智能溫度控制系統(tǒng)硬件設計畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-02 20:32本頁面
【正文】 輸出，使得系統(tǒng)的程序設計得以簡化。此外DS18B20相對熱敏電阻對溫度的敏感度較高，符合本實驗要求的≤ 177。DS18B20有以下幾個突出特點： ●接口簡單用一個接口就可實現(xiàn)通信●每一個DS18B20都有與之相對應的唯一的64位ROM序列碼 ●在使用過程中不需要外加其他外圍器件 ●可用外部電源供電和寄生電源供電數(shù)據(jù)線供電電壓范圍:+—+ V ●DS18B20在范圍為55℃—+125℃之間的精度為+℃，℃ ●DS18B20的報警上下限值可以根據(jù)實際需求自行設置●超過報警限值的DS18B20可以通過報警搜索命令定位識別●多個DS18B20可以并聯(lián)在同一線上也可以達到測溫的目的 ●電源極性接反時，DS18B20不會因發(fā)熱而燒毀但不能正常工作綜合以上兩種方案可以清晰的看出。DS18B20數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。熱敏電阻在一些精度要求不高的測量和控制裝置中得到廣泛應用。熱敏電阻的過載能力強，成本低廉。C。 熱敏電阻的電阻－溫度特性圖熱敏電阻的電阻－溫度特性可近似地用上圖表示 。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。熱敏電阻將檢測引起的微小電壓變化通過運算放大器放大，再通過數(shù)模轉換芯片ADC0809將微弱電壓變化信號轉化為數(shù)字信號輸入單片機處理。經(jīng)過討論論證最終確定兩個方案待選。方案要求溫度控制誤差≤ 177。綜合以上所述最終選擇AT89C52作為本方案的主控芯片。另外AT89C52多一個定時器T2，ROM多4K，RAM多128B，中斷多2個，多一個看門狗,在數(shù)據(jù)和指針、掉電等方面還有一些改進。在本設計中需要選取合適的單片機作為控制核心，通過軟件的編的程的方法進行溫度的檢測和判斷檢測，并在其I/O口輸出控制信號。通常選擇單片機主要從指令結構、運行速度、程序存儲方式和功能等幾個方面為原則進行選取。在此方案設計中，單片機是最核心的主控原件。通過按鍵輸入預設溫度，如果不在溫度范圍內，便驅動蜂鳴器報警，同時驅動電爐進行加熱，以達到控制溫度的效果?；痉桨福罕痉桨甘腔趩纹瑱C進行溫度數(shù)據(jù)的采集及處理，由于數(shù)字溫度傳感器DS18B20內部集成有模數(shù)轉換部件，芯片可將采集到的溫度模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字化并通過單總線傳輸給單片機。整個系統(tǒng)的硬件部分包括溫度檢測系統(tǒng)、單片機控制系統(tǒng)和報警系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等。從而實現(xiàn)對溫度的一個動態(tài)平衡的控制調節(jié)。 方案總體設計框圖 溫度傳感器將檢測溫度信息轉變?yōu)槟M電壓信號之后，將電壓信號放大并且傳輸?shù)絾纹瑱C可以接受的處理能力范圍內，然后經(jīng)過低通濾波，去除掉雜亂信號并送入單片機。（5）對升溫和降溫過程的時間不作要求。（3）要求實時顯示溫室溫度，顯示位數(shù)為3位，即.℃。2℃。從而達到設計方案所要求的對溫度的智能檢測調節(jié)功能。南昌工程學院本科畢業(yè)設計（論文）智能溫度控制系統(tǒng)硬件設計畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II第一章 總體設計方案 1 智能溫控系統(tǒng)設計方案論證 1 方案要求 1 方案總體設計框圖 1 方案選擇 3 主控單元的選擇 3 溫度檢測單元的選擇 3 溫度顯示器件的選擇 5第二章 各單元模塊的硬件設計 6 系統(tǒng)主要器件的介紹 6 AT89C52單片機的介紹 6 1602LCD液晶顯示的介紹 9 DS18B20數(shù)字溫度傳感器介紹 14 各部分電路設計 17 晶振電路和復位電路 17 按鍵輸入電路 18 溫度采集電路 19 液晶顯示電路 19 報警電路 20 溫度控制電路 21第三章 軟件部分 22 系統(tǒng)主程序流程圖 22總結 23參考文獻 24附錄一：電路原理圖 26附錄二：仿真圖 27III第一章 總體設計方案本設計方案為智能溫控系統(tǒng)，首先需要對待測溫度進行檢測處理，根據(jù)方案設計要求本設計需要以單片機為基礎進行設計拓展。所以需要選擇合適的溫度檢測器件將所測得溫度進行合適的轉換成為單片機能夠識別的信號，進而單片機對所接受的信號進行處理，輸出合適的信號進而驅動報警電路和加熱電路或者散熱電路工作。 方案要求用單片機設計一個溫度控制系統(tǒng)，自動控制一個溫室的溫度，功能要求如下：（1）要求溫室溫度分為兩檔：第一檔為室溫（25℃左右），第二檔為40℃，要求溫度控制誤差≤ 177。（2）升溫由2臺1000W的電爐實現(xiàn)。（4）當不能保證所要求溫度范圍時，發(fā)出聲光報警信號。要求采用單片機控制實現(xiàn)。單片機將檢測到的待測溫度的信息與設定的值進行比較之后，如果檢測的值相比較設定的要高，單片機輸出的低電平驅動了報警的系統(tǒng)自動的報警提示溫度過高，同時散熱電路開始工作，實現(xiàn)散熱功能；當溫度較設定的值低時，單片機輸出高電平，同時加熱電路開始工作，實現(xiàn)加熱的功能。該單片機溫度控制系統(tǒng)是以STC89C52單片機為主控核心，用溫度傳感器DS18B20進行溫度采樣收集。溫度檢測報警器是能夠檢測環(huán)境中溫度，具有報警功能的儀器，儀器的基本組成部分應為：溫度采集電路、單片機控制電路、數(shù)字顯示電路及控制報警電路、加熱電路還有散 熱電路。所以單片機將接收到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，并將數(shù)據(jù)顯示在液晶屏幕上。具體實驗過程：，如單片機原理等書籍 ，并設計相關電路與參數(shù)計算 ，采用proteus仿真軟件， 單片機主控制器鍵盤輸入DS18B20液晶顯示蜂鳴器報警加熱（散熱）電路 方案選擇 隨著如今科技的發(fā)展，單片機可謂種類繁多。所以單片機的選取尤為重要。AT89C52單片機和AT89C51單片機都是常見的的單片機芯片。相對于AT89C51單片機而言，AT89C52單片機具有性能高、工作的電壓低等特點。最重要的是它兼容標準的MCS51指令系統(tǒng)，在實際的試驗的應用中更具實用性了，并且AT89C52單片機價格也經(jīng)濟和實惠，符合本設計系統(tǒng)的要求。根據(jù)方案設計要求，需要對待測溫度進行相對準確的測定。2℃，所以選擇合適的溫度檢測方案是很重要的。方案一選擇熱敏電阻對待測溫度進行檢測。熱敏電阻器是敏感元件的中一種，通常按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。在實際中，熱敏電阻的B值并非是恒定不變的，其變化幅度大小因材料的材質和構成的不同而異，最大甚至可達5K176。因此，在較大的溫度范圍內應用時，將與實測值之間存在一定誤差。但熱敏電阻的阻值與溫度為非線性關系，所以它
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