毕业设计(论文)-基于单片机温度控制系统的设计.doc

天 津 大 学 网 络 教 育 学 院 本科毕业设计（论文） 题目：基于单片机温度控制系统的设计 完成期限：2016年1月8日 至 2016年5月10日 学习中心：选择一项。 专业名称：选择一项。 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 摘 要 无论是在现代化的城市生活中，还是在落后的乡镇生活中，温度都扮演着极其重要的角色，我们几乎所有的日常生活都与温度息息相关。自18世纪工业革命发展以来，工业的发展与人类掌握对温度的控制有着密切的联系，都离不开对温度的掌握。 随着单片机技术的飞速发展，单片机的一系列优点越发惹人注目，其工作稳定可靠等优点已经被很多企业接受。本设计基于AT89C51单片机和温度传感器实现温度控制系统，不仅控制简便而且高效率控制，大大提高温度控制系统的灵活性，扩大基于单片机温度控制系统的适用范围。 本设计在具体介绍温度控制系统整体的设计方案之后，详细介绍了温度控制系统硬件设计、温度控制系统软件设计和相关接口的电路设计，讨论基于单片机温度控制系统的相关应用，最后总结本设计的合理性和有效性。 关键词：单片机； 温度传感器； 温度控制 目 录 第一章 1 1.1 温度控制系统概况 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 课题的主要工作 2 第二章 3 2.1总体设计方案 3 2.2功能描述 3 2.3温度控制系统硬件电路框图 4 第三章 5 3.1硬件设计方案 5 3.2单片机系统介绍 5 3.3 温度信号采集模块的设计 9 3.3.1温度传感器的选择 9 3.3.2 信号放大电路 10 3.3.3 A/D转换电路 10 3.4键盘控制电路的设计 11 3.5液晶显示电路的设计 12 3.6蜂鸣器警报电路的设计 13 3.7加热模块电路的设计 14 第四章 16 4.1软件设计方案 16 4.2温度控制部分程序的设计 17 4.3键盘部分程序的设计 18 4.4数据采集模块程序设计 18 4.5液晶显示部分温度程序的设计 19 第五章 21 参考文献 22 附 录 23 致 谢 29 绪论 温度控制系统概况 本课题主要是基于单片机的温度控制系统的设计和研究，研究中的控制对象为温度。温度在我们的日常生活中很常见，也是很熟悉的东西，很多场所都需要控制温度来提供生产，比如火力发电厂、浴室、植物的培植室等场所的温度控制。纵观电气时代以来的人类发展史，很多温度控制都只是人工操作的，且不够重视，也因此发生了很多意外。随着电子技术的快速发展，智能化实现对温度的控制已经可以实现。本课题以芯片为核心，对温度传感器感测到的温度进行分析、数值显示和数据存储，从而有效实现单片机对温度的智能控制。 国内外研究现状 相对而言，国外比我国对温度控制系统的研究要早的多。国外从20世纪70年代开始，通过模拟组合的方式，采集信号并发出指令和存贮。80年代开始进行分布式控制方式的研究[1]。现代世界各国的温度控制系统发展的非常迅速，很多国家开始实现由半自动化向完全自动化的方向发展。 我国对于温度控制系统的研究起步较晚，很大部分都只是借鉴一些发达国家的成熟技术，真正自己研究的东西并不多。整体的温度控制技术设施简单，控制因素单一。当然我国的温度控制技术正在由简单到实用化、综合性应用方向发展，虽然我国温度控制和温度测量技术远没有达到工厂化的程度，与欧美一些发达国家相比还存在很大差距，但是近几年国家开始重视自动化设备控制系统的研究，很多科研人员开始着手自动化控制设备的研究，制定很多成功的案例。但是理论研究始终停留在理论研究的层次，无法适用于工厂生产，很多研究方案，要么太过理论化、理想化，要么太过复杂，费用太过昂贵。 同样，近年来温度的检测在理论上发展比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证快速实时地对温度进行采样,确保数据的正确传输,并能对所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前需要解决的问题[2]。因此，设计一款比较实用的温度控制系统十分有必要，关于基于单片机的温度控制系统的设计和研究课题也十分有意义。 课题的主要工作 本研究主要是对温度的实时检测和有效控制。首先设定密闭空间温度，通过温度传感器感测密闭空间温度，由信号放大电路将温度信号放大，然后经过A/D转换电路转换将转换信号传递给芯片，假如感测器感测到密闭空间温度高于设定温度，系统立即停止加热，使温度达到密闭空间设定值温度；假如感测器感测到密闭空间温度低于设定温度，系统立即启动加热器，对密闭空间升温，使密闭空间温度升高。任意一模块不工作或工作出错，蜂鸣器会发出报警信号，从而达到智能化目的。液晶显示器可以实时显示密闭空间温度。 课题研究主要包括如下一些方面