基于单片机温度控制系统设计的建模部分_课程设计任务书.doc

基于单片机温度控制系统设计的建模部分 沈阳理工大学课程设计论文 PAGE 3 课程设计任务书 学 院 专 业 学生姓名 班级学号 课程设计题目 基于单片机温度控制系统设计建模 实践教学要求与任务: 构成闭环单片机温度控制系统 建模 实验调试 THFCS-1现场总线控制系统实验 撰写实验报告 工作计划与进度安排: 第1～2天，查阅文献，构成闭环温度控制系统 第3～4天，建模 第5～6，实验调试 第7～9天，THFCS-1现场总线控制系统实验 第10天，撰写实验报告 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 摘 要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及具体应用对象特点的软件结合,以作完善。本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51，ADC0809，LED显示器，LM324比较器,而主要是通过 DS18B20 数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计, 使指令的执行速度快,节省存储空间。为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。而系统的过程则是:首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值,并且用数码管显示这个温度值。然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入 A/D 转换器中进行模拟-数字转换,再将转换后的数字量用数码管进行显示,最后，用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热,直到能在规定的温度下恒温加热。 关键字：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度 目 录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc23165 1 绪论 l _Toc19599 1.1 课题的背景及其意义 l _Toc901 1.2 课题研究的内容及要求 l _Toc10322 1.3 课题的研究方案 l _Toc18763 2 设计理论基础 l _Toc13043 2.1 单片机的发展概况 l _Toc24626 2.2 AT89C51系列单片机介绍 l _Toc27137 2.2.1 AT89C51系列基本组成及特性 l _Toc26461 2.2.2 AT89C51系列引脚功能 l _Toc28831 2.2.3 AT89C51系列单片机的功能单元 l _Toc7111 2.3 ADC0809模数转换器 l _Toc9396 2.4 运算放大器LM324 l _Toc3372 2.5 数码显示管LED l _Toc8890 2.6 数字温度计DS18S20 l _Toc11040 3 电路设计 l _Toc21737 3.1 单片机控制单元 l _Toc29711 3.2 温度采样部分 l _Toc20686 3.3 模数转换部分 l _Toc7410 3.4 显示部分 l _Toc7825 4 软件设计 l _Toc1 4.1 主程序流程图 l _Toc8057 4.2 中断子程序流程图 l _Toc20910 4.3 按键流程图 l _Toc13671 4.4 显示流程图 l _Toc22180 5 系统调试及结论分析 l _Toc7013 5.1 硬件调试 l _Toc27304 5.1.1 硬件电路故障及解决方法 l _Toc8063 5.1.2 硬件调试方法 l _Toc26502 5.2 软件调试 l _Toc12409 5.2.1 软件电路故障及解决方法软件 l _Toc13432 5.2.2 软件调试方法 l _Toc1570 5.3 结论分析 l _Toc18851 6 总结与展望 l _Toc8529 参考文献 l _Toc4256 附 录 PAGEREF _Toc4256 23 1 绪论 1.1 课题的背景及其意义 二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术,微型单片机技术的应用更是空前广泛,伴随着科学技术和生产的不断发展,需要对各种参数进行温度测量。因此温度一词在生产生活之中出现的频率日益增多,与之相对应的,温度控制和测量也成为了生活生产中频繁使用的词语,同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用。如在日趋发达的工业之中,利用测量与控制温度来保证生产的正常运行。在农业中,