温度控制新版系统的设计.docVIP

温度控制系统设计 课程设计汇报 题 目： 专 业： 年 级： 学 号： 学生姓名： 联络电话：  完成日期： 12月 15日 摘 要 利用AT89C51单片机，温度传感器DS18B20，报警器，数码管等元件，制作温度控制系统硬件电路，设计系统软件，实现对温度有效控制。并经过反复模拟运行、调试,修改简化了软件系统，系统达成温度检测精度1度要求，含有控制简便、组态简单、和操作灵活等优点。 关键词：单片机；温度传感器；温度控制 ABSTRACT Use AT89C51 microcontroller, a temperature sensor DS18B20, alarm, digital tube and other components, making the temperature control system hardware circuit design of the system software, to achieve effective control of the temperature. And after repeated simulation run, debug, modify simplifies software system, the system reaches the temperature detection accuracy of 1 degree, with a simple control, simple configuration, and flexible operation. Key Words:MCU;temperature sensor;Temperature control. 目　录 TOC \o 1-1 \t 样式1,1,样式2,2摘 要 II ABSTRACT II 1 设计要求及方案选择 1 1.1设计要求 1 1.2方案选择 1 2 理论分析和设计 2 2.1温度测量电路分析及设计 2 2.2报警电路分析及设计 2 3 电路设计 3 3.1硬件电路设计 3 3.2软件设计 4 4 系统测试 9 4.1调试所用基础仪器清单 9 4.2调试结果 9 4.3测试结果分析 9 5 总结 9 参考文件 10 1 设计要求及方案选择 1.1设计要求 该温度自动控制系统采取AT89C51单片机为主控芯片，传感器采取数字温度传感器DS18B20，实现对温度检测和控制。 关键技术指标：可检测范围为-55℃—+125℃。 该温度自动控制系统由温度信号采样电路，键盘及显示电路，温度控制电路，报警电路，时钟信号电路等组成，并利用PID算法进行温度控制和调整。 依据设计任务，具体分析温度自动控制系统设计需求，并进行软硬件总体设计。由键盘电路输入设定温度信号给单片机，温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机，单片机依据输入和反馈信号偏差进行PID计算，输出反馈量给温度控制电路，实现升温。显示电路实现现场温度实时监控。而且完成全部硬件和软件设计，并利Proteus仿真软件对设计结果进行验证。 1.2 方案选择 方案图1所表示，此方案选择DS18B20芯片进行温度采集及模拟量和数字量之间转换，并直接输出数字量，无需信号放大，且只占用一根口线，然后将其送数码管显示。4X4矩阵式键盘，首先要对其进行键盘扫描，判定是否有键按下，如有键按下，要判定是那个键按下，确定键值，然后对其进行输入，把最终设定温度值送给数码管进行显示。假如对一个温度值已经设定完成后，无需再按任何键即有效，假如温度值设定得不合理，可对温度进行重新设定，温度上下限可由软件编程设定，这么就完成了对温度总体设置。对于数码管显示模块，采取了动态显示方法，在程序设计中也对应采取动态显示方法对其进行编写。首先把设定（或采集到）数据十进制数进行字节拆分，分别求出要显示个位数、十位数、百位数（显示实际温度时，还要求出十分位），然后将其送至数码管显示。显示设定值还是实际值，可由按键进行切换。对于温度控制模块，首先是把采集数据和设定温度上下限进行比较，如低于下限值或高于上限值，蜂鸣器警报，再把实际温度和设定温度比较，决定加热是否和加热时间控制。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现多种控制算法和逻辑控制，不需要向外扩展存放器，可使系统整体结构更为简单。信号传输路线短，能够提升系统精度。 加热装置双向可控硅光电耦合器报警