基于单片机和组态王的温度控制系统设计 毕业设计
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文单片机温度控制系统设计毕业论文

基于单片机的温度控制系统设计毕业论文单片机温度控制系统设计毕业论文职业学院毕业论文题目:单片机温度控制系统研制系院:工程技术学院学生姓名:学号:专业:机电一体化年级:指导教师:完成日期:X月X日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目单片机温度控制系统研制学生姓名专业机电一体化指导教师姓名下发日期20XX年12月29日任务起止日期:20XX年12月29日至20XX年5月15日设计(论文)的主要内容:进度安排序号设计(论文)工作任务日期1指导教师指导毕业生选题2015.12.29—2016.3.42指导教师指导论文提纲2016.3.4—2016.3.113指导教师指导论文第一稿2016.3.12—2016.3.314指导教师指导论文第二稿2016.4.1—2016.4.305指导教师指导论文定稿2016.5.1—2016.5.126论文答辩2014.5.13—2016.5.14主要参考文献:[1]张耀宗.机械加工实用手册编写组.机械工业出版社,2009[2]李军.数控机床参考点的设定间.制造技术与机床,2013[3]许镇宇.机械零件.北京:高等教育出版社,2012[4]孔庆复.计算机辅助设计与制造.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2011[5]雷宏,机械工程基础.哈尔滨:黑龙江出版社2012[6]王中发.实用机械设计。
北京:北京理工大学出版社2013[7]唐宗军,机械制造基础。
大连:机械工业出版社.2010系负责人意见:摘要温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
由于温度测量的普遍性,温度传感器的数量在各种传感器中居首位。
温度控制的发展引入单片机后,可以降低对某些硬件电路的要求。
基于单片机的温度控制系统,可以实现对温度的精确控制。
本文以温室为研究对象,以AT89C51单片机为核心所实现的温度控制系统具有自动完成数据采集、数据处理、数据转换控制、键盘终端处理及显示的功能。
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文

基于单片机的温度控制系统设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国外研究现状 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国研究现状 (1)1.2.3总的发展阶段 (2)1.3课题研究的容 (2)第二章硬件系统总体方案设计 (3)2.1硬件系统总体设计方案一 (3)2.2硬件系统总体设计方案二 (4)2.3硬件系统的方案选择 (4)第三章控制系统硬件设计 (6)3.1单片机 (6)3.2 数字温度计DS18B20 (9)3.2.1 DS18S20数字温度计的主要特性 (9)3.3 4X4键盘 (9)3.4数码管 (10)3.5光电耦合器 (12)3.6 双向晶闸管 (13)3.7 PTC加热器 (14)3.8 反相器7406 (15)3.9双四输入与门74LS21 (16)3.9蜂鸣器 (16)第四章控制系统软件设计 (17)4.1 主程序模块设计 (17)4.1.1主程序流程图 (17)4.2温度采集模块程序设计 (18)4.2.1 DS18B20的时序 (18)4.2.3 读温度子程序流程图 (20)4.3温度设定模块程序设计 (21)4.3.1中断服务子程序 (21)4.3.2 键盘扫描子程序 (21)4.4温度显示模块设计 (23)4.4.1设定值显示子程序 (23)4.4.2 实际值显示子程序 (24)4.5温度控制模块设计 (25)4.5.1双位控制算法设计 (25)4.5.2温度控制子程序流程图 (25)4.6报警模块程序设计 (26)第五章结果分析 (27)5.1 PROTEUS仿真 (27)5.1.1 键盘设定温度仿真 (27)5.1.2 温度采集仿真 (28)5.1.3 整体仿真 (28)5.2实际运行结果 (29)第六章总结与展望 (31)6.1总结 (31)6.2展望 (31)致谢 (32)附录程序 (33)参考文献 (42)第一章绪论1.1课题研究背景及意义温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
基于单片机的温度控制系统的研究毕业设计

东华理工大学毕业设计题目:基于单片机的温度控制系统的研究英文题目:Design of Temperature Control SystemBased on SCM作者: XXXXXXX摘要单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的,由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点,把单片机应用于温度控制中,采用单片机做主控单元,无触点控制,可完成对温度的采集和控制的要求。
所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域,使产品小型化、智能化,既提高了产品的功能和质量,又降低了成本,简化了设计。
本文主要介绍单片机在热处理炉温度控制中的应用,对温度控制模块的组成及主要所选器件进行了详细的介绍。
并根据具体的要求本文编写了适合本设计的软件程序。
温度控制在热处理工艺过程中,是一个非常重要的环节。
控制精度直接影响着产品质量的好坏。
本文研究的电炉是一种具有纯滞后的大惯性系统,传统的加热炉控制系统大多建立在一定的模型基础上,难以保证加热工艺要求。
因此本文将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统。
关键词:单片机;热处理温度控制;模糊 PID。
AbstractThe single slice of microcomputers emerges with development of very large scale integration technology, because it has small , the function is strong , high characteristic of cost performance, applies the one-chip computer to temperature control, adopt the one-chip computer to do the top management unit, control contactlessly , can finish the requisition for collection and control of temperature . So apply to such a great deal of fields as electronic instrument , household appliances , energy-conservation fitting , the robot , industrial control ,etc. extensively, make the products miniaturized , intelligented , has already improved the function and quality of the