【正文】 范圍，鋼鐵的煉制過(guò)程中鍋爐中溫度的控制。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 根據(jù)被充值的物質(zhì)的性質(zhì)的差異，我們可以把溫控系統(tǒng)分為動(dòng)態(tài)的 溫度跟蹤和維持溫度恒定兩大類。 2．設(shè)計(jì)所開發(fā)的系統(tǒng)由 89c51 為主控芯片構(gòu)成實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與調(diào)試。С，最小分辨率為 186。 在科技飛速發(fā)展的今天，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于水溫控制的要求也越來(lái)越高，所以設(shè)計(jì)一個(gè)安全、高精度、高效率的水溫控制系統(tǒng)成為了工業(yè)生產(chǎn)的重要部分。本設(shè)計(jì)是一個(gè)典型的檢測(cè)、控制型應(yīng)用系統(tǒng)，它能過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的檢測(cè)信號(hào)放大、 A/D 轉(zhuǎn)換、輸入、運(yùn)算、輸出控制加熱以實(shí)現(xiàn)水溫控制的全過(guò)程。所以，運(yùn)用反饋控制理論對(duì)鍋爐進(jìn)行溫度控制，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，提高生產(chǎn)力。 通過(guò)控制水的溫度可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)中的諸多環(huán)節(jié)，溫度控制的精度以及不同控制對(duì)象的控制方法選擇都起著至關(guān)重要的作用，鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，溫度則是鍋爐生 產(chǎn)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，也是保證鍋爐設(shè)備安全的重要參數(shù)。在整個(gè)發(fā)展過(guò)程中，水溫控制在工業(yè)生產(chǎn)中也應(yīng)用而生并逐漸起到了重要作用。不同環(huán)境下溫度控制系統(tǒng)將水溫控制在生產(chǎn)所需的范圍內(nèi)，并使得整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行對(duì)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)成為一項(xiàng)重要的工作。在生活中，為了能讓人們不同時(shí)刻不同天氣的環(huán)境下，在飲用和洗漱等生活必須環(huán)節(jié)上水的所需溫度得到保障和滿足。組成這個(gè)穩(wěn)定，高精度的，安全的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)來(lái)滿足我們的需求。相應(yīng)的對(duì)系統(tǒng)的溫度控制電路發(fā)送相應(yīng)的指令， 在整個(gè)系統(tǒng)中，從檢測(cè)電路到 繼電器 控制電路各個(gè)模塊都發(fā)揮這重要作用，各環(huán)節(jié)相輔相成形成一個(gè)負(fù)反饋，對(duì)溫 度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和超標(biāo)調(diào)整。當(dāng)單片機(jī)在復(fù)位電路和時(shí)鐘電路的共同作用下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，通過(guò)外圍的按鍵電路通 過(guò)按鍵 SB2和 SB3 向 單片機(jī)輸入規(guī)定的溫度值信號(hào)，單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行一系列的處理將實(shí)時(shí)溫度和設(shè)定通過(guò)顯示電路 LCD1602顯示出來(lái)， LCD1602 顯示器其微功耗、顯示內(nèi)容豐富、體積小、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，故選它作為顯示電路。選用 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0804 將電壓兩轉(zhuǎn)化成數(shù)值量傳送給單片機(jī)處理。單片機(jī)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行對(duì)比，并通過(guò)顯示電路將實(shí)時(shí)溫度顯示出來(lái)，如果實(shí)時(shí)溫度大于設(shè)定的最高溫度或者低于設(shè)定的最低溫度一定時(shí)間，單片機(jī)將觸發(fā)報(bào)警電路對(duì)過(guò)溫或者低溫進(jìn)行警報(bào)，同時(shí)觸發(fā)控制電路對(duì)水溫的控制做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整， 確保水溫出在理想的溫度值，滿足需求。從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)靠人工控制的溫度，濕度，液位等信號(hào)的測(cè)壓、力控系統(tǒng)，外圍電路比較復(fù)雜，測(cè)量精度較低，分辨率不高，需進(jìn)行溫度校正 ；并且他們的體積較大適用不方便，在工業(yè)生產(chǎn)中也可能應(yīng)為各種認(rèn)為的失誤發(fā)生意外，針對(duì)此問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度持續(xù)調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。 1 基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) 摘 要 水在人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)中有著必不可少的作用，在不同環(huán)境和不同的需求中，水溫的變化也對(duì)我們的生活和工業(yè)生產(chǎn)有著重要的影響，為了滿足人們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域所需要的水溫，水溫控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域也應(yīng)運(yùn)而生。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，智能化已經(jīng)是溫控系統(tǒng)發(fā)展的主流方向，小到人們生活中的飲水機(jī)，大到工業(yè)生產(chǎn)中的大型水溫加熱控制設(shè)備等各種水溫控制系統(tǒng)發(fā)展以趨于成熟。 溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中主要職責(zé)是對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，在溫度發(fā)生變化不符合規(guī)定溫度時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警提示并做出相應(yīng)的溫度調(diào)整措施，以使得生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行，節(jié)省了大量的人工，產(chǎn)品的質(zhì)量也得到充分的保障，同時(shí)也避免了各種潛在意外的發(fā)生。 