基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
本文35頁(yè)共計(jì)2.08萬(wàn)余字
包括程序清單


摘要：
本設(shè)計(jì)以AT89S51單片機(jī)為核心的溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)方法。溫度信號(hào)由溫度芯片DS18B20采集，并以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給單片機(jī)。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測(cè)電路、溫度控制電路、PC機(jī)與單片機(jī)串口通訊電路和一些接口電路 。單片機(jī)通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)溫度控制的目的。文中還著重介紹了軟件設(shè)計(jì)部分，在這里采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要模塊有：數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號(hào)處理程序、繼電器控制程序、超溫報(bào)警程序。


關(guān)鍵詞：AT89S51單片機(jī) DS18B20溫度芯片 溫度控制 串口通訊


畢業(yè)論文外文摘要

Title Based on Monolithic Integrated Circuit's Temperature Control System's Design

Abstract
This design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control system's principle of work and design method. The temperature signal by the temperature chip DS18B20 gathering, and transmits by digital signal's way for the monolithic integrated circuit. In the article introduced this control system's hardware part, including: Temperature examination electric circuit, temperature-control circuit, PC machine and monolithic integrated circuit serial port communication channel and some interface circuit. The monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. In the article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main module includes: Nixietube display sequence, keyboard scanning and pressed key disposal procedure, temperature signal processing procedure, black-white control procedure, excess temperature warning procedure.

Keywords：AT89S51 Monolithic Integrated Circuit ；DS18B20 Temperature Chip；Temperature Control；Serial Port Communication






目 次

1 引言…………………………………………………………………………………1
2 設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………………………1
3 工作原理……………………………………………………………………………1
4 方案設(shè)計(jì)與論證……………………………………………………………………2
4.1 主控制部分 ………………………………………………………………………3
4.2 測(cè)量部分………………………………………………………………………… 3
5 各單元的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 8
5.1 鍵盤單元……………………………………………………………………………8
5.2 溫度控制及超溫和超溫警報(bào)單元……………………………………………… 10
5.3 溫度控制器件電路……………………………………………………………………11
5.4 溫度測(cè)試單元…………………………………………………………………… 11
5.5七段數(shù)碼管顯示單元…………………………………………………………………11
5.6 接口通訊單元 ……………………………………………………………………13
6 電源輸入單元……………………………………………………………………14
7 程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………15
7.1 概 述………………………………………………………………………………15
7.2 程序結(jié)構(gòu)分析…………………………………………………………………… 16
7.3 主程序…………………………………………………………………………… 17
8. 測(cè)設(shè)分析………………………………………………………………………… 17
結(jié)論 ……………………………………………………………………………………18
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………… 19
致謝……………………………………………………………………………………20
附錄A使用說明……………………………………………………………………… 21
附錄B程序清單……………………………………………………………………… 21



1 引言
溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域 ,如家電、汽車、材料、電力電子等 ,常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和所要求的性能指標(biāo)有所不同 , 在工業(yè)企業(yè)中,如何提高溫度控制對(duì)象的運(yùn)行性能一直以來(lái)都是控制人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員努力解決的問題。這類控制對(duì)象慣性大,滯后現(xiàn)象嚴(yán)重,存在很多不確定的因素,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡(jiǎn)單實(shí)用 ,但由于繼電器動(dòng)作頻繁 ,可能會(huì)因觸點(diǎn)不良而影響正常工作?？刂祁I(lǐng)域還大量采用傳統(tǒng)的PID控制方式,但PID控制對(duì)象的模型難以建立,并且當(dāng)擾動(dòng)因素不明確時(shí),參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問題。而采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，因其內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，而且減少了溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失，使得測(cè)量溫度更加精確。數(shù)字溫度傳感器DS18B20只用一個(gè)引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實(shí)用性。更能串接多個(gè)數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行范圍的溫度檢測(cè)。
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參 考 文 獻(xiàn)

1曹巧媛主編. 單片機(jī)原理及應(yīng)用(第二版). 北京:電子工業(yè)出版社,2002
2全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)編.第五屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編(2001), 北京:北京理工大學(xué)出版社，2003
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10 周潤(rùn)景，張麗娜．基于PROTEUS 的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[M]．北京:航空航天
大學(xué)出版社 ,2006.P321～P326
11王忠飛，胥芳．MCS-51 單片機(jī)原理及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出
版社，2007．P268-273
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17趙娜，趙剛，于珍珠等.基于51 單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息，2007，1-2：146-148。
18 Borko H，Bernier C L．Indexing concepts and methods .New York:Academic