电烤箱的智能温控仪表设计
基于PLC的电烤箱设计
目录1.绪论 (3)1.1技术指标 (3)1.2 控制方案 (4)2.硬件部分设计 (4)2.1 三菱PLC电路设计 (4)2.1.1中央处理器CPU (4)2.1.2三菱PLC引脚功能 (6)2.1.3三菱PLC的存储器结构 (6)2.1.4三菱PLC的并行I/O端口 (7)2.1.5三菱PLC时钟电路及时序 (7)2.1.6复位电路 (8)2.2 传感器电路设计 (8)2.2.1 传感器概述 (8)2.2.2传感器的基本特性 (9)2.2.3热电阻的测量电路及应用 (10)2.3 A/D转换电路设计 (11)2.3.1逐次逼近型A/D转换器ADC0809 (11)2.3.2三菱PLC与ADC0809接口 (12)2.4 放大器电路设计 (13)2.4.1交流放大器电路 (13)2.4.2 直流放大器电路 (16)2.4.3 运算放大器电路 (16)2.4.4集成运算放大器概述 (16)2.5 键盘及显示电路的设计 (16)2.5.1键盘接口电路 (16)2.5.2 LED显示器接口电路 (18)2.6 抗干扰电路设计 (19)2.6.1电磁干扰的形成因素 (19)2.6.2 干扰的分类 (20)2.6.3三菱PLC应用系统电磁干扰控制的一般方法 (20)3.软件部分设计 (21)3.1 工作流程 (21)3.2 功能模块 (21)3.3 资源分配 (21)3.4 功能软件设计 (21)3.4.1温度控制模块 (21)3.4.2温度检测模块 (23)3.4.3温度越限报警模块 (23)3.4.4键盘管理模块 (25)3.4.5显示模块 (27)3.4.6 温度检测模块 (29)3.4.7主程序和中断服务子程序 (30)4.结论 (32)4.1 本次温度控制系统设计中存在的问题及其解决方法 (32)4.2 三菱PLC控制系统的发展方向 (32)谢辞 (33)摘要：随着社会的发展，人类改变自然的能力不断增长。
电烤箱的智能温控仪表设计课程设计说明书
电烤箱的智能温控仪表设计本文介绍了以STC89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。
电烤箱的温度控制系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。
其中硬件部分包括：单片机电路、传感器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。
软件部分包括：主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序，以如下设计为要求：⑴电烤箱由1kW电加热器加热，最高温度为120°C。
⑵电烤箱的温度可以设置，电烤过程恒温控制为设置的温度，温度控制误差≤±2°C。
⑶可以实时显示设置温度和实际温度，显示精度为1°C。
⑷当实际温度超出设置温度±5°C时发出报警⑸采用STC89C51单片机和12Hz的晶振；采用AD590温度传感器。
⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
文章最后对本设计进行了总结。
对温度控制系统的发展提出了几点建议。
关键词：单片机；温度；电烤箱；控制目录前言 (4)第1章概述 (4)1.1技术指标 (4)1.2控制方案 (4)第2章电烤箱的智能温控仪表硬件部分设计 (5)2.1硬件部分 (5)2.2单片机电路设计 (5)2.2.1 中央处理器CPU (6)2.2.2 运算器 (6)2.2.3 STC89C51单片机引脚功能 (7)2.2.4 引脚功能 (8)2.2.5 控制线 (9)2.2.6 STC89C51单片机的存储器结构 (9)2.2.7 STC89C51单片机的并行I/O端口 (9)2.2.8 STC89C51单片机时钟电路及时序 (10)2.2.9 复位电路 (11)2.2.10 STC89C51单片机的指令系统 (11)2.3传感器电路设计 (11)2.3.1 传感器概述 (11)2.3.2 传感器的基本特性 (12)2.3.3 热电阻的测量电路及应用 (13)2.4A/D转换电路设计 (14)2.4.1 逐次逼近型A/D转换器ADC0809 (14)2.5放大器电路设计 (15)2.5.1 交流放大器电路 (16)2.5.2 直流放大器电路 (20)2.5.3 运算放大器电路 (20)2.6键盘及显示电路的设计 (21)2.6.1 键盘接口电路 (21)2.6.2 LED显示器接口电路 (22)2.7抗干扰电路设计 (23)2.7.1 电磁干扰的形成因素 (23)2.7.2. 