基于单片机的温度控制系统-学士学位论文.doc

学士学位论文 基于单片机的温度控制系统 专业年级: 自动化 2006级 学生姓名： 学 号： 指导教师： 起止时间： 2010年3月—2010年6月 Kunming University of Science and Technology Bachelors degree thesis MCU-based temperature control system College： Faculty of Information Engineering and Automation Profession： Automation ,Grade 2006 Name： Number： 20010401337 Teacher： Time: March 2010—June 2010  摘要 目前我国烟叶初烤生产使用的多为自然气流上升式烤房，这种烤房在烘烤过程中的供热主要依靠操作人员的经验，人为调节火力来控制烤房的温度，存在着操作误差大、反应不灵敏、预期结果滞后的不足，影响烟叶烘烤的质量；并且烘烤过程需要一百多个小时，完全由人工监测烤房温度控制火力或排湿，劳动强度很大。而温度测控系统用于烟叶初烤，可以解决初烤过程存在的不足，有利于提高烘烤工艺水平和烟叶烘烤质量，降低劳动强度，节省燃料，提高综合效益。 毕业设计采用AT89S51单片机芯片为核心设计多点温度控制系统。采用DS18B20数字温度传感器检测烤房内上中下三处位置的温度。单片机根据烟叶初烤过程对温度控制的要求，以烤房下部所测的温度作为测量值与温度给定值进行比较，若测量值低与给定值则发出相应的控制信号，执行机构升温，大于则报警。同时计算三处位置的温度偏差，若偏差大于正负1℃输出控制信号启动热风循环操作。系统具有键盘数码管输入输出，RS-232串行通信连接单片机与PC机。 关键词：初烤，单片机AT89S51，DS18B20，RS-232 摘要 II ABSTRACT V 前言 V 第一章 绪论 1 1.1 设计课题的背景及意义 1 1.2 单片机温度控制系统的发展现状 2 1.3 本文主要的研究内容 3 第二章 初烤温度控制原理及要求 4 2.1 烟叶初烤原理 4 2.2 烟叶初烤过程 4 2.2.1三段式烘烤工艺 4 2.2.2烧火技术原则 5 2.4 单片机控制系统的设计方案 5 2.4.1　传感器的选择 5 2.4.2　测量电路 5 2.4.3　输出通道设计 5 2.4.4　人机通道设计 5 2.5 小结 6 第三章 温度测量电路设计 7 3.1 应用软件平台 7 3.1.1 Protel 99 se 7 3.1.2 Protel 99se的电路图设计 8 3.1.3 Keil 8 3.2单片机最小系统 9 3.2.1单片机 9 3.2.2、AT89S51单片机 9 3.2.3单片机外总线结构 14 图3.5 三总线图 14 3.2.5 单片机温控模块 15 3.3 数字温度传感器 15 3.3.1 智能温度传感器基本概念 15 3.3.2 DS18B20的性能特点 15 3.3.3 详细说明 16 3.3.4 DS18B20的内部结构 20 3.2.5 DS18B20温度传感器的存储器和分辨率设置 20 3.3.5 DS18B20的工作原理 21 3.3.6 多路测量 23 3.3.7 温度的转换 24 3.3.8 温度数据的处理方法 24 3.2.9 DS18B20与传统传感器比较 25 3.3 小结 26 第四章 串口电路设计 27 4.1 RS-232接口 27 4.1.1、串行通信概念： 27 4.1.2 RS-232串行接口标准 27 4.1.3 RS-232 缺点 27 4.1.4、电气特性 28 4.2上位机与下位机通信的设计 29 4.2.1 引言 29 4.2.2 PC机与单片机8051通信的硬件设计 29 4.3 软件设计 31 4.3.1 程序结构设计 31 4.3.2 程序流程图设计 31 4.4 本章小结 32 第五章 硬件设计调试和结论 32 5.1 系统硬件的问题 32 5.1.1 制作电路板 32 5.1.2 选购器件