at89c51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)(已修改)
2025-07-19 11:39 本頁面
【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）論文題目： AT89C51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng) 所屬系部： 電子工程系指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號: 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 2012 年 05 月 15 日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目： AT89C51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)任務(wù)與要求： 設(shè)計并制作一個能夠控制1KW電爐的溫度控制系 統(tǒng)，控制溫 度恒定在3738度之間。時間： 年 月 日 至 年 月 日 所屬系部： 電子工程系學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù)指導(dǎo)單位或教研室： 測控技術(shù)教研室指導(dǎo)教師： 職 稱： 年 月 日摘要本設(shè)計是以一個1KW電爐為控制對象，以AT89C51為控制系統(tǒng)核心，通過單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計實(shí)現(xiàn)對保電爐溫度的顯示和控制功能。本溫度控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由溫度傳感器DS18B20對保爐內(nèi)溫度進(jìn)行檢測，經(jīng)過調(diào)理電路得到合適的電壓信號。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換芯片得到相應(yīng)的溫度值，將所得的溫度值與設(shè)定溫度值相比較得到偏差。通過對偏差信號的處理獲得控制信號，去調(diào)節(jié)加熱器的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對保溫箱溫度的顯示和控制。本文主要介紹了電爐溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計方法，論文主要由三部分構(gòu)成。① 系統(tǒng)整體方案設(shè)計。② 硬件設(shè)計，主要包括溫度檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、鍵盤設(shè)計和控制電路。③ 系統(tǒng)軟件設(shè)計，軟件的設(shè)計采用模塊化設(shè)計，主要包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊等。關(guān)鍵詞：單片機(jī) 傳感器 溫度控制目 錄緒論 1第一章 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計和思路 2 2 系統(tǒng)框圖 2第二章 AT89C51單片機(jī) 3 AT89C51單片機(jī)的簡介 3 AT89C51單片機(jī)的主要特性 3 AT89C51單片機(jī)管腳說明 4第三章 溫度控制的硬件設(shè)備 6 6 DS18B20工作原理 7 DS18B20使用中注意事項(xiàng) 8第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 9 數(shù)碼管溫度顯示電路 9 數(shù)碼管的分類 9 數(shù)碼管的驅(qū)動方式 10 恒流驅(qū)動與非恒流驅(qū)動對數(shù)碼管的影響 11 單片機(jī)接口電路 12 P0口的上拉電阻原理 12 上拉電阻的選擇 14 單片機(jī)電源及下載線電路 14 溫度控制電路 15第五章 溫度控制的軟件設(shè)計 17 數(shù)碼管動態(tài)顯示 17 DS18B20初始化 17 系統(tǒng)流程圖 19謝辭 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22緒論溫度控制，在工業(yè)自動化控制中占有非常重要的地位。單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用給現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域帶來了一次新的技術(shù)革命，自動化、智能化均離不開單片機(jī)的應(yīng)用。將單片機(jī)控制方法運(yùn)用到溫度控制系統(tǒng)中，可以克服溫度控制系統(tǒng)中存在的嚴(yán)重滯后現(xiàn)象，同時在提高采樣頻率的基礎(chǔ)上可以很大程度的提高控制效果和控制精度?，F(xiàn)代自動控制越來越朝著智能化發(fā)展，在很多自動控制系統(tǒng)中都用到了工控機(jī)，小型機(jī)、甚至是巨型機(jī)處理機(jī)等，當(dāng)然這些處理機(jī)有一個很大的特點(diǎn)，那就是很高的運(yùn)行速度，很大的內(nèi)存，大量的數(shù)據(jù)存儲器。但隨之而來的是巨額的成本。在很多的小型系統(tǒng)中，處理機(jī)的成本占系統(tǒng)成本的比例高達(dá)20%，而對于這些小型的系統(tǒng)來說，配置一個如此高速的處理機(jī)沒有任何必要，因?yàn)檫@些小系統(tǒng)追求經(jīng)濟(jì)效益，而不是最在乎系統(tǒng)的快速性，所以用成本低廉的單片機(jī)控制小型的，而又不是很復(fù)雜，不需要大量復(fù)雜運(yùn)算的系統(tǒng)中是非常適合的。 溫度控制，在工業(yè)自動化控制中占有非常重要的地位，如在鋼鐵冶煉過程中要對出爐的鋼鐵進(jìn)行熱處理，才能達(dá)到性能指標(biāo)，塑料的定型過程中也要保持一定的溫度。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)ψ詣涌刂葡到y(tǒng)控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與自適應(yīng)能力的要求越來越高，被控對象或過程的非線性、時變性、多參數(shù)點(diǎn)的強(qiáng)烈耦合、較大的隨機(jī)擾動、各種不確定性以及現(xiàn)場測試手段不完善等，使難以按數(shù)學(xué)方法建立被控對象的精確模型的情況。 隨著電子技術(shù)以及應(yīng)用需求的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的進(jìn)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)有了更高的飛躍，我們現(xiàn)在完全可以運(yùn)用單片機(jī)和電子溫度傳感器對某處進(jìn)行溫度檢測，而且我們可以很容易地做到多點(diǎn)的溫度檢測，如果對此原理圖稍加改進(jìn)，我們還可以進(jìn)行不同地點(diǎn)的實(shí)時溫度檢測和控制。第一章 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計和思路在這個系統(tǒng)中我們從性能及設(shè)計成本考慮,我們選擇AT89C51芯片。AT89C51的廣泛使用，使單片機(jī)的價格大大下降。目前，89C51的市場零售價已經(jīng)低廉因此，如把89C51作為接口芯片使用，在經(jīng)濟(jì)上是合算的。在溫度傳感器的選擇上我們采用溫度芯片DS18B20測量溫度。該芯片的物理化學(xué)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攝氏度。該芯片直接向單片機(jī)傳輸數(shù)字信號，便于單片機(jī)處理及控制。本制作的最大特點(diǎn)之一就是直接采用溫度芯片對溫度進(jìn)行測量，使數(shù)據(jù)傳輸和處理簡單化。采用溫度芯片DS18B20測量溫度，體現(xiàn)了作品芯片化這個趨勢。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測量電路的精確度。所以芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢。對于溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，我們才用的只是簡單的升溫和降溫方法，當(dāng)溫度低于我們設(shè)定的最低溫度值時，則單片機(jī)系統(tǒng)則會通過一個高電平的脈沖電流直接送給繼電器，使連接在繼電器
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