干扰的分类 (23)2.7.3 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 (23)2.7.4 硬件抗干扰措施 (24)第3章软件部分设计 (25)3.1工作流程 (25)3.2功能模块 (25)3.3资源分配 (25)3.4功能软件设计 (26)3.4.1 键盘管理模块 (26)3.4.2 显示模块 (29)3.4.3 温度检测模块 (31)3.4.4 温度控制模块 (32)3.4.5 温度越限报警模块 (33)3.4.6 主程序和中断服务子程序 (34)第4 章结论 (36)参考文献 (37)附录1 (38)附录2 (38)前言随着社会的不断发展，人们对机械的应用也越来越广，进而人们对机械运动的控制要求亦越来越高。
【系统】课程设计论文烤箱连续温度控制系统
【关键字】系统目录烤箱连续温度控制系统摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着电力电子和单片机技术的飞速发展，通过芯片对被控东西进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
随着国民经济的发展，人们需要对各种加热炉、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。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业东西中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。
因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求。
近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。
这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。
本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。
静态控制精度可以达到2.43℃。
本设计主要有四部分组成：（1）单片机控制器设计；（2）电力电子控制装置；（3）温度检测变送部分1设计概述1.1任务分析电烤箱是一种应用广泛的食品加工设备.电烤箱本身是个热容系统,具有大纯滞后和大惯性;由于家用烤箱的外壳很薄,封闭性不好,与环境温差越大散热越快,具有非线性;同时东西的参数还受箱内食品种类和数量的影响。
电阻炉是利用电流通过电热体元件将电能转化为热能来加热或者熔化工件和物料的热加工设备。
电阻炉由炉体、电气控制系统和辅助系统组成。
炉体由炉壳、加热器、炉衬（包括隔热屏）等部件组成。
电气控制系统包括电子线路、微机控制、仪表显示及电气部件等。
PID烤箱温度控制（温度专用的PID自动调整功能）设计实例详解.doc
PID 烤箱温度控制（温度专用的PID 自动调整功能）设计实例详解【控制要求】使用者对烤箱的温度环境特性不了解，控制的目标温度为80℃，利用PID 指令温度环境下专用的自动调整功能，实现烤箱温度的PID 控制。
利用DVP04PT-S 温度模块将烤箱的现在值温度测得后传给PLC 主机，DVP12SA 主机先使用温度自动调整参数功能（D204=K3）做初步调整，自动计算出最佳的PID 温度控制参数，调整完毕后，自动修改动作方向为已调整过的温度控制专用功能（D204=K4），并且使用该自动计算出的参数实现对烤箱温度的PID 控制。
