(强烈推荐)毕业论文设计_基于单片机的温度控制系统

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(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 安徽机电职业技术学院

毕业论文

基于单片机的温度控制系统

系（部）电气工程系

专业机电一体化

班级机电3112班

姓名刘珍珍

指导教师曾劲松

I

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2013～2014学年第1 学期

II

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摘要

单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中设计了基于STC89C51的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余IO口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。国内外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。目前社会上温度控制系统大多采用智能调节器，国产调节器分辨率和精度较低，温度控制效果不是很理想，但价格便宜，国外调节器分辨率和精度较高，价格较高。日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用

本设计研究了一种高精度温度控制系统，采用单总线数字式温度传感器DS18B20和单片机STC89C51组成温度测量仪。首先分析了DS18B20的结构和工作原理，并以此建立，以STC89C51单片机为处理器的温度测量和控制装置的硬件组成和软件设计。测量温度通过LED数码管进行显示。温度控制系统可以通过键盘修改期望的控制温度值。基于DS18B20的温度测量控制系统，具有测量准确、测量范围宽、体积小、控制方便等优点[1]。该控制系统适于人们日常生活、工业生产和科学领域对温度的控制要求。

关键词：温度控制、温度测量、DS18B20传感器、STC89C51单片机

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目录

第1章概述 (1)

1.1论文研究的目的 (1)

1.2论文研究的内容 (2)

1.3论文研究的意义 (2)

第2章温度控制系统方案的论证与选择 (3)

2.1 显示的选择 (3)

2.2 键盘模块的选择 (3)

2.3 控制模块的选取 (3)

2.4 加热器的选择 (4)

2.5 温度传感模块的选择 (4)

2.6 MCU模块的选择 (4)

第3章系统设计 (5)

3.1 报警模块 (5)

3.2 控制模块 (6)

3.3显示模块 (6)

3.4 按键模块 (7)

3.5 温度传感器特性 (8)

3.6 温度采样部分 (10)

3.7 模数转换部分 (11)

3.8 系统电路图 (12)

第4章程序的设计 (13)

4.1程序流程图 (13)

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4.2 具体应用程序设计 (13)

第5章元件的介绍 (23)

5.1 DS18B20传感器 (23)

5.2 STC89C51单片机 (24)

致谢 (26)

参考文献 (27)

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第1章概述

1.1论文研究的目的

近年来，温度检测在理论上发展的比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时的对温度进行采样，确保数据的正常传输，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。

温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术两方面。在温度的测量技术中，接触式测温发展较早，这种测量的方式优点是：简单、可靠、低廉、测量精度高，一般能够测得真实温度；但由于检测元件热惯性的影响，响应时间较长，对热容量小的物体难以实现精确的测量，并且该方法不适宜于对腐蚀性介质测温，不能用于超高温测量，难以测量运动物体的温度。另外的非接触式的测量方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法，其优点是：不破坏被测温场，可以测量热容量小的物体，适于测量运动物体的测量，还可以测量区域的温度分布，响应速度较快。但也存在测量误差较大，仪表指示值一般仅代表物体表观温度，测温装置结构复杂，价格昂贵等缺点。因此，在实际的温度测量中，要根据具体的测量对象选择合适的测量方法，在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。

温度控制是工业生产中经常遇到的过程控制，在很多工艺生产中，温度的控制效果直接影响到产品的质量，因而设计一种比较理想的温度控制系统是非常有价值的。日常生活中，温度值也是一个重要的参考量。此外，对温度信息的采集，检测，控制，不仅保证了产品质量，还节约了能源，在安全生产方面有积极作用。本控制器可实时测量现场温度，并根据温度情况和人为设置情况调节现场温度，使温度保持在一个设定

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的范围内[2]。其中人为设置可通过操作按键完成。另外，本系统还具有温度超越界限时的报警功能。

防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。

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1.2论文研究的内容

本设计的内容是温度测试控制，控制对象就是温度。温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比如浴室、水池、电源等场所的温度控制。而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防意外发生。本文将采用了单片机对温度实现自动控制。主要实现的功能是：对被控对象的温度进行实时采集，其主要是通过一传感器（可编程温度传感器DS18B20）将温度转变模拟电信号，再将所得的模拟量转变成数字量送入单片机（AT89S52）中，单片机将传感器所采集到的温度和事先设定的温度进行对比，当小于设定值时将发出信号启动加热装置；当大于设定值时将关闭加热装置，从而使得被控温度控制在一定的范围之内，达到实时控制的功能。

1.3论文研究的意义

本设计是一温度控制器，拟要实现的功能是：对被控对象的温度进行实时采集，通过温度传感器将温度转变成模拟电信号，再将所得的模拟量转变成数字量送入单片机中并从数码管显示出来，同时单片机将传感器所采集到的温度和事先设定的上下限温度进行对比，当低于设定值时将发出信号启动加热装置；当高于设定值时将关闭加热装置，从而使得被控温度控制在一 …… 此处隐藏：2809字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……