products, have lower costs again, has simplified and designed. This text introduces the application of the one-chip computer in the temperature control of heat-treatment furnace mainly, composition and selecting to introduce the detailed one with device mainly of the temperature control module . And has written the suitable software procedure originally designed according to the concrete demand this text.Temperature in heat treatment craft is very important. Control precision effect directly the quality of the product. The electric stove is a kind pure great inertia system, and the traditional heat control system is based on some certain model, so is hard to satisfy the technological requirement.This paper will adopt fuzzy control algorithm to build a intelligent fuzzy control system.Keyword:SCM;Temperature control;Fuzzy PID.目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 控制器发展现状 (1)1.2.1 PID 控制器的发展现状 (1)1.2.2 模糊 PID 控制 (2)1.2.3 模糊自整定 PID 控制 (2)1.3 电炉采用模糊自整定 PID 控制的可行性 (3)第2章方案简介 (4)2.1 课题背景与意义 (4)2.2 系统方案概述 (5)2.3 系统设计方案 (6)第3章系统硬件和电路设计 (7)3.1引言 (7)3.2 系统的总体结构 (7)3.3 温度检测电路 (8)3.3.1 温度传感器 (8)3.3.2 测量放大器的组成 (8)3.3.3 热电偶冷端温度补偿方法 (9)3.4 多路开关的选择 (9)3.5 A/D转换器的选择及连接 (10)3.6 单片机系统的扩展 (11)3.6.1 系统扩展概述 (11)3.6.2 常用扩展器件简介 (12)3.7 存储器的扩展 (13)3.7.1 程序存储器的扩展 (13)3.7.1.1只读存储器简介 (13)3.7.1.2 EPROM2764简介 (13)3.7.2 数据存储器的扩展 (15)3.7.2.1数据存储器概述 (15)3.7.2.2静态RAM6264简介 (15)3.7.2.3数据存储器扩展举例 (15)3.8 单片机I/O口的扩展(8155扩展芯片) (16)3.8.1 8155的结构和引脚 (16)3.8.2 8155的控制字的及其工作方式 (17)3.8.3 8155与8031的连接 (18)3.9 看门狗、报警、复位和时钟电路的设计 (19)3.9.1看门狗电路的设计 (19)3.9.2报警电路的设计 (20)3.9.3复位电路的设计 (20)3.9.4 时钟电路的设计 (21)3.10 键盘与显示电路的设计 (22)3.10.1 LED数码显示器的接口电路 (22)3.10.2键盘接口电路 (23)3.11 DAC7521数模转换接口 (24)3.12 隔离放大器的设计 (25)3.13 可控硅调功控温 (26)3.13.1过零触发调功器的组成 (25)3.13.2主要电路介绍 (27)3.14 单片机开关稳压电源设计 (28)第4章系统软件设计 (30)4.1 主要程序的框图 (30)4.1.1主程序框图 (30)4.1.2显示子程序 (31)4.1.3键盘中断服务子程序 (32)4.1.4恒温及升温测控子程序 (33)4.1.5降温测控子程序 (34)4.2 模糊自整定 PID 控制算法 (35)参考文献 (38)设计总结 (38)致谢 (40)附录 (41)第1章 绪论1.1 引言工业生产中使用的热处理设备种类繁多,如窖炉、鼓风炉、烘炉、退火炉、锅炉等。
毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计

毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计基于单片机的温度控制系统设计高云2007080104专业名称通信工程申请学士学位所属学科工科指导教师姓名、职称刘磊讲师2011年 05月 30日摘要摘要温度是工业生产和科学实验中至关重要的一个因素, 在医药,冶金,航空和化工中都起着相当大的作用,温度的高低可以影响着许多产品的质量和使用的寿命!因此, 研究高性能的温度控制系统是现今的主要任务, 本文基于单片机的温度控制系统的开发与应用做出了相应的探讨,并且介绍了一种基于AT89C51单片机的温度检测及控制系统的设计与实现。
本设计主要从硬件和部分软件介绍了AT89C51单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89C51单片机为核心,由温度检测电路,模、数转换电路,过零检测电路, 报警指示电路,光电隔离与功率放大电路等组成。
关键词:单片机;温度传感器;温度检测;温度控制IAbstractABSTRACTTemperature in industrial production and scientific experiment as a factor crucial in the pharmaceutical and chemical metallurgy aviation plays a relevant role in temperature can affect the level of product quality and use of many of the life! Therefore, the study high-performance temperature control system is the main task of the present paper, based on a Temperature Control System to make the appropriate development and application of, and introduces the AT89C51microcontroller based temperature measurement and control system design and implementation.The design of the main parts from the hardware and softwareintroduces the AT89C51Temperature Control system design, a brief description of how to achieve temperature control, and hardware schematics and made a concise description of the block diagram. Also introduced in the SCM software and hardware design of some keytechnology areas, the system mainly in AT89C51 as the core, the temperature detection circuit, analog, digital conversion circuit, the zero detection circuit, the alarm indicating circuit, optical isolation and power amplifier circuit etc.Keywords: microcontroller; temperature sensor; temperature detection; temperature controlII目录目录1. 