使用该自动调整的参数进行PID 运算，其输出结果(D0)作为GP 指令的输入，GP 指令执行后Y0 输出可变宽度的脉冲（宽度由D0 决定）控制加热器装置，从而自动实现对烤箱温度的PID 控制。
【元件说明】【控制程序】【程序说明】该指令格式：S1-->目标值(SV)S2-->现在值(PV)S3-->参数(通常需自己进行调整和设置，参数的定义请参考本例最后的PID 参数表)D-->输出值(MV)(D 最好指定为停电保持的数据寄存器)PID 指令使用的控制环境很多，因此请适当地选取动作方向，本例中温度自动调整功能只适用于温度控制环境，切勿使用在速度、压力等控制环境中，以免造成不当的现象产生。
一般来说，由于控制环境不一样，PID 的控制参数（除温度控制环境下提供自动调整功能外）需靠经验和测试来调整，一般的PID 指令参数调整方法步骤1：首先将KI及KD值设为0，接着先后分别设设置KP为5、10、20 及40，别记录其SV 及PV 状态，其结果如下图所示：步骤2：观察上图后得知KP为40 时，其反应会有过冲现象，因此不选用；而KP为20 时，其PV 反应曲线接近SV 值且不会有过冲现象，但是由于启动过快，因此输出值MV瞬间值会很大，所以考虑暂不选用；接着KP为10 时，其PV 反应曲线接近SV 值并且是比较平滑接近，因此考虑使用此值；最后KP为 5 时，其反应过慢，因此也暂不考虑使用。
烤箱温度控制系统设计
烤箱温度控制系统设计烤箱温度控制系统是一种用于控制烤箱温度的设备。
它通过精确地调节电热元件的功率来实现温度的稳定控制，从而保证食物的烹饪效果。
本文将介绍烤箱温度控制系统的设计原理及其常见组成部分。
1.设计原理烤箱温度控制系统的设计原理基于控制理论。
其核心思想是通过检测烤箱内部温度和设定目标温度之间的偏差，并根据反馈信息调整电热元件的功率，使温度能够稳定在设定值附近。
控制系统通常采用闭环控制的方式。
闭环控制系统通过传感器实时监测烤箱内部温度，并将检测值与设定目标温度进行比较。
如果存在温度偏差，控制系统将根据偏差的大小和方向来调整电热元件的功率输出，从而减少偏差并稳定温度。
2.常见组成部分烤箱温度控制系统通常由以下几个主要组成部分构成：(1)传感器：用于实时监测烤箱内部温度。
常见的传感器类型包括热电偶、热敏电阻和红外线温度传感器等。
这些传感器能够将温度转化为电信号，并传送给控制器。
(2)控制器：控制器是烤箱温度控制系统的核心部分，负责处理传感器传输的信号，并根据设定目标温度进行控制。
控制器通常采用微处理器或专用控制芯片，并通过算法来计算电热元件的功率调整量。
(3)电热元件：电热元件是控制系统中的执行器，负责将控制器输出的功率调整量转化为真实的电能输出。
常见的电热元件包括电热丝和电热管等。
电热元件的功率调整量与电能的输出强度成正比。
(4)电路板：电路板是控制系统中各个部件的连接和控制中心，通常集成在烤箱的控制面板中。
电路板上包含了各个部件的连接线路和电源供应等。
3.系统设计考虑因素在设计烤箱温度控制系统时，需要考虑以下几个因素：(1)温度范围：不同的食物烹饪需要不同的温度，因此控制系统需要能够满足广泛的温度范围。
通常烤箱的温度范围为50℃到250℃。
(2)系统精度：控制系统的精度直接影响到烹饪效果。
对于一些对温度要求较高的食物，如蛋糕和面包，控制系统的精度应达到±2℃以内。
(3)反应速度：烤箱温度的调整速度对于烹饪过程的控制非常重要。
电烘箱温度监控系统设计
关 键 词 ： 电烘 箱 ；温 度 监 控 ；精 度 分 析
．
中图 分 类 号 ：Ｔ １．１ Ｐ３ １ ５
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：】７ — １３２ １ ）５ ０ ２ — ３ ６ １ ２５ （００ ０ —０ ０ ０
０ 引 言
智能仪表 通过温度 传感器 采集温度信 息 ，采用模
糊 控制 与ＰＤ控 制相结 合 的控 制方 式控 制继 电器 Ｉ
程 材 料 、 离 子喷 涂 研 究 。 等
林志荣 ： 电烘 箱 温 度监 控 系 统 设 计
开关输 出 ， 而控制 电烘箱 电炉丝 的导通与关 断 ， 从
