单片机课设温度控制

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1、单片机应用课程设计报告书系别：信息工程系专业：自动化班级：自动112学号:2011姓名:目录单片机应用1课程设计报告书1引言1(一)课题研究的背景1(二)课题研究的目的和意义2(三)课程设计分析设计21、题目：水温控制系统的设计23、设计键盘电路，完成温度给定。25、系统设计技术指标2(四)方案选择21、控制电路选择的论证22、测温电路方案的选择33、加热控制方案的论证34、软件算法方案选择3(五)课程设计分析设计41、系统总体方案设计42、温度传感器DS18B20简介43、控制芯片AT89C51单片机简介54、时钟电路简介85、键盘与LED数码显示电路简介86、加热控制电路简介9（

2、六）系统硬件电路设计101、温度采集电路的设计102、加热控制电路的设计113、键盘、显示电路的设计114、显示电路125、报警模块12（七）系统软件设计131、读取DS18B20温度模块子程序132、数据处理子程序143、键盘扫描子程序174、PID控制算法的程序设计20（八）程序源代码21（九）上机调试运行结果及分析22（十）心得体会21（十一）参考文献23附录一23附录二（源程序）7引言单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能

3、部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。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。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O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。[关键词]STC89C51单片机；微控制

4、器；温度控制；DS18B20(一)课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计就是基于单片机STC89C51温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。29(二)课题研究的目的和意义随着社会的发展，温度的测量及控制

5、变得越来越重要。本文采用单片机STC89C51设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C51能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过LED显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。(三)课程设计分析设计1、题目：水温控制系统的设计2、设计要求：被控对象为1公斤净水。容器为搪瓷器皿。温度设定范围40-90度。误差小于1度。以

6、51系列单片机控制核心通过温度传感器检测当前的水温。并在LED数码管上显示当前的温度。3、设计键盘电路，完成温度给定。4、发挥部分：以上为基本功能要求，学生可根据实际情况，在程序设计和实现功能上做进一步的扩展。比如，设计超温报警功能、语音提示功能等等。5、系统设计技术指标本设计水温设定由人工设定，温度设定范围为40-90℃，最小区分度为1℃,标定温差≤1℃；环境温度降低时，温度控制的静态误差≤1℃；用十进制数码管显示水的实际温度；采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到90℃）时，减小系统的调节时间和超调量。根据任务和测量控制现象以及现有的条件，此方案采用了AT89C51单

7、片机为核心，采用温度传感器DS18B20进行温度采集，用固态继电器控制加热，使其达到电路简单、可靠的目的。使用单片机具有编程灵活，控制简单的优点，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系还具有控制精度高的特点。(四)方案选择1、控制电路选择的论证29方案一：采用运放等模拟电路搭建一个控制器，用模拟方式实现PID控制，对于纯粹的水温控制，这是足够的。但是附加显示、温度设定等功能，还要附加许多电路，稍显麻烦。同样，使用逻辑电路