溫度控制器方案設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 動顯示。顯示方法如下：XXXXXX 畢業論文13第三章 硬件電路設計 主模塊單片機控制模塊是溫度控制器的核心，它控制了溫度的采集、處理與顯示、溫度上下限值的設定與溫度越限時加熱器的啟動與停止。本文選用 AT89C5 作為控制器件。AT89C5 單片機是美國 ATMEL 公司生產的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4K bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128bytes 的隨機數據存儲器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51 指令系統。功能強大的AT89C51 單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。6 3 EA31 ALE30 PESN29XTAL118XTAL219RST9U1AT89C51C133pF C233pFX1CRYSTALC322uFR81K1 23 45 67 89 1011 1213 1415 16JPHEADER 8X2上上上21 主模塊14 鍵盤設定溫度模塊溫度上下限設置模塊溫度上下限設置模塊包括四個按鍵：（1）模式切換鍵：進行模式之間的切換，模式包括設置溫度上限模式、設置溫度下限模式，每次按下該鍵就在這兩種模式之間切換。（2）溫度上下限增加鍵：增加溫度上下限的值。（3）溫度上下限減少鍵：減少溫度上下限的值。（4）溫控開關鍵：是溫控與非溫控之間的切換鍵。它用于設置是否進行溫度控制即是否讓越界的溫度值觸發加熱器的啟動或停止。圖 22 溫度上下限設置模塊。上上上上上上上上上上 上上上上上上上 上上上上上 ON /OFF圖 23 度上下限設置模塊 溫度采集模塊數字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨特而且經濟的特點,使用戶可輕松地組建傳感器網絡,為測量系統的構建引入全新概念。DS18B數字化溫度傳感器 DS18B20 也,測量溫度范圍為 55176。C~+125176。C,在10~+85176。C 范圍內,精度為177。176。C。并且還可選更小的封裝方式,更寬的電壓適用范圍。圖 23 為溫度采集模塊XXXXXX 畢業論文15R?RES2VCC3DQ 2GND 1U2DS18B20 圖 24 溫模塊 報警電路 路由一個三極管和蜂鳴器組成。當溫度值在設定的范圍時，單片機AT89C51 的 口高電平引腳始終保持高電平，當所采集的溫度越限時，口便由高電平改為低電平，使三極管導通從而發出蜂鳴聲進行報警來提醒操作人員實施相應的措施，如圖 24 所示 LSSPEAKERR?10KQ?PNP1+5 圖 25 報警模塊 溫度控制模塊該溫控系統中設有兩個模塊，分別接于單片機 AT89C51 的 和 口，當紅燈亮時，說明所測溫度以高于設定的溫度，系統將停止加熱器的加熱。當綠燈亮時，說明所測溫度低于設定的溫度，系統將啟動加熱器的加熱。使溫度始終保持在所設溫度中，以實現智能化。16U3OPTOISO2220GreenLEDR210KR41KQ1NPN1RL1+12+12+5VCC 圖 26 燈加熱模塊 源模塊電源模塊為系統板上其它模塊提供＋5V 電源，電源輸入有兩種方式，一種為交直流電源從電源插座輸入，輸入的電壓要求，直流輸入應大于 ，交流輸入應大于 5V，通過 7805 三端穩壓器得到 5V 的直流電源供給系統其它模塊工作，另一種為從 USB 接口獲取＋5V 電源，只要用相應配套的 USB 線從電腦主機獲取＋5V 直流電源，在電源模塊中加有保護電路，即電路中有短路，不會對7805 三端穩壓器及電腦主機電源有損害！其電路原理圖如圖 27 所示XXXXXX 畢業論文17 總結整個系統的工作原理是：由 AT89C51 單片機控制，按預先編制的程序定時對被測信號進行采樣，并自動進行零漂校正，最后顯示所測溫度值，同時按設定值、所測溫度值、溫度變化速率，自動進行溫度值的控制，并輸出 0~10mA 控制電流，配以主回路實現溫度的控制及顯示。系統程序分傳感器控制程序和顯示器程序和溫度控制程序三部分，傳感器控制程序是按照 DS18B20 的通信協議編制。系統的工作是在程序控制下，完成對傳感器的讀寫和對溫度的顯示。標度轉換程序根據溫度檢測值求的實際爐溫，數字調節器程序根據恒溫給定值與實際值的偏差。 ，調節溫度的變化使之與給定恒溫值一致。AT89C51 對溫度的控制是通過雙向可控硅實現的。雙向可控硅管和加熱絲串接在交流 220V、50Hz 市電回路。在給定周期 T 內，AT89C51 只要改變可控硅管的接通時間即可改變加熱絲的功率，以達到調節溫度的目的。18第四章 課題設計總結畢業設計是學生即將完成學業的最后一個重要環節，它既是對學校所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會的實際操作應用鑄就了一個良好的開端。