是通过 智能仪 表对温度 进行采 集及控制 ；二是 对
“ 电烘 箱温度监 控系统设 计 ” 题来 源于焊 接 课
实 验 室 。焊 接 实 验 室 有 两 台 电 烘 箱 ， 要 用 来 进 行 主
电加热 ， 控温范 围为 ０ １０ ＝利用现代微 机控制 ～ ２ ０ｃ ， Ｉ 技术 和接 口技术 ，并采 用 了 目前 比较 流行 的 Ｄ Ｓ Ｃ
序 软件 ， 所设 计软件 具有 可视性 良好 、 使用 简便 和
功 能 完 善 ， 实 现 对 各 种 采 样 的参 数 进 行 实 时 、 能 直
观的显示 ． 存并 打印各 种数据 、 储 图形和 曲线 以便
管 理 者进 行 参 考 。
图 ３ 电烘 箱 温 度 监 控 系统 软 件 功 能
２ ０年 １ 月 ０１ Ｏ
宁 波 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊｕ ａ ｆＮｉｇ ｏ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ ｏ ｒ ｌｏ ｎ ｂ ｏｙｅ ｈ ｉ ｎ
电烤箱温度控制计算机控制系统设计
计算机控制系统课程设计说明书电烤箱温度控制系统设计DESIGNOFELECTRICOVENTEMPERATURECONTROLSYSTEM学生姓名周泽民学院名称信电工程学院学号班级12电气 1专业名称电气工程及其自动化指导教师曹言敬2015年7月10日摘要本次温度控制系统设计整体而言完全可以实现对电烤箱温度闭环恒定控制。
但是不当之处在所难免。
当热电阻检测出当前电烤箱所处温度时，不能和预置温度一起以数字形式很直观的对比显示出来。
及操作者无法同时看到电烤箱当前所处温度和预置温度。
鉴于此种情况，应再外接一个数码显示器以软件程序来实现，将电烤箱当前所处温度和预置温度同时显示出来；在实际使用过程中，由于电烤箱加热时有一定得温度缓冲，即当电烤箱断电时，加热并不是立即停止，而是过一段时间后温度才慢慢停下来以致开始下降。
这样就使得我们控制很不准确，会出现严重超温或者低温现象。
鉴于此种情况，我们应在电烤箱温度接近我们要求的温度时，由连续加热或连续降温改为断续加热或断续降温。
关键词单片机；温度；电烤箱；控制目录1绪论...................................................... 错误!未指定书签。
1.1技术指标............................................... 错误!未指定书签。
1.2控制方案............................................... 错误!未指定书签。
1.2.1控制系统的建模..................................... 错误!未指定书签。
1.2.2PLC系统............................................ 错误!未指定书签。
1.2.3单片机系统......................................... 错误!未指定书签。
多功能智能温度控制仪的设计
２０ ０ ７正
青 海师 范大 学学 报 （ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏ ｒａ ｏ ｎ ａ Ｎ ｒ ｉ ｒ ｔ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｃ） Ｑ ｇ ｍａ Ｕ ｖ ｓｙ ｕ ｅ
路和串行通讯 接 口电路 以
及 电源 电路 ． 工作 原 理 为 被
图 １ 温度控制仪硬件原理图
测物体的温度通过感温传感器感温 ， 传感器将温度转为模拟信号， 由单片机控制选通各通道 ， 经放大电路 放大后送到 Ａ Ｄ转换器 ＩＬ １ ， ／ Ｃ ７３ 转换为数字量送给单片机 ． ５ 单片机根据这个数字量通过软件进行数制转 换、 数字滤波以及温标变换等处理后求得温度， 在数码管上显示当前温度 ， 再结合给定值由控制算法得到 输出控制量 ， 送到 １ 位 Ｄ Ａ Ｏ ／ 转换芯片 Ｍ Ｘ ０ 转换 ４ ２ｍ Ａ ５４ — ０ Ａ电流输出， 控制交流调压模块输出功率 ．
