目錄

摘要： 3

Abstract 3

第一章 緒論 4

1．1 課題的背景與意義 4

1．2 課題的應用與展望 4

1．3 課題舉例簡介 5

第二章 總體方案 6

2．1 系統(tǒng)結構 6

2．2 具體設計考慮 6

第三章 元器件簡介 7

3．1 AT89C51單片機 7

3．1．1 概述 7

3．1．2 主要特性 8

3．1．3 引腳功能 8

3．2 AD590溫度傳感器 10

3．2．1 概述 10

3．2．2 主要特性 11

3．2．3 AD590工作原理 11

3．3 ADC0809模數(shù)轉換器 13

3．3．1 主要特性 13

3．3．2 ADC0809工作原理 13

第四章 硬件設計 14

4．1 擴展外圍接口 14

4．2 溫度控制電路 15

4．3 溫度檢測電路設計 15

4．3．1 設計目標 15

4．3．2 設計的出發(fā)點 16

4．3．3 設計原理 16

4．3．4 轉換電路 16

4．3．5 信號處理電路 17

4．3．6 主電路 18

4．4 光電隔離電路 19

4．5 過零檢測電路 19

4．6 PID控制算法 20

4．6．1 PID控制作用 20

4．6．2 PID算法的微機實現(xiàn) 20

4．6．3 PID算法的程序設計 21

第五章 軟件設計 22

5．1 設計步驟 23

5．1．1 畫出系統(tǒng)的程序框圖 23

5．1．2 內存分配 24

第六章 系統(tǒng)調試 26

6．1 硬件調試方法 26

6．1．1 常見的硬件故障 26

6．1．2 聯(lián)機調試 27

6．1．3 脫機調試 28

6．2 軟件調試方法 28

6．3 誤差分析 29

第七章 結論 29

參考文獻 30

致謝 31

附錄A 32

外文原文 32

中文翻譯 39

附錄B 45

附錄C 55


 


 


 


 


 


 


 


摘要

本文主要從硬件和軟件兩方面介紹了MCS-51單片機溫度控制系統(tǒng)的設計思路，簡單說明如何實現(xiàn)對溫度的控制，并對硬件原理圖和程序框圖作了簡潔的描述。還介紹了在單片機溫度控制系統(tǒng)的軟硬件設計中的一些主要技術關鍵環(huán)節(jié),該系統(tǒng)主要以8031單片機為核心,由溫度檢測電路,模/數(shù)轉換電路, 過零檢測電路, 報警與指示電路, 光電隔離與功率放大電路等構成。

但用AT89C51單片機設計的溫度檢測電路是本次設計的主要內容，是整個單片機溫度控制系統(tǒng)設計中不可缺少的一部分，該系統(tǒng)對溫度進行了實時采集與檢測。本設計介紹的單片機溫度自動控制系統(tǒng)的主要內容包括：系統(tǒng)方案、元器件選擇、系統(tǒng)理論分析、硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)調試及主要技術性能參數(shù)。

關鍵詞：單片機；溫度傳感器；溫度檢測；溫度控制；PID算法


 


 




Abstract

The design of single-chip’s temperature control system is introduced from hardware and software, and simply explains how to actualize the temperature control. The hardware principle and software case fig are described. Some important techniques in a design scheme of the hardware and the software of the temperature control by single-chip microcomputer are introduced. The system mostly takes 8031 single-chip microcomputer as core, it is structured by temperature testing circuit, A/D switch circuit, zero passage testing circuit, warning and indication circuit, optical-electrical isolation and power amplifier circuit and so on.

The main content of this design is temperature testing circuit that uses AT89C51 single-chip microcomputer .It is a part of the whole design that cannot be lacked. The system is used to collect and control temperature in real time. The temperature automatic control system based on single-chip microcomputer is described in the article including system scheme，parts of an apparatus choice, theoretical analysis，the design of hardware and software, system testing，and the main technical performance parameters．

Key Words：Single—Chip Microcomputer；Temperature sensor；Temperature collecting；Temperature controlling；PID algorithm