基于單片機的溫度控制器畢業論文(已修改)

　

【正文】 基于單片機的溫度控制器畢業論文目 錄第一章 緒論 ..................................................................................................................7 課題的背景及意義 ................................................................................................................7 相關技術的發展概況 ............................................................................................................7 溫度調節系統構成 .........................................................................................................7 近年來國內溫度調節系統的發展 .................................................................................8 近年來國外溫度調節系統的發展 ................................................................................8 本文研究內容 ........................................................................................................................9第二章 控制器方案 ..................................................................................................10 控制器方案設計 ..................................................................................................................10 控制器功能及原理 ..............................................................................................................10 控制器的基本功 ...........................................................................................................10 控制器原理圖 ...............................................................................................................11 主要芯片概述 .......................................................................................................................11 單片機 AT89C51 .........................................................................................................11 數字溫度傳感器 DS18B20..........................................................................................12 二四譯碼器 ..................................................................................................................14 鎖存、譯碼驅動芯片芯片 MC14995 .........................................................................15第三章 硬件電路設計 ..............................................................................................17 主模塊 ...................................................................................................................................17 鍵盤設定溫度模塊溫度上下限設置模塊 ...........................................................................17 溫度采集模塊 .......................................................................................................................18 報警電路 ...............................................................................................................................19 溫度控制模塊 .......................................................................................................................19 源模塊 ...................................................................................................................................20 總結 .......................................................................................................................................20第四章 課題設計總結 ..............................................................................................22參考文獻 ......................................................................................................................23附錄 1...........................................................................................................................24附錄 2...........................................................................................................................47致謝 ..............................................................................................................................49溫度控制器2第一章 緒論 課題的背景及意義溫度控制系統在國內各行各業的應用雖然己經十分廣泛，但從國內生產的溫度控制器來講，總體發展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距。成熟的溫控產品主要以“點位”控制及常規的 PID控制器為主，它們只能適應一般溫度系統控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表，國內技術還不十分成熟，形成商品化并廣泛應用的控制儀表 WTO，我國政府及企業對此都非常重視，對相關企業資源進行了重組，相繼建立了一些國家，企業的研發中心，開展創新性研究，使我國儀表工業得到了迅速的發展。目前，溫度控制器產品從模擬、集成溫度控制器發展到智能數碼溫度控制器。智能溫控器（數字溫控器）是微電子技術、計算機技術和自動測試技術的結合，特點是能輸出溫度數據及相關的溫度控制量，適配各種控制器，并且它是在硬件的基礎上通過軟件來實現控制功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發水平，現階段正朝著高精度高質量的方向發展,相信以我國的實力，溫控技術在不久的將來一定會為于世界前列！ 相關技術的發展概況 溫度調節系統構成系統主要包括單片機控制模塊，溫度采集模塊，溫度顯示模塊，溫度上下限調整模塊，溫度調整模塊等五大部分。系統總體框架如圖 1 所示。溫度顯示模塊溫度采集模塊 溫度上下調限整模塊溫度調整模塊單片機控制模塊XXXXXX 畢業論文3 近年來國內溫度調節系統的發展溫度控制器廣泛應用于家用電器，主要為冰箱、冷柜、空調、飲水機、微波爐等制冷制熱產品配置。在工業園購地或新建廠房，增添設備，可年產溫度控制器 500 萬只。目前國內市場價每只溫度控制器 11 元，出口價每只 2 美元。年產 500 萬只溫度控制器，年產值可達 6000 萬元，年利潤可達 1500 萬元，投資回收期 年左右目前國內溫度控制器生產企業較少，僅廣東、江蘇、遼寧、江西各有一家規模稍大一點的生產廠家，他們的生產能力遠遠不能滿足電子溫度控制器市場的需求。溫度控制器不僅在國內市場銷售順暢，而且在國際市場也十分看好，特別是日本、意大利、美國等國家對溫度控制器產品的需求量很大，出口前景十分樂觀。由于沿海發達地區產業的梯度轉移，科龍集團已在南昌新建分廠，上海華意集團也與江西簽訂了投資意向，江西境內的昌河集團微型汽車規模日益壯大，汽車、空調用溫度控制器需求量也必將增大。 近年來國外溫度調節系統的發展因為溫度控制器環節已經被納入為分布式控制系統（DCS） ，個人電腦（PC）和可編程邏輯控制器（PLC） 。工業電子溫度控制器全球市場的增長率在2022 年為 %， 2022 年為 %，2022 年為 % 。預計 2022 年全球市場的增長率僅為 % ，而預測 2022 年的綜合年度增長率（CAGR）僅為 % 。歐洲和北美工業電子溫度控制器市場受到這一趨勢的影響最大。這兩個較大地區的市場預計將在 2022 年出現負增長。然而，亞太市場，較小的拉丁美洲和其他地區的市場預計仍將保持增長。中國作為一個主要的制造中心和工業電子溫度控制器市場的崛起是這一增長的驅動因素。OEM 廠商以及眾多的終端工業廠商已經開始轉移到中國大陸，以獲得低成本的勞動力和原料優勢。日本經濟的復蘇同樣推動該地區走出了停滯發展時期。OEM 廠家和主要終端工業公司將制造業務向中國的轉移，以及溫度控制器價格的下降，是歐洲和北美工業電子溫度控制器市場預測下降的主要原因。此外，許多位于歐洲和北美的工業電子溫度控制器供應商已經表明一旦準備充分，他們將很快在中國展開他們的制造工業電子溫度控制器業務。通過在溫度控制器4中國生產電子溫度控制器，供應商不但可以獲得更便宜的勞動力和原料的競爭優勢，而且他們這樣更接近主要的發展市場。 本文研究內容本文重點對該系統的硬件、軟件進行分析設計。在硬件上對各部分電路一一進行了理論分析與方案論證進行了設計，介紹了 DS18B20 數字溫度傳感器在單片機下的硬件連接及軟件編程，并給出了軟件流程圖，最終設計完成了該系統的硬件電路。在軟件設計上根據硬件電路和該溫度采集系統所需要實現的功能，經過反復的模擬運行、調試、修改，最終完成了該系統的軟件設計。通過硬件與軟件的密切配合，最終設計完成達到了題目所要求的功能。本設計采用的是 AT89S51 單片機，對多點溫度進行采集。通過集成溫度傳感器 DS18B20 將溫度值轉換為電量輸出。通過鍵盤實現增加或減少溫度上下限模式的切換；可以利用小鍵盤設定溫度的最大值和最小值，當溫度高于設定的上限值時，單片機停止加熱器加熱，同時點亮紅色發光二極管，當溫度低于設定的下限時，單片機啟動加熱器加熱，同時點亮綠色發光二極管。在軟件上進行主程序和子程序的編程，使該溫度控制系統實現智能化發展，精度更高。XXXXXX 畢業論文5第二章 控制器方案 控制器方案設計本系統采用了單片機 AT89C51，利用數字溫度傳感器 DS18B20 對環境進行測溫，同時采用二四譯碼器對四段 LED 進行選通顯示，同時還采用了鎖存器MC14495 對以顯示的 LED 所存，進行下一段 LED 的顯示，此外還有鍵盤設備來實現溫度上下限值的調試，