基于单片机的温度控制仪本科毕业设计论文 课件.docxVIP

目 次1 绪论温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和日常生活中经常测量的物理量，也是人类研究最早测量方法最多的物理量之一。温度对于工业生产的影响是很大的，很重要的，因为在生产中，对温度的要求是很严格的，特别是一些先进的工业生产。在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。温度对人类的生活也很重要，如果温度突然改变了，人就会受到很大的影响，人类总是要利用外物降温保暖来保持一定的温度，以便能够健康的生活。因此对温度进行适时的控制对人们的生产和生活具有重要的意义。本设计基于单片机系统的温度传感及温度过程控制研究，是对单片机及温度控制一个很好的学习和提升自身的知识水平的机会。2 系统的总体设计2．1 系统基本工作原理本系统设计以单片机STC89C52RC作为核心控制单元，以温度传感器DS18B20作为温度采集单元。温度传感器DS18B20采集得到的温度数字信号送至单片机STC89C52RC进行处理，单片机STC89C52RC进行运算后得到相应的温度值。此外由按键输入单元输入设定温度至单片机STC89C52RC，单片机STC89C52RC将采集到的温度值与键盘输入的温度设定值进行比较，并根据比较结果做出相应的处理，例如超温报警处理。采集温度和设定温度都可由显示电路显示出来。2．2 系统总体设计方案本设计在考虑整体方案选取时最主要考虑两个部分，一个是主控制单片机的选取，另一个是温度传感器的选取。2.2.1 主控制单片机选取在本设计的温度控制系统中，选择的核心控制单片机是STC89C52， 该单片机为51系列增强型单片机，包含32个I/O 口，片内含8K flash 程序存储器，便于电擦除和改写操作，而且价格便宜，使用该单片机完全可以完成本设计任务。2.2.2 温度传感器选取考虑到使用温度传感器，所以很容易想到数字温度传感器DS18B20，此传感器可直接被单片机读取所测温度，进行转换，且DS18B20中还包含用于存储温度上下限值的寄存器，完全满足本设计要求。2．3 系统总体设计框图温度控制电路设计总体设计方框图如图2-1所示：核心控制单元采用单片机STC89C52RC，温度传感器采用DS18B20，系统中还包括电源电路，键盘输入电路，显示电路等， 此外该系统支持ISP单片机在线烧程。图2-1总体设计方框图3 系统的硬件设计3.1 主控制单元设计本设计温度控制系统的主控制单片机为STC89C52，其特点如下：3.1.1 STC89C52单片机的简介STC89系列单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机。本设计选用的单片机型号为：STC89C52RC- 40I-PDIP40, 如图3-1为STC89系列单片机命名规则。图3-1 STC89系列单片机命名规则所选单片机型号STC89C52RC- 40I-PDIP40的特性如下：工作电压范围：3.8V～5V工作频率范围：0～40MHz 程序空间大小为： 8K 字节 RAM大小为： 512 字节32个通用I/O 口P1/P2/P3/P4具有 EEPROM 功能 具有看门狗功能3 个 16 位定时器/计数器，即定时器 T0、T1、T2工作温度范围：-40～+85℃（工业级）40个引脚的PDIP封装3.1.2STC89C52单片机的引脚介绍如图3-2所示为STC89C52单片机的引脚图，其引脚介绍如下：图3-2 STC89C52单片机引脚图VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。P1端口（P1.0～P1.7，1～8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。此外，P1.0和P1.1还可以作为定时器/计数器2的外部技术输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体参见表3-1：引脚号功能特性