【正文】 湖北文理 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )正文 題 目 基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 Xxxx 姓 名 Xxx 學(xué) 號 Xxxxx 指導(dǎo)教師 職稱 Xxx 2021 年 5 月 18 日 2 基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 ： 隨著 國民經(jīng)濟(jì)和國內(nèi)工業(yè) 的發(fā)展 ，人們需要對各種家用電器和工業(yè)設(shè)備的溫度控制，采用單片機(jī)來對它們進(jìn)行控制不僅具有控制簡單、方便和靈活性大優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 目前的水溫控制系統(tǒng)多采 用由模擬溫度傳感器，多路模擬開關(guān)， A/D轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。水溫控制在工業(yè)及日常生活中應(yīng)用廣泛，分類較多，不同水溫控制系統(tǒng)的控制方法也不盡相同。 本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為水溫控制系統(tǒng)的控制核心，實(shí)現(xiàn)人工設(shè)定溫度，自動(dòng)控制溫度，顯示水的實(shí)時(shí)溫度等功能。水溫測試方式采用集成模擬溫度傳感器感知器皿中水 的溫度，并用運(yùn)算放大器將傳感器輸出的微弱模擬電壓信號進(jìn)行放大 。它以單片機(jī) stc89c51 為核心，使用溫度傳感器 AD590 采集實(shí)時(shí)溫度并通過數(shù)碼管顯示，提供各種運(yùn)行指示燈來指示系統(tǒng)現(xiàn)在所處狀態(tài)， 該軟件和系統(tǒng)硬 件已經(jīng)完成，在軟件 proteus中，系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并且系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了驗(yàn)證也是合理的。最后根據(jù)電路的設(shè)計(jì)，用面包板來焊接電路板及進(jìn)行實(shí)際調(diào)試。試驗(yàn)表明，人工設(shè)定溫度、溫度自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)顯示水溫等功能都可以實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) ；模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 溫度控制 ； 數(shù)碼管 ； 溫度傳感器 ad590 3 Water temperature control system design based on 51series singlechip processor Abstract ： As the national economy and the development of the domestic industry ，people need the temperature control on a variety of household appliances and industrial equipment， Using SCM to control them is not only simple control, convenience and flexibility advantages, but also can significantly improve the temperature was charged with technical indicators, which can greatly enhance the quality and quantity of the product. At present, most of the temperature control system used by the analog temperature sensor, multichannel analog switches, A/D converter and singlechip, such as the transmission system. Water temperature control is widely used in industry and daily life, more classification, water temperature control system to control a different approach. This design uses a microcontroller as the core of the control of water temperature control system, to achieve the artificial setting temperature, automatic temperature control, and display realtime water temperature and other functions. The water temperature testing to integrated analog temperature sensor sensing the containers in water temperature, and weak analog voltage signal of the sensor output op amp zoom. To SCM STC89C51 it as the core, the AD590 temperature sensor to collect realtime temperature and digital display, providing a variety of operating indicator to indicate the system now in which state, the software and system hardware has been pleted, Software proteus simulation, and system design validation is a reasonable. At last, according to designed circuit, the hardware system was built by utilizing bread panel and the actual debugging was done. The test showed that the artificial set temperature, automatic temperature control, realtime water temperature and other functions can be achieved. Key words: SCM。 Analog to Digital Converter。 Temperature control。 Digital tube。 Temperature Sensor ad590 4 目 錄 1 緒論 .............................................................. 1 單片機(jī)的發(fā)展背景 ............................................. 1 單片機(jī)的發(fā)展趨勢 ............................................ 2 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ...................................................... 4 硬件總體設(shè)計(jì) ................................................ 4 硬件系統(tǒng)子模塊 ......................................... 4 軟件總體設(shè)計(jì) ................................................ 4 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................... 6 ................................................... 6 溫度傳感器 ............................................. 6 數(shù)碼管 ................................................. 6 A/D 轉(zhuǎn)換器 ............................................. 7 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................ 8 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................... 8 溫度采集電路設(shè)計(jì) ...................................... 11 報(bào)警電路 .............................................. 12 數(shù)碼管及指示燈的顯示電路 .............................. 13 硬件原理圖 ............................................ 14 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................... 16 主程序結(jié)構(gòu)框圖 .............................................. 16 程序設(shè)計(jì) ................................................... 16 5 仿真 ............................................................. 19 PROTUES 軟件的介紹 .......................................... 19 仿真的步驟 ................................................. 19 仿真的結(jié)果 ................................................. 20 6 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................... 22 硬件電路調(diào)試 ............................................... 22 軟件調(diào)試 ................................................... 22 測試電路 ................................................... 23 總結(jié) ............................................................... 25 參考文獻(xiàn) ........................................................... 26 附錄 1 設(shè)計(jì)主程序 .................................................. 27 致謝 ............................................................... 37 湖北文理 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1 1 緒論 單片機(jī)的發(fā)展 背景 單片機(jī)是一種集成在 電路 芯片，是采用 超大規(guī)模集成電路 技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU隨機(jī)存儲器 RAM、 只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D轉(zhuǎn)換器 等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。 1971年 intel 公司 研制出世界上第一個(gè) 4位的微處理器； Intel 公司的 霍夫 研制成功世界上第一塊 4 位微處理器芯片 Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問世，微處理器和 微機(jī) 時(shí)代從此開始。因發(fā)明微處理器，霍夫被 英國 《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志列為“二戰(zhàn)以來最有影響力的 7 位科學(xué)家”之一。 1971年 11月， Intel 推出 MCS4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （包括 4001 ROM 芯片、 4002 RAM芯片、 4003移位寄存器 芯片和 4004 微處理器 ）其中 4004（下圖）包含 2300 個(gè) 晶體管 ，尺寸規(guī)格為 3mm 4mm，計(jì)算性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年的 ENIAC，最初售 價(jià)為 200美元。 1972年 4月，霍夫等人開發(fā)出第一個(gè) 8位微處理器 Intel 8008。由于 8008采用的是 P溝道 MOS微處理器，因此仍屬第一代微處理器。 1973年 intel 公司研制出 8位的微處理器 8080； 1973 年 8月，霍夫等人研制出8位微處理器 Intel 8080，以 N溝道 MOS電路 取代了 P溝道，第二代微處理器就此誕生。 主頻 2MHz 的 8080 芯片運(yùn)算速度比 8008