畢業(yè)設計-基于at89s51單片機的溫度控制系統(tǒng)的設計-文庫吧
2025-05-16 01:38 本頁面
【正文】 顯示電路 .................................................................................................................. 9 5 主程序及流程圖 ............................................................................................................... 10 流程圖 .................................................................................................................... 10 主程序 .................................................................................................................... 10 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 15 參考文獻 .............................................................................................................................. 16 許昌學院單片機課程設計 4 1 設計要求 設計要求 （ 1）用單片機控制一個由 1kw 電爐加熱的電烤箱，最高溫度不超過 120℃。 （ 2）電烤過程恒溫控制，溫度可通過系統(tǒng)設置，誤差不超過177。 2℃。 （ 3）實時顯示溫度和設置溫度，顯示精確為 1℃。 （ 4）溫度超出設置溫度177。 5℃時發(fā)超限報警，對升溫和降溫過程不作要求。 主要功能模塊 溫度控制系統(tǒng)的主要功能模塊包括溫度測量（溫度傳感器、放大器、 ADC 轉(zhuǎn)換器）、溫度控制（光電隔離、驅(qū)動電路、可控硅電路、電爐）、溫度給定（按鍵）、溫度顯示和報警等幾部分。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片 機，溫度傳感器、 ADC 轉(zhuǎn)換器等硬件設備進行設計。 2 工作原理 溫度傳感器 DS18B20 從設備環(huán)境的不同位置采集溫度，單片機 AT89S51 獲取采集的溫度值，經(jīng)處理后得到當前環(huán)境中一個比較穩(wěn)定的溫度值，再根據(jù)當前設定的溫度上下限值，通過加熱和降溫對當前溫度進行調(diào)整。當采集的溫度經(jīng)處理后超過設定溫度的上限時，單片機通過三極管驅(qū)動繼電器開啟降溫設備 (壓縮制冷器 ) ，當采集的溫度經(jīng)處理后低于設定溫度的下時 , 單片機通過三極管驅(qū)動繼電器開啟升溫設備 (加熱器 ) 。 當由于環(huán)境溫度變化太劇烈或由于加熱或降溫 設備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導致在一段時間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時候，單片機通過三極管驅(qū)動揚聲器發(fā)出警笛聲。 系統(tǒng)中將通過串口通訊連接 PC 機存儲溫度變化時的歷史數(shù)據(jù)，以便觀察整個溫度的控制過程及監(jiān)控溫度的變化全過程。 原理圖如下 許昌學院單片機課程設計 5 圖 21 工作原理圖 3 方案設計 溫度測量部分方案 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗 干擾能力、強易配處理器等優(yōu)點，特別適合用于構(gòu)成多點溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號（按 9 位二進制數(shù)字）給單片機處理，且在同一總線上可以掛接多個傳感器芯片，它具有三引腳 TO92 小體積封裝形式，溫度測量范圍－55～＋ 125℃，可編程為 9～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達 ℃，被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠端引入，業(yè)可采用寄生電源方式產(chǎn)生，多個 DS18B20 可以并聯(lián)到三根或者兩根線上， CPU 只需一根端口線就能與多個 DS18B20 通信，占用微處理器的端口 較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。從而可以看出 DS18B20 可以非常方便的被用于遠距離多點溫度檢測系統(tǒng)。 AT89S51 8BIT CPU 鍵盤電路 DS18B20 溫度芯 片數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)顯示 繼電器 2 壓縮制冷器 繼電器 1 加熱器 Max232電平轉(zhuǎn)換芯片 超溫報警 Pc 機 輸入電源 許昌學院單片機課程設計 6 綜上，在本系統(tǒng)中我采用溫度芯片 DS18B20 測量溫度。該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，且此元件線形較好。在 0— 100 攝氏度時，最大線形偏差小于 1
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