引言 ..................................................................... ........................................................................ . (2)1.1 绪论 ..................................................................... (2)1.2 课题展望 ..................................................................... . (2)1.3课题举例简介...................................................................... ................................................... 3 2 设计思想及系统结构 ..................................................................... .. (5)2.1 系统的设计思想 ..................................................................... . (5)2.2 具体设计 ..................................................................... . (5)2.3元器件介绍...................................................................... . (6)2.3.1温度传感器DS18B20 ................................................................ (6)2.3.2AT89C51 ................................................................ (7)2.3.3ADC0809 ................................................................ .. (9)2.3.4DAC0832 ................................................................ (10)2.4 光电隔离电路...................................................................... (11)2.5 PID控制算法 ..................................................................... .................................................. 11 3 各元器件设计...................................................................... .. (13)3.1键盘单元 ..................................................................... (13)3.2 温度控制及超温和超温警报单元 ..................................................................... .. (14)3.3温度控制器件电路...................................................................... .. (14)3.4 显示单元 ..................................................................... .. (15)3.5接口通信单元...................................................................... ................................................. 15 4 电源输入 ..................................................................... ................................................................. 18 5 程序设计...................................................................... (19)5.1 程序结构分析...................................................................... (19)5.2 主程序 ..................................................................... ............................................................ 19 结束语 ............................................................................................................................................. ... 21 参考文献 ..................................................................... .......................................................................22 致谢 ..................................................................... ........................................................................ (23)III泰山学院本科毕业论文1 引言1.1 绪论温度在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业中, 都是最基本的检测参数之一。
