温度的自动控制系统毕业论文

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温度控制系统设计毕业设计论文

温度控制系统设计毕业设计论文

目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1软件实现方法 (14)4.2总体程序流程图 (15)4.3程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1硬件清单 (31)7.2硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中,用于金属热处理的加热炉,需要消耗大量的电能,而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。

现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制,随着科技进步和生产的发展,这类设备对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。

随着微电子技术及电力电子技术的发展,采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。

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。

随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象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。

在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、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。

对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。

采用MCS-51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态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,从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

温度控制器毕业论文

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题目:温度控制器的设计机电工程学院李小草摘要本文设计了一个温度自动控制器。

本设计以单片机(8031)为控制核心,外加硬件电路,将温度显示和数字控制集和于一体,实现智能温度控制。

并采取软件程序实现升温的调节,能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。

单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。

本文是通过热敏电阻和单片机等,来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。

关键词:测温;PID算法;单片机;温度控制器目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 概述 (2)1.2 课题分析 (2)1.3 设计思路 (2)第2章系统的基本组成及工作原理 (3)2.1 系统的基本组成 (3)2.2 系统的基本工作原理 (3)第3章测温电路的选择及设计 (5)3.1热电偶测温电路 (5)3.1.1 热电偶 (5)3.1.2 毫伏变送器 (6)3.2热敏电阻测温电路 (6)3.2.1 热敏电阻 (6)3.2.2 关于铂电阻的特性 (7)3.2.3 温度丈量电路 (7)第4章芯片组的电路设计 (8)4.1A D C0809与8031接口硬件电路设计 (8)4.28155与8031接口硬件电路设计 (9)4.2.1 8155芯片的结构 (9)4.2.28155与8031接口电路 (9)4.32732E P R O M的工作原理及硬件接口设计 (11)第5章掉电呵护功能电路 (14)第6章温度控制电路 (15)6.1温度控制电路 (15)6.2控制规律的选择 (16)第7章系统程序设计 (18)7.1系统控制主程序 (18)T中断服务程 7.20序 (20)7.3采样程序及其流程图 (24)7.4数字滤波子程序及其流程图 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章前言现代信息技术的三大基础是信息收集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。

基于plc温度控制系统的设计论文

基于plc温度控制系统的设计论文

基于plc温度控制系统的设计论文摘要:本设计论文基于PLC温度控制系统,旨在设计一个可靠、稳定、高效、精确的温度控制系统,应用于实际工业生产中。

通过研究传感器、执行器、控制器等硬件设备的特性和功能,并结合PID控制算法和PLC编程技术,实现对温度的自动控制和实时监测。

关键词:PLC、温度控制系统、PID控制、编程技术Abstract:This design paper is based on the PLC temperature control system with the aim of designing a reliable, stable, efficient, precise temperature control system that can be applied in industrial production. Through research of the characteristics and functions of hardware equipment such as sensors, actuators, and controllers, combined with PID control algorithms and PLC programming technology, we will achieve automatic control and real-time monitoring of temperature.Keywords: PLC, temperature control system, PID control, programming technology一、引言随着科技和工业的进步,现代化工业生产中需要用到大量的自动化控制系统来实现对生产过程的智能控制,提高生产效率和品质,还能有效地降低生产成本。

其中,温度控制系统是工业生产中最常用的自动化控制系统之一。

关于温度控制系统论文

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前言随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展,现今社会,产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势,设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注,尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注随着单片机技术的不断发展,控制设备也跟着不断变化,对产品试验环境的要求也越来越严格。

鉴于此,环境温度是试验环境中的一项重点,环境温度的高低直接影响产品的电气和机械性能参数,环境温度的准确度对测试温度的方法要求越来越高,而对环境温度的控制更显的重要。

温度检测的传统方法是使用诸如热电偶、热电阻、半导体PN结之类的模拟温度传感器。

信号经取样、放大后通过模数转换,再交由单片机处理。

被测温度信号从温敏元件到单片机,经过众多器件,易受干扰、不易控制且精度不高。

为了准确的测试与控制环境温度,因此,本系统采用一种新型的可编程温度传感器DS18B20,它能代替模拟温度传感器和信号处理电路,直接与单片机沟通,完成温度采集和数据处理。