情况 ， 由外部给定参数进行控制 ， 而且不需要改变硬件 ， 只要改变软件就能有效地实现较复杂 的控 制 ． 在测量温度 时， 通过 软件 自动切换感温器达到精确测量温度 。 测量范 围由低温到高温 ． 为了使系统结构简单 ， 在热电偶测量 中参 考端采用 了新 型的温度 传感 器 Ｄ １Ｂ ０ 测量环境温度 ． Ｓ８ ２ 来
收稿 日期 ：０７一ｏ —２ ２ｏ ８ ｏ
作者简介 ： 李
明（９４ ， 汉族 ） 青海乐都人 ， １ 一）男（ ６ ， 青海 民族学院副教授
维普资讯
４ ８
１ １ 温 度信 号输 入 电路 ．
青海师 范大 学学 报 （ 自然科 学版 ）
２Ｏ 年 Ｏ７
关键词 ： 电偶 ； 热 热电阻 ； 温度传 感器 ； 数模转换
中 图分 类 号 ：Ｐ７ Ｔ ２３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ５ ２２０ ）３— ０７—０ １０ —７４ ｛０７ ０ ０ ４ ４
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电烤箱的智能温控仪表设计本文介绍了以STC89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。
电烤箱的温度控制系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。
其中硬件部分包括：单片机电路、传感器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。
软件部分包括：主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序，以如下设计为要求：⑴电烤箱由1kW电加热器加热，最高温度为120°C。
⑵电烤箱的温度可以设置，电烤过程恒温控制为设置的温度，温度控制误差≤±2°C。
⑶可以实时显示设置温度和实际温度，显示精度为1°C。
⑷当实际温度超出设置温度±5°C时发出报警⑸采用STC89C51单片机和11MHz的晶振；采用AD590温度传感器。
⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
文章最后对本设计进行了总结。
对温度控制系统的发展提出了几点建议。
关键词：单片机；温度；电烤箱；控制目录前言 (4)第1章概述 (4)1.1技术指标 (4)1.2控制方案 (4)第2章电烤箱的智能温控仪表硬件部分设计 (5)2.1硬件部分 (5)2.2单片机电路设计 (5)2.2.1 中央处理器CPU (6)2.2.2 运算器 (6)2.2.3 STC89C51单片机引脚功能 (7)2.2.4 引脚功能 (8)2.2.5 控制线 (9)2.2.6 STC89C51单片机的存储器结构 (9)2.2.7 STC89C51单片机的并行I/O端口 (9)2.2.8 STC89C51单片机时钟电路及时序 (10)2.2.9 复位电路 (11)2.2.10 STC89C51单片机的指令系统 (11)2.3传感器电路设计 (11)2.3.1 传感器概述 (11)2.3.2 传感器的基本特性 (12)2.3.3 热电阻的测量电路及应用 (15)2.4A/D转换电路设计 (14)2.4.1 逐次逼近型A/D转换器ADC0809 (16)2.5放大器电路设计 (19)2.5.1 交流放大器电路 (19)2.5.2 直流放大器电路 (20)2.5.3 运算放大器电路 (20)2.6键盘及显示电路的设计 (21)2.6.1 键盘接口电路 (21)2.6.2 LED显示器接口电路 (26)2.7抗干扰电路设计 (27)2.7.1 电磁干扰的形成因素 (27)2.7.2. 干扰的分类 (28)2.7.3 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 (28)2.7.4 硬件抗干扰措施 (29)第3章软件部分设计 (30)3.1工作流程 (30)3.2功能模块 (30)3.3资源分配 (30)3.4功能软件设计 (31)3.4.1 键盘管理模块 (31)3.4.2 显示模块 (34)3.4.3 温度检测模块 (31)3.4.4 温度控制模块 (38)3.4.5 温度越限报警模块 (40)3.4.6 主程序和中断服务子程序 (41)第4 章结论 (43)参考文献 (44)附录1 (45)附录2 (45)前言随着社会的不断发展，人们对机械的应用也越来越广，进而人们对机械运动的控制要求亦越来越高。