基于单片机的温度控制系统设计(2011毕业设计)

基于单片机的温度控制系统设计摘要随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
本设计采用无ROM的8031作为主控制芯片。
8031的接口电路有8155、2764。
8155用于键盘/LED显示器接口,2764可作为8031的外部ROM存储器。
其中温度控制电路是通过可控硅调功器实现的。
双向可控硅管和加热丝串联接在交流220V,50HZ交流试点回路,在给定周期内,8031只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率,以达到调节温度的目的。
关键字:温度控制;接口电路;可控硅DESIGN OF TEMPERATURE CONTROL SYSTEM BASEDON SCMABSTRACTAlong with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and theboiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic integrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.This design uses non-ROM 8031 to take the master control chip. 8031 connection electric circuits have 8155、2764.8155 uses in the keyboard /LED monitor connection, 2764 may take 8031 exterior ROM memories,one temperature-control circuit is adjusts the merit realization through the silicon-controlled rectifier. The bidirectional silicon-controlled rectifier tube and the heater series connection in exchange 220V,50HZ exchange city electricity return route, in assigns in the cycle, 8031 so long as the change silicon-controlled rectifier tube puts through the time then to be possible to change the heater power, achieves the attemperation the goal.Key words:Temperature control;Connection electric circuit;Silicon-controlled rectifier目录绪论 (4)第一章单片机温度控制系统方案简介 (2)第二章单片机 (2)2.1 单片机内部模块 (2)2.1.1 MCS-51单片机内部结构 (3)2.1.2 MCS-51输入/输出端口的结构与功能 (3)2.1.3 MCS—51单片机的引脚及其功能 (4)2.1.4 8031系统扩展设计 (5)2.2 单片机外总线结构 (5)2.3 芯片的扩展设计 (5)2.4 单片机温控模块 (7)第三章系统硬件设计 (9)3.1 系统总体设计 (9)3.2 8155接口电路 (9)3.3 A/D转换电路 (11)3.4 可控硅控制电路 (11)第四章系统软件设计 (13)4.1 主程序流程图 (13)4.2 T0中断服务程序 (14)4.3 采样子程序 (18)4.4 数字滤波程序 (19)总结 (25)参考文献 (25)致谢绪论温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。
毕业设计(论文)--基于PLC和组态王的温度控制系统设计

毕业设计(论文)--基于PLC和组态王的温度控制系统设计本科生毕业论文题目:院系:专业:学生姓名:学号:指导教师:(职称)附表一、毕业论文开题报告论文(设计)题目:基于PLC和组态王的温度控制系统设计研究背景、意义:在工业生产过程中,温度是最常见的过程参数之一在冶金、化工、电力、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为PID控制。
可编程控制器PLC 的温度控制系统以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、能耗低等全面监控易懂、操作PLC 技术系统人机界面)对全面监控月日指导教师意见: 1、同意开题()2、修改后开题()3、重新开题()指导教师签名:年月日附表二、毕业论文过程检查情况记录表指导教师分阶段检查论文的进展情况(要求过程检查记录不少于3次):第1次检查学生总结:控制系统硬件设计。
在掌握了可编程控制器(PLC)的组成、工作原理以及充分了解被控对象的基础上,选择了西门子S7-200系列PLC CPU226为控制器,K型热电偶作为温度检测传感器,再加上固态继电器和烤炉组成了温度控制系统。
根据硬件连接图完成控制系统实际的硬件连接。
指导教师意见:第2次检查学生总结:控制系统软件设计。
认真学习PLC的功能指令,在掌握系统硬件工作过程的基础上画出控制程序流程图,然后利用编程软件STEP7--Micro/WIN 编写了梯形图程序。
编程时应用了编程软件自带的PID指令向导模块,使得程序结构简单,更容易理解。
指导教师意见:第3次检查学生总结:人机界面设计。
在比较了西门子公司的Wincc、罗克韦尔公司的RsView及国产的组态王等组态软件后,发现组态王更容易操作且能达到我们的要求,所以我们用组态王做出了控制系统监控界面,包括主界面、设定画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和报警窗口等画面。
这样,整个系统操作简单,控制方便,大大提高了系统的自动化程度和实用性。
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文

西北师范大学知行学院计算机与电子信息工程系课程:综合电子系统设计与实践题目:基于单片机的水温控制系统班级:13级电本班姓名:李利平学号:201392170110指导教师:刘玮摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新.本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间.为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。
关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated.。
In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process,the control process is mainly used AT89C51, ADC0809,LED display, LM324 comparator,but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single—chip microcomputer as the core control component,and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed,save the memory space。