DS18B20与AT89S52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。

第一章绪论随着信息时代的到来,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

特别是近年来,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,但温度控制一直是一个未开发的领域,却又是与人们息息相关的一个实际问题。

针对这种实际情况,设计一个温度控制系统,具有广泛的应用前景与实际意义。

温度是科学技术中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等学科都离不开温度。

在工业生产和实验研究中,像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内,温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一[1]。

比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行;炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。

没有合适的温度环境,许多电子设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。

关于温度控制系统论文

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前言随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展,现今社会,产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势,设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注,尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注随着单片机技术的不断发展,控制设备也跟着不断变化,对产品试验环境的要求也越来越严格。

鉴于此,环境温度是试验环境中的一项重点,环境温度的高低直接影响产品的电气和机械性能参数,环境温度的准确度对测试温度的方法要求越来越高,而对环境温度的控制更显的重要。

温度检测的传统方法是使用诸如热电偶、热电阻、半导体PN结之类的模拟温度传感器。

信号经取样、放大后通过模数转换,再交由单片机处理。

被测温度信号从温敏元件到单片机,经过众多器件,易受干扰、不易控制且精度不高。

为了准确的测试与控制环境温度,因此,本系统采用一种新型的可编程温度传感器DS18B20,它能代替模拟温度传感器和信号处理电路,直接与单片机沟通,完成温度采集和数据处理。

DS18B20与AT89S52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。

第一章绪论随着信息时代的到来,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

特别是近年来,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,但温度控制一直是一个未开发的领域,却又是与人们息息相关的一个实际问题。

针对这种实际情况,设计一个温度控制系统,具有广泛的应用前景与实际意义。

温度是科学技术中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等学科都离不开温度。

在工业生产和实验研究中,像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内,温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一[1]。

比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行;炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。

没有合适的温度环境,许多电子设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。

电厂温度自动控制论文

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浅谈电厂温度的自动控制[摘要] 本文根据作者实际工作经验,针对电厂的温度自动控制系统中常见的技术问题,提出相应的解决方法。

[关键词] 电厂温度自动控制前言作为国家重要的能源支柱,电力行业的技术改革不断深入,相关的政策法规不断落实实施,因此,切实保证火力发电机组安全稳定运行,已经成为各个电厂的首要任务。

自动控制作为实现火电机组安全经济运行的重要技术措施,已经受到各个火电厂的广泛关注,并不断地加以改进和利用,以达到提高劳动生产率、降低发电成本的目的。

近年来,自控技术的发展不断加速,新的科技成果不断涌现。

为保证自控设备和系统的安全、可靠运行,可靠的设备与控制逻辑是先决条件,正常的检修和维护是基础,有效的技术管理是保证。

总结起来,对温度自控系统设备和检修、运行、维护进行全过程管理。

对所有涉及热控系统安全的设备环境进行全方位监督,并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可行,才能保证热控系统安全稳定运行。

1、电厂温度自动控制的常见技术问题1.1管理水平较低按照现在的情况,电厂温度自控系统的科学性与可靠性、安装调试和检修维护质量甚至包括针对自控系统的管理水平等都还存在一定问题,由此引发热控保护系统可预防的误动仍时有发生。

随着电力建设的快速发展和发电成本的提高,电力生产企业面临的安全考核风险将增加,市场竞争环境将加剧。

因此,如何提高机组设备运行的安全性、可靠性和经济性是电厂经营管理工作中的重中之重。

1.2故障原因多样随着温度自控系统的监控范围不断扩大,功能不断增强,相关系统出现故障的离散性也在增大。

当自控系统的控制逻辑和执行设备,包括外部环境,以及相关技术人员的素质等因素一旦出现问题,都会造成温度自控保护系统的误动或机组跳闸,对机组的安全运行产生十分重要的影响。

因此,如何进一步做好温度自控系统从设计安装到调试运行,包括使用之后的维护检修的全程质量监督与评估,提高温度自控系统安全运行的可靠性有着十分重要的意义。

1.3评估标准缺乏随着电力企业的集约化经营和科学化管理的发展观的不断深入,在经济效益为主导的市场竞争中,电厂通常采用提高机组利用时长和减少生产人员以提高劳动生产率。

