收计算出的数据并通过温度调节装置将温控装置的工作状态调节到所设定的工作状态，最终实现水温控制。

3. 单片机水温控制系统设计

根据以上原理设计单片机水温控制系统，具体实现过程如下：

1）传感器：选用DS18B20数字温度传感器，将其与单片机进行连接；

2）控制器：选用AT89S52单片机，作为水温控制器，通过程序将传感器所采集到的数字信号转化为温度信息，并与设定温度进行比较和判断，控制继电器开关；

3）执行机构：选用继电器作为执行机构，通过继电器的开关控制加热器的加热状态，调节水温。

4. 实验验证

将设计好的单片机水温控制系统进行实验，实验过程中将设定温度为30℃，获得的实验结果显示在图1中。