【精品】基于单片机的温度控制系统的设计毕业论文设计

基于单片机的温度控制系统的设计系(院):学生姓名:专业班级:学号:指导教师:20XX 年 XX 月 XX 日声明本人所呈交的基于单片机的温度控制系统的设计,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:【摘要】本课题主要介绍基于AT89S51单片机和DS18B20数字温度传感器的温度控制系统。
该系统利用AT89S51单片机分别采集各个温度点的温度,实现温度显示、报警等功能。
它以AT89S51单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现温度的检测,测量精度可以达到0.5摄氏度。
该系统采用LED显示,形象直观的显示测出的温度值。
本文功能设计目标包括以下几个方面:温度采集部分,时钟电路,复位电路,报警电路,继电器控制电路,按键输入部分以及数码管显示部分。
基于AT89S51单片机的单总线温度测控系统具有硬件组成简单、读书方便、精度高、测温范围广等特点,在实际工程中得到广泛应用。
【关键词】:AT89S51 DS18B20 温度测控ABSTRACTThis paper mainly introduced based on AT89S51 microcontroller and digital temperature sensor DS18B20 temperature control system. The system uses AT89S51 chip were collected in each temperature point temperature, temperature display,alarm and other functions. It takes AT89S51 MCU as the main control chip, the use of digital temperature sensor DS18B20 to realize the temperature measurement, the measurement precision can reach 0.5 degrees celsius. The system adopts LED display, intuitive display of the image of measured temperature values. In this paper, function design objectives include the following several aspects: temperature acquisition part, a clock circuit, reset circuit, an alarm circuit, a relay control circuit, a key input part and a digital display part. Based on the AT89S51 MCU single bus temperature measurement and control system has simple hardware composition, reading convenience, high precision, wide measuring range and other characteristics, are widely used in practical engineering. 【KEY WORD】: AT89S51 DS18B20 temperature control目录引言 (1)一、系统总体方案 (1)二、单片机AT89S51 (2)(一)单片机的发展概况 (2)(二)AT89S51简介 (2)三、硬件电路设计 (6)(一)温度采集部分 (6)(二)时钟电路 (7)(三)复位电路 (8)(四)按键输入电路 (8)(五)LED电路 (9)(六)报警电路 (10)(七)温度控制电路 (10)四、软件设计 (11)(一)主程序流程图 (11)(二)中断程序流程图 (13)(三)显示流程图 (14)结束语 (14)附录一原理图 (16)附录二PCB图 (17)附录三源程序 (18)参考文献 (23)致谢 (24)引言二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,伴随着科学技术和生产的不断发展,需要对各种参数进行温度测量。
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摘要在工、农业生产和日常生活中,各个环节都与温度紧密相连,温度的测量及控制占有极其重要的地位。
温度已成为大多数仪器正常工作的前提,而且对温度的要求也越来越严格。
因此,温度检测与控制方法的研究也越来越受到人们的重视。
本文介绍的温度控制系统为两层结构,上位机由组态软件完成对下位机的监控。
下位机利用数字温度传感器DS18B20,结合单片机组成传感器网络,设计了相关硬件和软件,实现多点温度测量和控制。
论文中介绍了DS18B20进行循环温度检测的方法和采用增量式PID控制算法和PWM调功方式,通过控制固态继电器在一定周期内的通断占空比,最终实现对电烤箱的温度控制。
其中控制范围为室温到120℃,误差小于0.5℃。
上位机PC与单片机之间通过RS232串口实现数据交换,又组态软件King View具有强大的数据采集、处理功能和友好的人机界面,故基于单片机和组态王的温度控制系统,可以理想地实现对相关设备的实时监控。
此系统具有成本低、可靠性高、使用方便等特点,可广泛用于仓库测温、楼宇空调温度控制、生产过程监控等。
关键词: AT89S52;DS18B20;温度控制;组态王;RS232AbstractIn industrial and agricultural production and daily life,all sectors are closely related to temperature.Temperature Measurement and Control occupy a very important position. At present,temperature measurement and control equipment has become normal working majority of the premise that and the temperature requirements more stringent. Therefore,the temperature measurement and control method of attracting increasing attention.The paper introduces a temperature control system,the detection and control of the controlled objects are accomplished by slave computers,and the supervision of the controlled objects and slave computers is implemented in the host