(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文

(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文

前言温度是表征物体冷热程度的物理量。

在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。

因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。

单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。

将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。

现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。

但随之而来的是巨额的成本。

在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。

随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。

现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。

1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。

工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。

这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。

单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。

基于PLC的温度控制系统设计毕业论文

基于PLC的温度控制系统设计毕业论文

作为世界第一农业大国,农业生产在我国国民经济中有着举足轻重的地位。

人们对绿色农产品的需求也随着生活水平的提高日益增强,因此我国农业由粗放式向集约式、精细式发展已经成为一种必然趋势,而设施农业作为其中的一个重要途径,越来越受到重视。

作物生长主要受温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境因素的影响,建造智能温室的目的就是为了对这些环境参数进行自动控制。

通过对温室控制对象和温室环境的特点的分析,确定了控制系统的结构和控制方案,本文设计了以 PLC 为下位机,以装有组态王软件的 PC 机为上位机的分布式智能温室监控系统。

硬件主要包括 PLC 及其特殊功能模块、各种传感器电路、电源和执行部件,软件主要是组态王软件和三菱 PLC 编程软件 GX Works。

控制系统有手动控制和自动控制两种控制方式。

在自动控制模式下,下位机PLC 通过传感器采集环境参数,并与用户设定的环境参数上限下限比较,控制相应执行部件启停,调节温室环境参数。

在手动控制模式下,用户根据需要控制上位机组态王手动画面的模拟开关,控制 PLC 发出开关指令控制对应执行机构,对温室环境进行调节。

上位机 PC 的组态软件与下位机 PLC 通信,完成人机交互的功能。

通过组态王实时显示下位机采集的环境参数当前值、执行部件状态、故障报警等,同时可以进行趋势曲线查看、数据库操作等。

另外用户设定环境参数、手动自动控制切换、手动控制模式下控制模拟开关也在组态王上进行。

通过系统的测试实验,智能温室监控系统基本达到了预期的设计目标,但是还需要继续完善才能运用于实际温室。

关键词:智能温室,PLC,组态王ABSTRACTABSTRACTAs the biggest agricultural country in the world, China's agricultural production Hasa pivotal position in national economy.With the improvement of living standards,demand for green vegetables are growing,therefore our country agriculture overdevelopment extensive to intensive has become an inevitable trend,and as one of the importancy of the developing,agricultural facilities are receiving much more attention. Crop growth is mainly affected by temperature, humidity, light intensity, carbon concentration's and other environmental factors, so the purpose of building Intelligence is to automatically control these environmental parameters.Through the analysis of controlled object and environmental quality greenhorn,we determine the structure of the control system and control programs. In this paper, we design a distributed intelligent greenhouse control system,which ha slower computer-programmable logic controller and upper computer-a personal with King. Hardware mainly includes the PLC and its special function module, all kinds of sensor circuit, power supply and execution unit;software maidenlinesses King and Mitsubishi PLC programming software-GX Developer.The control system has two control modes-manual control and automatic control. In the automatic control mode, lower computer-PLC collected environmental parameter sensors and compared with the minimum maximum environmental parameters which are set by the users to controlthe start and stop of the corresponding execution unit adjusted the parameters of greenhouse environment. In manual control mode, overcontrol analogue switch in the Glenview's manually screen according to the need,controllership PLC to give out switch order to con troll the corresponding execution immunoregulation the greenhouse environment. Upper computer communicate with computerist-PLC to complete the function of the human-computer interaction. Anticaking real-time display the current environment parameter values collected by computerist-PLC , the states of the execution units ,alarms and so on. In themeantime,users can view the trend curves,operate report forms or Access data base Longview. Users setting the minimum maximum environmental parameters,switchingmanual/automatic control and controlling analogue switch in manual control mode are also can be operated in King.Through system testing experiment,the intelligent greenhouse monitoring system achieves the expected design requirements,but it also need to continue to improve Borden to be used in practical greenhouse. Keywords:Intelligent Greenhouse,Environmental parameters,Programmable Logic Controller,King摘要 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。