机电控制实现了以电气来控制机械。
单片机的出现使机电控制技术突飞猛进。
单片机出现的历史并不长，但发展迅猛。
自1975年美国德克斯仪器公司首次推出8位单片机TMS-1000后才开始快速发展。
1976年9月，美国Intel公司首次推出MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新的阶段。
1983年Intel公司推出的MCS-96系列、1987年Intel公司又推出的80C96等位16位单片机。
近年来各个计算机生产厂家已进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段。
单片机发展之快、品种之多。
其中最常用的主要有：AT89系列单片机、AVR单片机Motorola公司的M68HC08系列单片机以及PIC单片机。
随着社会的发展，单片机的特点体现在体积小、可靠性高、使用方便等方面。
根据温度控制的特点，本次设计采用STC89C51单片机为控制核心，采用位式控制算法并用晶闸管过零驱动1000W电加热器。
实现对电烤箱的温度的控制。
通过本次设计进一步详细说明单片机控制系统在社会生活中的应用。
为以后进一步应用单片机系统提供帮助。
第1章概述温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
根据温度变化快慢的特点，并且控制精度不易掌握等特点，本文电烤箱的温度控制为模型，设计了以STC89C51单片机为检测控制中心的温度控制系统。
温度控制显示采用3位LED静态显示。
该设计结构简单，控制算法新颖，控制精度高，有较强的通用性。
1.1 技术指标功能及技术指标：⑴电烤箱由1kW电加热器加热，最高温度为120°C。
⑵电烤箱的温度可以设置，电烤过程恒温控制为设置的温度，温度控制误差≤±2°C。
⑶可以实时显示设置温度和实际温度，显示精度为1°C。
⑷当实际温度超出设置温度±5°C时发出报警⑸采用STC89C51单片机和11MHz的晶振；采用AD590温度传感器。
⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
1.2 控制方案•位式控制位式控制就是通断控制。
如果设定值为A，当系统的输入值小于A或大于A 时，输出的控制信号只有0和1两种状态，称为二位式控制。
举个例子：假设x表示水箱的实际水位、A表示设定的水位控制高度，y表示输出的控制信号，则：当实际水位x低于设定的A时，y=1，水泵导通，水箱开始进水；当水位达到或超出了A时，y=0，水泵关断，水箱停止进水。
•晶闸管过零驱动双向晶闸管在单片机控制系统中，常作为功率驱动器件，特别适合做交流无触点开关使用。
双向晶闸管接通的一般都是功率较大的电器，且连接在强电网络中，因此对单片机的控制信号会造成较大的干扰。
所以在一般情况下，都通过光电耦合器将单片机与双向晶闸管隔离。
另外，为了进一步减小双向晶闸管触发时产生的干扰，双向晶闸管的触发常采用过零触发电路，也称为过零驱动电路。
过零触发，就是在电压为零或零附近的瞬间接通。
由于采用了过零触发，所以在晶闸管的控制电路中，还需要有交流电的过零检测电路。
双向晶闸管（也称为双向可控硅）过零触发电路主要应用于单片机系统的交流负载控制电路，可以控制电炉等大功率交流设备。
当过零检测电路检测到交流电压过零时，便产生中断请求，只要在中断服务程序过单片机的P1.0引脚发出触发脉冲，即可触发双向可控硅导通。