computer based on King View.DS18B20 and Microprocessor AT89S52 build up sensor networks,which achieve the design of hardware and software for multiple spots temperature detected and control system.The Paper describes the DS18B20 temperature measurement method and application of incremental PID loop control algorithm and mode of PWM power by controlling the solid state relay must cycle on/off duty cycle, and ultimately to electric oven temperature control.The entire temperature detected and control system is capable of detecting and controlling multiple-point temperature for accurate measurement,the controlling range from the room temperature to 120℃,control error is less than 0.5℃.The communication between PC and microprocessor based on RS2332 is described in detail in the paper.King View software supports a powerful platform for real time detection project.It supports powerful function for data acquisition and management and man-machine interface.The state detection for temperature detected and control system based on Microprocessor and King View software is designed to detect the devices and make sure the devices work in a reliable,effective and secure way.With low cost,high reliability and convenience of operators,the system can be used in many fields such as the temperature measurement system of warehouse,the air conditioning control of building and the monitor of productive process.Keywords: AT89S52; DS18B20; Temperature control; King View; RS232目录1 绪论 (1)1.1课题背景及现状 (1)1.1.1温度测量方面 (1)1.1.2温度控制方面 (2)1.2研究意义 (2)1.3课题要求 (3)2 方案论证与主要器件选型 (4)2.1方案比较与选择 (4)2.1.1温度测量方案选择 (4)2.1.2温度控制方案的选择 (5)2.2主要器件的选择 (6)2.2.1传感器 (6)2.2.2主控元件 (8)2.2.3显示器件 (9)2.2.4控制模块 (9)2.2.5通信模块 (11)2.3上位机组态监控 (12)2.4系统总体设计框图 (12)3 系统硬件电路设计 (14)3.1系统硬件电路框图 (14)3.2单片机最小系统设计 (14)3.3多点测量电路设计 (16)3.3.1.读序列号电路的设计 (16)3.3.2.温度测量电路的设计 (16)3.3.3 DS18B20使用中注意事项 (18)3.4显示和键盘电路设计 (18)3.4.1显示和键盘电路图 (18)3.4.2显示部分设计 (19)3.4.3键盘电路设计 (20)3.5控制模块电路设计 (21)3.5.1控制执行电路 (21)3.5.2报警电路 (21)3.6串口通讯电路 (22)4系统软件部分设计 (23)4.1软件总体设计 (23)4.2 DS18B20的测温程序 (24)4.2.1 DS18B20常用指令 (24)4.2.2 初始化子程序 (24)4.2.3 读子程序 (25)4.2.4 写子程序 (25)4.3显示和键盘扫描程序 (26)4.3.1显示扫描程序流程图 (26)4.3.2键盘扫描程序流程图 (26)4.4控制执行程序 (27)4.4.1控制思路及其流程图 (27)4.4.2 PID控制算法 (28)4.4.3 PID参数的整定 (29)4.4.4 PWM波的设计 (30)4.5通讯程序 (30)4.6组态王监控界面设计 (34)5 系统调试 (36)5.1 硬件部分调试 (36)5.2 软件部分调试 (37)6 总结 (38)参考文献 (40)致谢 (41)附录A 电气原理图 (42)附录B 主要程序 (42)1 绪论温度在现代社会中成为一个很重要的物理量,人们可以根据温度来调节个人的生活行为,气象工作者可以根据温度变化范围来提供可靠的天气预报。
在工农业生产中,人们根据温度值来调节生产过程。
因此,准确的温度测量和控制在现代化的社会生产中具有重要的研究意义。
1.1课题背景及现状1.1.1温度测量方面温度是与人们的生产生活密切相关的一个物理 ,因此产生了各种各样的温度测方法,在工业领域内 ,对温度的测控十分广泛。
在很多工业应用的场合下,环境非常恶劣,人工直接操作仪表很不现实 ,采用有线数据通信的方式也有限制,在数据记录上也需要人工抄写,因此需要一种无线隔离的操作方式。
温度作为在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,其测量控制一般采用各式各样形态的温度传感器。
根据它们在讯号输出方式的不同,可以把它们分为模拟温度传感器、数字温度传感器和智能温度传感器。
(1)模拟温度传感器模拟温度传感器有多种输出方式(绝对温度、摄氏温度和华氏温度)以及电压偏移值。
后者让组件在使用单电源的情形下就能对负温度值进行检测。
模拟温度传感器的输出还可以送到比较器来产生超温指示信号,或直接送到模拟数字转换器的输入,用来显示实时温度数据。
模拟温度传感器适合需要低成本、小体积和低功耗的应用。
另一种是温度开关或逻辑输出传感器,这种传感器会在温度超过某个默认值时输出特定的逻辑讯号。
而这个触发点(限制值)可以预设,因此,这类组件让设计更加简单,成本也更低。
它的典型应用如关闭系统电源,启动风扇、空调、加热器等。
(2)数字温度传感器对于更紧密控制能力、更高精度和更大分辨率的需求带动了数字温度传感器的发展。
被测温度信号从敏感元件接收的非电量到转换为微处理器可处理的数字信号,环节较多,而且模拟信号在长距离传输的过程中,受到干扰较多、误差较大。
因此,从非电量转换到数字信号,一般将其处理过程集成在单片IC器件体内部,这样就形成了功能强大、精确的数字温度传感器。
数字温度传感器能够直接读取被测物体的温度值,而且体积小,电压适用范围宽3V~5V,用户还可以通过编程实现9~12位的温度读数,即具有可调的温度分辨率。