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温度的自动控制系统毕业论文目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国外的发展状况 (2)1.3 课题容安排 (3)2 仿真软件的介绍 (4)2.1 Proteus软件 (4)2.1.1 proteus软件简介 (4)2.1.2 Proteus ISIS工作环境 (5)2.1.3 Proteus的基本操作 (6)2.1.4 Proteus简单应用 (6)2.2 Keil软件 (7)2.2.1 Keil软件简介 (7)2.2.2 Keil uVision4 工作环境 (8)2.2.3 Keil工程的创建 (8)3 系统总体方案的设计 (10)3.1 系统方案的设计 (10)3.2 系统方案的论证 (10)3.2.1 单片机的选型 (10)3.2.2 传感器的选型 (12)3.2.3 键盘的选型 (14)4 系统硬件模块的设计 (16)4.1 单片机AT89S51电路的设计 (16)4.1.1 单片机系统的组成 (16)4.1.2 单片机的引脚功能 (16)4.1.3 时钟电路 (19)4.1.4 复位电路 (19)4.1.5 单片机的最小系统 (21)4.2 温度采集电路 (21)4.2.1 DS18B20的结构框图 (21)4.2.2 DS18B20引脚定义 (24)4.2.3 DS18B20的控制方法 (24)4.2.4 DS18B20测温原理 (26)4.2.5 DS18B20与单片机的接口电路 (28)4.3 数码管的显示电路 (28)4.3.1 LED的结构 (28)4.3.2 LED的工作原理 (29)4.3.3 LED数码管显示接口电路 (29)4.4 键盘输入电路 (30)4.4.1 消抖动措施 (30)4.4.2 按键状态识别 (31)4.4.3 独立式键盘的接口电路 (31)4.5 蜂鸣器电路 (32)5 系统软件模块的设计 (33)5.1 主程序流程图 (33)5.2 读出温度子程序 (34)5.3 温度转换命令子程序 (35)5.4 计算温度子程序 (35)5.5 显示数据刷新子程序 (36)5.6 按键扫描处理子程序 (36)6 系统仿真 (37)6.1 单片机C语言的简单介绍 (37)6.1.1 C51编译器所支持的数据类型 (37)6.1.2 C51所支持的存储类型 (37)6.1.3 编程过程中需要注意的事项 (38)6.2 仿真的调试过程 (38)6.3 仿真结果 (38)总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录一 (46)附录二 (47)1 绪论1.1 课题研究的背景及意义随着科学技术和生产的不断发展和创新,需要对各种参数进行温度测量和设置。

因此温度一词在生产生活当中出现的频率越来越多,与之相对应的,温度控制和测量也成为生活生产中被广泛使用的词语,同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用,温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程与温度密切相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。

例如:在农业温室大棚生产、冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制作和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类环境、加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测。

温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展都有非常重要的作用。

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。

随着温度检测理论和技术的不断更新, 温度传感器的种类也越来越多,不断的满足生产生活当中的需要。

在微机系统中使用的传感器,必须是能够将非电量转换成电量的传感器,然而传统的控制方式不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动围大,由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。

近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式,采用单片机对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控制温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的控制问题是一个工业中经常遇到的问题。

基于单片机的温度控制系统可以实现对温度的显示、预警、控制等功能,对于工业生产效率的提高可以起到很大的作用。

科学技术是第一生产力,对温度实现比较系统化的检测控制使人们的生产节奏有一个良好的循环。

从而将节约更多的人力物力,降低生产过程中可以省略的一些繁琐的细节。

一个简单有效地控制系统可以在一定程度上使工厂的生产效益上一个台阶,只要使用得当,就能发挥作用。

1.2 国外的发展状况进入21世纪后,智能温度控制器正朝着高精度,多功能,总线标准化,高可靠性及安全性,开发虚拟温度控制器和网络温度控制器,研发单片机测温控系统等高科技的方向迅速发展。

(1)提高温度控制器测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的智能温度控制器采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到2摄氏度。

目前,国外以相继推出多种高精度,高分辨力的智能温度传感器,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。

(2)新型智能温度控制器的测试功能也在不断增强。

例如,采用DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟,使其功能更加完善。

另外,智能温度控制器正在从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。

(3)温度控制器总线技术的标准化与规化目前,智能温度控制器的温度传感器的总线技术也实现了标准化,所采用的总线主要有单线总线、I2C总线、SMBus总线。

采用的温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。

(4)虚拟温度控制器和网络温度控制器虚拟温度控制器是基于温度控制器硬件和计算机平台,并通过软件开发而成的。

利用软件可完成温度控制器的标定及校准指标。

网络温度控制器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能温度控制器。

它通过数字传感器首先将被测温度转换成数字量,再送给微控制器作数据处理,最后将测量结果传输给网络,以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享。