第2章电烤箱的智能温控仪表硬件部分设计2.1硬件部分系统的硬件部分包括单片机电路、A/D转换器、放大器、传感器、键盘及显示电路五大部分。
其各部分连接关系如图2-1所示。
图2-1 电烤箱温度控制系统结构2.2 单片机电路设计随着社会发展，单片机以其体积小、可靠性高、使用方便的特点在社会生活中达到广泛应用。
根据温度控制特点，本次设计采用STC89C51。
以下对其进行详细介绍。
STC89C51单片机是美国Intel公司的8位高档单片机的系列。
也是目前应用最为广泛的一种单片机系列。
其部结构简化框图如下所示。
STC89C51系列单片机主要有CPU、存储器，I\O接口电路及时钟电路等部分组成。
2.2.1 中央处理器CPU中央处理器CPU是单片机的核心。
是计算机的控制指挥的中心。
同一般微机的CPU类似。
STC89C51单片机部CPU包括控制器和运算器。
如图2.1.2-12.2.2 运算器STC89C51运算器电路以算术逻辑单元ALU为核心。
有累加器ACC、寄存器B、暂存器1、暂存器2、程序状态寄存器PSW和布尔处理机共同组成。
它主要完成数据的算术运算、逻辑运算、位变量处理和数据传输操作。
运算结果的状态由程序寄存器PSW保存。
A. 算术逻辑单元ALU与累加器ACC、寄存器B算术逻辑单元ALU不但能完成8位二进制的加、减、乘、除等算数的运算。
而且还能对8位变量进行逻辑“与”“或”“异或”循环位移等逻辑的运算。
累加器ACC(简称累加器A) 为一个8位寄存器，它是CPU中使用最频繁寄存器。
专门存放操作数或运算结果。
图2.2.2-1 STC89C51单片机部结构简化框图2.2.3 STC89C51单片机引脚功能STC89C51系列单片机的封装形式有两种：一种是双列直插方式的封装；另一种是方形的封装。
STC89C51单片机40个引脚及总线结构图如下所示。
其CMOS工艺制造的低地功耗芯片也有采用方形的封装。
但为44个引脚，其中4个引脚是不使用的。
由于STC89C51单片机是高性能的单片机。
同时受到引脚数目的限制，所以有部分引脚具有第二功能。
如图2.1.3-1单片机引脚图。
a.主电源引脚主电源引脚两根：VCC接+5V电源正端；VSS接+5V电源地端。
b.外接晶体引脚两根XTAL1:接外部石英体和微调电源一端。
XTAL2:接外部晶体和微调电容另一端。
其中，对用外部时钟时，对于HMOS单片机,XTAL1脚接地，XTAL2脚作为外部振荡信号输入端。
对CHMOS单片机XTAL1脚作为外部振荡信号的输入端，XTAL2脚空不接。
图2.2.3-1 单片机引脚图2.2.4 引脚功能I\O引脚共32根。
A．PO口：P0.0-P0.7统称为PO口是8位双向I/O口线。
P0口即可作为地址/数据总线使用，又可作为通用的I/O口线。
在不接片外存储器与不扩展I/O口时，可作为准双向输入/输出口。
在接有片外存储器或扩展I/O时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据的总线。
B．P1口：P1.0-P1.7统称为P1口。
是8位准双向I/O口线。
P1口作为通用I/O口使用。
C．P2口：P2.0-P2.7统称为P2口。
是8位准双向I/O口线。
P2口即可作为通用的I/O 口使用。
也可作为片外存储器的高8位地址线。
与P0口组成16位片外存储器单元地址。
P3口的第二功能如下表所示：P3口的第二功能P3.0 RXD 串行口输入P3.1 TXD 串行口输出IM外部中断0输入P3.2 0IM外部中断1输入P3.3 1P3.4 T0 定时/计数器0计数输入P3.5 T1 定时/计数器1输入P3.6 WR片外RAM写选通信号（输出）P3.7 RD片外RAM读选通信号（输出）2.2.5 控制线控制线共四根。
A：ALE/PROG 地址锁存有效信号输出率。
B：PSEN 片外程序存储器读选通信号输出端低电平有效。
C：RST/VPD 复位信号备用电源输入信号。
D：EA/VPP 片外程序存储器选用端。
2.2.6 STC89C51单片机的存储器结构STC89C51单片机的存储器物理结构上分为片数据存储器、片程序存储器、片外数据存储器和片外程序存储器等4个存储空间。