本系統(tǒng)以 89C51 單片機(jī)為 核心，擴(kuò)展外圍控制電路，檢測(cè)變送電路，按鍵電路，顯示電路，復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，電源電路，報(bào)警電路；本系統(tǒng)的整體運(yùn)行過(guò)程為：通過(guò)按鍵電路設(shè)定理想水溫范圍，實(shí)時(shí)水溫通過(guò)檢測(cè)變送電路模檢測(cè)，并將檢測(cè)到的物理量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，然后放大電信號(hào)并將模擬量同過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換為單片機(jī)識(shí)別的數(shù)字量發(fā)送給單片機(jī)。 系統(tǒng)檢測(cè)變送電路中采用電流型溫度傳感器 AD590 將溫度的變化量轉(zhuǎn)變成電流量，然后采用 OP07 將電流量轉(zhuǎn)換為電壓量。負(fù)責(zé)處理和發(fā)送指令的單片機(jī)我們選用 89c51 2 單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)時(shí)鐘電路的獲得工作所需的時(shí)鐘信號(hào)也就是 CPU 工作的時(shí)間基準(zhǔn)， 單片機(jī) 通過(guò)復(fù)位電路 使 CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作 。單片機(jī)內(nèi)部通過(guò)編寫好的程序?qū)囟炔蓸与娐穫魉偷臄?shù)字溫度信號(hào)與規(guī)定的溫度信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)時(shí)溫度與規(guī)定溫度不符時(shí)，單片機(jī)通過(guò)向報(bào)警電路發(fā)送信號(hào)報(bào)警提醒。在系統(tǒng)中我們選用的各個(gè)器材是從節(jié)約成本和精度較高、操作方便、安全等方面綜合考慮后選定。 3 目錄 摘 要 ................................................................1 ABSTRACT............................................................1 第 1 章 .緒 論 .........................................................5 選擇背景 .................................................5 題目要求 .................................................6 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ...............................................6 設(shè)計(jì)思路 ................................................10 第 2 章 . 系統(tǒng)基本方案選擇及論證 .....................................10 各模塊電路的方案選擇及論證 .............................10 主機(jī)控制模塊 ....................................10 溫度采集模塊 ....................................11 顯示模塊 ........................................11 總體設(shè)計(jì)概述 ..........................................12 第 3章 .硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ..............................................13 系 統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) .............................................13 單片機(jī)控制部分 ...........................................13 復(fù)位電路 ...........................................15 時(shí)鐘電路 ...........................................16 上拉電阻電路 .......................................16 溫度采集部分 .............................................17 按鍵和 報(bào)警部分 ...........................................21 顯示部分 .................................................23 電源電路 .................................................23 溫度控制模塊 .............................................24 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................25 4 軟件設(shè)計(jì)綜述 .............................................25 鍵盤 輸入 模塊 .............................................26 顯示模塊 .................................................27 控制模塊 .................................................27 溫度報(bào)警模塊 .............................................28 主程序流程圖 .............................................29 第 5章 設(shè)計(jì)總結(jié) ....................................................30 設(shè)計(jì)所達(dá)到的性能指標(biāo) .....................................31 溫控系統(tǒng)的標(biāo)度誤差 .................................31 溫控系統(tǒng)的靜態(tài)誤差 .................................31 溫控系統(tǒng)的控制精度 .................................31 自我總結(jié) .................................................32 第 6章 參考文獻(xiàn) ................................................... 第 7章 附錄 ...................................................... 5 基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) 第一章 緒論 選擇背景 溫度是 眾多工業(yè)生產(chǎn)及日常生活 中的基礎(chǔ) 物理量之一 ， 而在大部分的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活都與水溫有著密切的聯(lián)系