毕业设计---浴池水温控制系统设计.docVIP

专科生毕业 题 目专业年级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 完成时间： 20 年 月 日  专科生毕业设计（论文）任务书 学生姓名： 学号：0801070219 学 院：哈理工荣成学院 专业：机电一体化 任务起止时间：2011年 3 月14日至 2011年 6 月24 日 毕业设计（论文）题目：浴池水温控制系统设计 毕业设计工作内容： 1.通过设置按键，设定温度值，并用数码管显示这个值 2在运行过程中将温度值送入A/D转换器中进行模拟-数字转换 3再将转换后的数字量用数码管显示 4用单片机来控制加热器，进行加热或停止加热，直到温度达到要求 资料： 1 何小艇．电子系统设计，浙江大学出版社,2003： 20-34 2 吴金戎,沈庆阳等．8051单片机实践与应用,清华大学出版社,2004：80-90 3 韩志军,王振波等．单片机应用系统设计,机械工业出版社,2001：50-60 4 吴金.8051单片机实践与应用,清华大学出版社,2009：40-60 指导教师意见： 签名： 年 月 日 系主任意见： 签名： 年 月 日 目 录 第一章 绪 论 1 1.1选题背景 1 1.2技术背景 1 1.3选题的意义 2 第二章 总体方案设计 3 2.1 总体方案的确定及任务说明 3 2.1.1 主要性能指标 3 2.1.2 扩展功能 3 2.2 控制方法选择 3 2.2.1 系统组成 4 2.2.2 单片机系统选择 5 2.2.3 温度控制 5 2.2.4 方案选择 5 第三章 系统的硬件设计 6 3.1 系统框图 6 3.2 键盘显示电路 6 3.3 系统温度控 7 3.4 程序流 7 第四章 参数计算 9 4.1 系统各模块设计及参数计算 9 4.1.1 温度采集部分及转换部分 9 4.1.2 传感器输出信号放大电路部分: 10 4.1.3 模数转换电路部分: 10 4.1.4 ADC0804芯片外围电路的设计 12 4.1.5 数值处理部分及显示部分: 12 4.1.6 PID算法的介绍: 12 4.1.7 A/D转换模块 13 4.1.8 控制模块 14 4.2 系统硬件调试 14 第五章 CPU软件抗干 18 看门狗设计 18 第六章 测试方法和测试结果 21 6.1 系统测试仪器及设备 21 6.2 测试方法 21 6.3 测试结果 21 6.4 总结 22 参考文献 24 致 谢 25 绪 论 1.1选题背景 水温控制无论是在工业生产中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，过低的温度或者过高的温度都会造成水资源失去其应有的用途，从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，把身边的水资源利用起来。 在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数。在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程安全正常的进行，提高产品的质量和数量，以及减轻公认的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测试、显示、控制，使之 达到工艺标准，以单片机为核心设计的水温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通信口传送至上位机进行显示和控制。那么无论是哪种控制，我们都希望水温控制系统有很高的精确度，帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。 在计算机没有发明之前，这些控制都是我们难以想象的。而当今，随着电子行业的迅猛发展，计算机技术和传感技术的不断改进而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来提高水温控制并提高控制的精确度不仅是可以到达而且是容易实现的。用高新科技来解决工业生产问题，排除生活用水问题，实施对水温的控制已成为我们电子行业的任务，一次来加强工业化建设，提高人民的生活水平。 1.2技术背景 本系统以AT89C51，AT89C2051单片机为核心，主要包括传感器温度采集，A/D模/数转换，按扭操作，单片机控制，数码管数字显示等部分。本系统采用PID算法实现温度控制功能，通过串行通信完成两片单片机信息的交互而实现温度设定、控制和显示。本设计还可以通过串口与上位机（电脑）连接，实现电脑控制。系统设计有体积小、交互性强等优点。为了实现高精度的水温控制，本单片机系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术，通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开，从而改变水温加热时间的方法来实现对水温的控制。本系统由键盘显示和温度控制两个模块组