所以在此有必要對這次的畢業設計作一個系統的總結。這次畢業設計，我選擇了實做的題目，這不僅是對我的一種鍛煉，也是對我大學三年所學知識的綜合檢查。從開始設計到設計的完成，我感覺收獲很多，不僅在理論上有了很大的升華,并且還在實踐中鍛煉了自己。使自己成長了許多。本文首先對整個系統的工作原理和實現方法進行了簡單的介紹，給出了系統工作的整體框圖。在此基礎上，介紹了系統設計用到的各個模塊的功能特性，并進性了方案比較，選擇出了最優越的方案。在理論上對整個系統有一定了解的情況下，進行了系統模塊的電路的設計，充分利用各方面的資料，發揮我所學的特長。整個系統的開發過程是曲折的，首先在硬件設計上，由于以前所學課程有一定的基礎，我多方查閱資料，不斷的向老師、同學學習請教，以確保設計的電路系統完整，并能實現最完美的系統功能。經過幾個月學習，我設計出了各個部分的電路圖，并實現了電路圖的組合。經過測試與修改，最終完善了硬件電路的設計，并能夠比較理想的完成本次畢業設計功能——溫度控制器。對于軟件設計，因為以前的編程經驗不夠，因此，在這方面花費了很多的精力和時間。盡管過程很艱難，但是在真正意義上學到了知識，為以后的工作和學習積累了寶貴的經驗。在研制過程中注重先進、適用的原則，注重科技與應用結合，來用產、學、研結合，側重于科研技術轉化為生產力。本系統經過了設計階段、開發實現階段以及最后的應用測試階段。經過 2 個月的努力，核心問題已經全部解決，所有功能均已基本實現，只是在通用性上還有待提高。這次畢業設計的經歷使我對 51 單片機的一些特征、性能，以及應用及原理有了深刻的了解，真正做到了學有所得、學有所用，可以說獲益匪淺。但是，總的說來，由于我在理論和實踐方面存在一定的不足，所以在設計思路和實現功能上難免有不足之處，請各位老師多多批評指正。XXXXXX 畢業論文19參考文獻[1]廖德榮 《自動控制溫度的方法》北京航空航天大學出版社 [2]李軍 《檢測技術及儀表》 中國輕工業出版社 第二版[3]李廣弟 朱月秀 冷祖祁 《單片機基礎》 北京航空航天大學出版社 第三版[4]孫亮 楊鵬 《自動控制原理》 北京工業大學出版社 第二版[5]劉守義 鐘蘇 《數字電子技術》 西安電子科技大學出版社 第二版[6]FA PLAZA 《OMRON 感測器技術與溫度控制器》 20附錄 1A51 MACRO ASSEMBLER 18B20 26/03/07 10:50:52 PAGE 1DOS MACRO ASSEMBLER A51 OBJECT MODULE PLACED IN ASSEMBLER INVOKED BY: C:\FLYTO\C51\COMPILER\BIN\ DEBUG MACRO SYMBOLS MOD51 LISTLOC OBJ LINE SOURCE 1 。********************************************************************** 2 。 DS18B20 溫度計? * 3 。采用 4 位 LED 共陽顯示器顯示測溫值，顯示精度 度，測溫范圍55 度至+125 度 * 4 。用 AT89C2051 單片機，12MHZ 晶振，設計日期 ? * 5 。********************************************************************** 6 。 7 。*********************************************************************** 8 。 9 。 常數定義 10 。 11 。*********************************************************************** 00E0 12 TIMEL EQU 0E0H 。20MS,定時器 0 時間常數XXXXXX 畢業論文21 00B1 13 TIMEH EQU 0B1H 。 0036 14 TEMPHEAD EQU 36H 。 15 。 16 。************************************************************* 17 。 18 。 工作內存定義 19 。 20 。************************************************************* 0020 21 BITST DATA 20H 0001 22 TIME1SOK BIT 0002 23 TEMPONEOK BIT 0026 24 TEMPL DATA 26H 0027 25 TEMPH DATA 27H 0028 26 TEMPHC DATA 28H 0029 27 TEMPLC DATA 29H 28 。 29 。 30 。************************************************************* 31 。