工廠自動溫度檢測控制系統(tǒng)課程設(shè)計-在線瀏覽
2025-08-08 19:49本頁面
【正文】 Qiqihar university 電氣工程課程設(shè)計報告 題目： 工廠自動溫度檢測控制系統(tǒng) 系 別 電 氣 工 程 系 適用班級 電氣 12 級 指導(dǎo)教師 時 間 學(xué)生姓名 提交日期 I 摘要 本設(shè)計是以 51單片機(jī)作為控制核心的一種基于單片機(jī)的工廠自動溫度檢測控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)設(shè)計采用 LCD 1602 液晶顯示屏作為輸出顯示模塊部分， DS18B20 作為溫度采集模塊部分。該設(shè)計具有自動檢測環(huán)境溫度的功能，四個按鍵可以設(shè)置工廠車間的上限溫度和下限溫度。從而達(dá) 到自動檢測控制的功能作用，為工廠提供了安全的工作環(huán)境。另外它的測量溫度范圍在 55℃ 到 +125℃ 之間，它是數(shù)字溫度計，分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇。 熱電偶測溫 電偶測溫原理是根據(jù)熱電效應(yīng)制成的一種測溫元件。如果取兩根不同材料的金屬導(dǎo)線 A 和 B，將其兩端焊在一起，這樣就組成了一個閉合回路。這種接觸電勢差僅與兩金屬的材料和接觸點的溫度有關(guān)，溫度愈高，金屬中自由電子就越活躍，致使接觸處所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度增加，接觸面電動勢也相應(yīng)增高。 熱敏電阻測溫 熱敏電阻體是在錳、鎳、鈷、鐵、鋅、鈦、鎂等金屬的氧化物中分 別加入其它化合物制成的。 根據(jù)這些，我選擇了 DS18B20 做為溫度檢測的主要模塊器件。 第 2 頁 共 23 頁 顯示元件的選擇 液晶顯示 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 線段的顯示：點陣圖形式液晶由 M N 個顯示單元組成，假設(shè) LCD顯示屏有 64行，每行有 128 列，每 8 列對應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16字節(jié)，共 16 8=128 個點組成，屏上 64 16 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié) H的 16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8個點；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H）的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)?？梢燥@示英文，這樣更加方便反映了不同工作狀態(tài)下的工作狀態(tài)顯示。可是無法顯示不同工作狀態(tài)的標(biāo)志，因此不夠清晰反映不同的工作狀態(tài)。 第 3 頁 共 23 頁 第 2章 系統(tǒng)原理圖設(shè)計及特點 整體系統(tǒng)設(shè)計 溫度只要在所設(shè)定的上下溫度界限內(nèi)，就會在顯示設(shè)備中精確的顯示出來，如果溫度超過了所設(shè)定的溫度界限，就發(fā)出報警聲。便于溫控人員及時的調(diào)整與控制。其系統(tǒng)包含 6大模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 211所示。若傳感器 DS18B20 ERROR” 。 查看溫度報警值 按 K1 鍵，進(jìn)入查看溫度報警值狀態(tài)，此時顯示屏第一行顯示為“ LOOK ALERT CODE”；第二行顯示“ TH:0XX℃ TL:XX℃” .其中 TH為高位報警值， TL為低位報警值。 設(shè)定溫度報警值 按 K2 鍵，進(jìn)入查看溫度報警值狀態(tài)，此時顯示屏第一行顯示為“ RESET ALERT CODE”；第二行顯示“ TH:0XX℃ TL:XX℃” . 此時的 K1 鍵為設(shè)定值加，減方式選擇鍵，默認(rèn)為減少。 報警狀態(tài)顯示標(biāo)志 （ 1）當(dāng)實際溫度大于 TH 的設(shè)定值時，在顯示屏第二行上顯示符號為“℃ H”。 （ 2）當(dāng)實際溫度小于 TL 的設(shè)定值時，在顯示屏第二行上顯示符號 為“℃ L”。 （ 3）當(dāng)實際溫度小于 TH 的設(shè)定值時，處理控制模塊，開始加熱，加熱的標(biāo)記為“！”。通過對于溫度的采集以至最后系統(tǒng)根據(jù)采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析做出處理。 L C D 初 始 化顯 示 O K寫 入 報 警上 下 限 值開 始復(fù) 位顯 示E R R O M按 鍵 掃 描轉(zhuǎn) 換 、 顯示報 警R e l a y o f f讀 取 溫 度數(shù) 據(jù)D S 1 8 B 2 0存 在 在 否 ？溫 度 未 超上 下 限結(jié) 束溫 度 達(dá) 到上 限溫 度 達(dá) 到上 限報 警R e l a y o nN oY e sY e sN oN oY e s 圖 22 整體工作流程圖 第 6 頁 共 23 頁 第 3 章 部分器件的介紹 STC12 系列單片機(jī) 1. STC12 系列單片機(jī)為增強(qiáng)型 8051 芯片， 1T，單時鐘 / 機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)。 STC12C2052AD 系列只有 8 位精度 16. 通用全雙工異步串行口 (UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，也可再用定時器軟件實現(xiàn)多串口 17. SPI 同步通信口，主模式 / 從模式 18. 工作溫度范圍： 0 75℃ / 40 +85℃ 19. 封裝： PLCC32, PDIP28， SOP28， PDIP20， SOP20， TSSOP20(超小封狀 ，定貨 )。 STC12C5410AD 系列及 STC12C2052AD 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘 / 機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 / 低功耗 / 超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍，內(nèi)部集成 MAX810 專 用復(fù)位電路。 STC12C2052AD 系列只有 2 路 PWM,8 路高速 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換。本設(shè)計采用就是本系列單片機(jī)。 第 8 頁 共 23 頁 DS18B20 的介紹 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位激光 ROM，溫度敏感元件，非易失性
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