(5)温度控制器单片测温控制系统单片系统是21世纪一项高新科技产品。

它是在芯片上集成一个系统或子系统,其集成度高达108~109元件/片,这将给IC产业及IC应用带来划时代的进步。

1.3 课题容安排本次设计首先简单介绍了Keil和Proteus两个应用软件,对其功能有基本的了解,为后面系统仿真做准备;完成了系统的总体设计方案,并对系统的主要部件进行了选型;了解单片机、温度传感器、键盘、LED 数码管等模块的工作原理与特性,完成硬件系统的设计;完成软件系统的设计;调试运行,保证系统的稳定性和程序的可靠性,最后撰写论文。

2 仿真软件的介绍2.1 Proteus软件2.1.1 proteus软件简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司开发的电路分析与仿真软件。

Proteus主要有ISIS和ARES两部分组成。

本文主要使用Proteus7.7软件的ISIS对系统进行原理图设计,并在原理图上对单片机C语程序进行调试与仿真。

ISIS是该公司出品的用于原理图设计、电路分析与仿真、处理程序代码调试和仿真、系统测试以及功能验证的EDA软件,运行Windows操作系统之上,具有界面友好、使用方便、占用存储空间少、仿真资源丰富、试验周期短、硬件投入少、实验过程损耗小和实际设计接近等特点。

它具有模拟电路仿真、数字电路仿真、数模混合电路、单片机等微处理器及其外围电路(如总线驱动器74LS373、可编程外围定时器8253、并行接口8255、实时时钟芯片DS1302、LCD、RAM、ROM、键盘、马达、LED、AD/DA、SPI、IIC器件等)组成的系统的仿真等功能,配合可供选择的虚拟仪器,可搭建一个完备的电子设计开发环境,同时支持第三方的软件的编辑和调试环境,可与Keil、Protel等软件进行联调,达到实时的仿真效果,因此受到广大电子爱好者的青睐。

该软件具有以下特点:(1)实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合,具有模拟电路仿真、数字电路仿真、各种单片机(51系列、AVR、PIG等常用的MCU)及其外围电路(如LCD、RAM、ROM、键盘、LED、A/D、D/A……)组成的系统仿真、RS-232动态仿真、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等调试非常方便。

(2)提供软件调试功能,在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态。

(3)支持主流单片机系统的仿真。

目前支持的单片机类型有8051系统、ARM系列、AVR系列、PIC系列以及各种外围芯片。

(4)具有强大的原理图绘制功能。

Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。

因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。

对于这样的仿真实验.从某种意义上讲,是弥补了.实验和工程应用阉脱节的矛盾和现象。

同时,当硬件调试成功后,利用Proteus ARES软件,很容易获得其PCB图,为今后电路板的制造提供了方便。

2.1.2 Proteus ISIS工作环境图2-1 Proteus ISIS Professional用户界面如图所示2-1“ISIS Professional”也提供了多种命令执行方式:菜单栏提供了诸如文件File(文件)、View(视图)、Edit(编辑)、Tools (工具)、Design(设计)、Graph(图形)、Source(源)、Debug(调试)、Library(库)、Template(模板)和Help等12种操作菜单;使用工具栏按钮可以快速地执行ISIS命令;使用键盘快捷键也可以执行ISIS命令,键盘快捷键根据使用习惯等需要还可以重新设置。

2.1.3 Proteus的基本操作使用Proteus进行设计仿真的基本操作步骤:(1)新建设计文件;(2)对象的选择与放置;(3)对象的编辑;(4)电路布线;(5)设置元器件属性;(6)电气规则检查;(7)仿真调试。

2.1.4 Proteus简单应用(1)绘制原理图:绘制原理图要在原理图编辑窗口中的蓝色方框完成。

原理图编辑窗口的操作是不同于常用的WINDOWS应用程序的,正确的操作是:用左键放置元件;右键选择元件;双击右键删除元件;右键拖选多个元件;先右键后左键编辑元件属性;先右键后左键拖动元件;连线用左键,删除用右键;改连接线:先右击连线,再左键拖动;中键放缩原理图。

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