51单片机AD590温控系统设计
单片机基于51单片机的温度传感器设计PPT课件
缺点： 增大调节到某一精确值的难度
温度超限报警
2021/3/31
具体思路
1 用LED灯和蜂鸣器共同实现报警功能 2 用软件程序实现单片机输出控制信号 3 搭建外围电路，实现信号对报警器的控制
硬件连接图
2021/3/31
程序代码
2021/3/31
if(temp>highlimt||temp<lowlimt)
ADC0809
ADC0809是美国国家半导体公司 生产的CMOS工艺8通道，8位逐次 逼近式A/D模数转换器。其内部有 一个8通道多路开关，它可以根据 地址码锁存译码后的信号，只选通 8路模拟输入信号中的一个进行A/D 转换。
ADC0809
主要特性：
8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。 具有转换起停控制端。 转换时间为100μs(时钟为640KHz时)，130μs（时
钟为500KHz时）。 单个+5V电源供电。 模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校
准。 工作温度范围为-40～+85摄氏度。 低功耗，约15mW。
ADC0809内部结构
ADC0809各脚功能
D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引 脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。 REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。
ADC0809各脚功能
START：A/D转换启 动信号输入端。 ALE：地址锁存允许 信号输入端。 （以上两种信号用 于启动A/D转） A、B、C：地址输入 线
ADC0809各脚功能
EOC：转换结束信号输 出引脚，开始转换时为 低电平，当转换结束时 为高电平。 OE：输出允许控制端， 用以打开三态数据输出 锁存器。 CLK：时钟信号输入端 （一般为500KHz）。
毕业设计(论文)-基于单片机的炉温控制系统设计模板
分类号：单位代码：毕业设计(论文)基于51单片机炉温控制系统设计姓名学号年级2007 级专业电气工程及其自动化系（院）信息学院指导教师2011年4月摘要随着电子技术的飞速发展，单片机在国民经济生产各行业发挥了重要的作用。
它因为集成度高、体积小、运行可靠、应用灵活、价格低、面向控制等特点得到了广大工程技术人员和客户的好评。
在温度控制方面，单片机能够代替常规的模拟调节器。
本文主要设计了单片机炉温控制系统硬件电路和软件程序。
系统具工作可靠、实时性强等特点，满足控制精度的要求。
本着在满足系统性能要求的前提下，尽可能的减少硬件成本。
本文主要涉及到控制系统的硬件设计和单片机的控制软件编程。
本系统选用AD590对炉温进行检测，并且选用 OP07低漂移高精度前置放大器，对信号进行放大。
在PCF8951完成数模转换之后，8051单片机对数据进行处理。
采用分段方法控制三台电阻炉温度。
人机接口电路部分能实现温度设定、温度显示、超温报警等功能。
本设计对温度的调节时间不做说明。
本文重点介绍硬件的选取与接口电路的设计、模拟量输入通道和开关量输出通道的设计以及相应算法的软件程序编程。
关键词：单片机；炉温控制；接口电路AbstractWith the rapid development of electronic technology,Single-chip production of various sectors in the national economy played an important role. It is because of the high integration, small volume, reliable operation, flexible, low price and application for control of the engineering characteristics of technical staff and customers. In temperature control,SCM can replace conventional analog regulator.This paper designs the temperature control system of microcontroller hardware circuit and software program. With reliable work, real-time system as the control accuracy requirements. Based on system performance requirements in the premise, reduce cost of hardware. This paper involves controlling system of hardware design and the SCM control software programming. This system choose AD590 thermocouple to test temperature and choose OP07 low drift of preamplifier to amplifiy signal. In PCF8591 complete digital-to-analog 8051 single chip microcomputer, after processing of data. Segmentation control algorithm of three resistance furnace temperature. Can realize human-machine interface circuit of the temperature setting, temperature display, and overtemperature alarm etc. The design of temperature regulation time to do that. This paper introduces the hardware design of interface circuit and analog input channel, and channel of switching output corresponding algorithm and the design of software programming.Key words: SCM;Temperature control;Interface circuit目录第一章引言 (1)第二章单片机在炉温控制中的应用 (2)2.1单片机与炉温控制系统 (2)2.1.1 单片机在温度控制系统的应用 (2)2.1.2 单片机在本设计中应用 (2)2.2炉温控制的发展 (3)2.2.1 炉温控制的发展现状与方向 (3)2.2.2 炉温控制技术发展趋势 (3)第三章炉温控制系统总体设计 (5)3.1单片机控制系统设计 (5)3.1.1 系统硬件设计 (5)3.1.2 系统软件设计 (5)第四章处理器的选用 (7)4.1MCS-51单片机 (7)4.1.1 MCS-51单片机内部结构及引脚 (7)4.1.2 MCS-51单片机的复位 (10)4.3单片机炉温控制系统主机系统的设计 (10)第五章人机接口电路设计 (11)5.1温度设定电路设计 (11)5.1.1数字拨码盘 (11)5.2LED显示电路设计 (11)5.2.1显示管与单片机的接口设计 (11)5.3报警接口设计 (12)5.3.1 警报器 (12)第六章过程通道设计 (14)6.1模拟量输入通道 (14)6.1.1 模拟量输入通道的组成和特点 (14)6.1.2模拟量输入通道的设计 (15)6.2器件的选择 (16)6.2.1放大器的选择 (16)6.2.2 传感器的选择 (16)6.2.3 模拟开关的选择 (16)6.2.4 逐次逼近式ADC (17)6.3开关量输出通道 (18)6.3.1开关量输出通道的构成及特点 (18)6.3.2开关量输出通道的设计 (19)6.4器件的选择 (19)6.4．1双向可控硅 (19)6.4.2光电隔离器的选择 (20)第七章单片机炉温PID控制系统软件程序设计 (21)7.1主程序和中断服务子程序设计 (21)7.1.1 主程序设计 (21)7.1.2 定时器T0中断服务子程序 (21)7.2子程序设计 (22)7.2.1 温度检测子程序SAMP设计 (22)7.2.2 数字滤波子程序FILTER设计 (22)7.2.3 温度控制子程序设计 (23)7.2.4 PID子程序设计 (24)总结 (29)参考文献 (30)第一章引言近几年来，我国的工业信息化程度不断加深，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，它是一种常见的过程变量，因为它直接影响发酵、烘烤、煅烧、浓度、蒸馏、挤压成形，空气流动以及结晶等物理和化学过程。
AD590课程设计
AD590一．AD590封装样式二、AD590 简介AD590 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性如下：1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：式中：Ir—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T—热力学温度，单位为K。
2、AD590 的测温范围为-55℃～+150℃。
3、AD590 的电源电压范围为4V～30V。
电源电压可在4V～6V 范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。
AD590 可以承受44V 正向电压和20V 反向电压，因而器件反接也不会被损坏。
4、输出电阻为710MW。
5、精度高。
AD590 共有I、J、K、L、M 五档，其中M 档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。
三．AD590工作原理1、度每增加1℃，它会增加1μA输出电流2、可测量范围-55℃至150℃3、供电电压范围+4V至+30V四．AD590应用AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。
应用举例：以某节能型药材仓库温、湿度控制系统为例，若要求库房温度低于T℃，相对湿度低于A1B1%RH。
则采取的两种控制模式如下：控制模式一：当库内相对湿度高于A1B1%RH且库外温度低于T℃时，进行库内外通风。
这种方式是利用库内外湿度差进行空气的交换，以达到库内除湿的要求，其优点是高效、节能、节省资金。
但这种方式受到严格的控制。
首先，库外的相对湿度要低于库内的，它们之间的差要大于A2B2%RH，这样才能有效保证及时地进行库内的除湿。
其次，库内库外的温度差要小于△T℃，这是因为，如果在库外温度远高于库内温度时进行通风，热空气进入库区后遇上冷空气就会造成药品、器材表面结露的现象，进而影响药品和器材的质量。
基于AD590的温度测量电路设计
课程设计报告论文题目：温度测量电路设计学院（系）：班级：学生姓名：学号指导教师：时间：基于AD590的温度测量电路设计摘要：给出了一种数字式温度测量电路的设计方案，该设计是基于温度传感器AD590、集成放大芯片LM324、12位4路A/D 转换芯片ADS7841、以及单片机STC89C51来实现的。
文章详细介绍了该系统的总体设计方案以及模拟电路部分的硬件设计及调试方法。
关键词：温度测量系统；传感器；放大电路正文：1.原理与总体方案电路中，用AD590获取温度信号。
根据AD590的数据手册可以知道，在正常工作的情况下，AD590的电流变化1μA ，相当于环境温度变化1摄氏度，当环境温度为0摄氏度的时候，AD590产生273μA 的电流。
AD590经过10K 的电阻串联后，在电阻的两端产生（2.73+T ）V 的电压，该电压经过由LM324构成的差分放大电路后，调整为0~5V 的电压，然后由ADS7841转换成数字信号，送给单片机STC89C51，进行数码显示。
设计的具体方案流程图如图 1.1.0所示：2.硬件设计：具体的电路图如图1.1.1所示，AD590工作在5V 的电源下，产生273~373μA （0~100摄氏度）的电流，经过R1的分压过后，转换为2.73~3.73V 的电压，经过一个由LM324构成的跟随器后，送至三运放放大电路的一端（设这个电压为U0）。
稳压管1N4728可以将5V 的电源稳压成为3.3V ，再经1K 的滑动变阻器R7分压后，产生2.73V 的电压（U1），送至三运放放大电路的另一输入端。
由三运放的放大关系可知：Uout=U0-U1=)1i 0i )(8321(U U R R R -++，其差模增益送ADS7841图1.1.0Kd 为：83211i 0i 10d R R R U U U U K ++=--=，因此，可以通过调节5K 的滑动变阻器R8的阻值，来调节放大倍数。
基于51单片机的温控系统设计流程框图
基于51单片机的温控系统设计流程框图下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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单片机基于51单片机的温度传感器设计
硬件连接图
程序代码
void delay(unsigned int i) {
char j; for(i; i > 0; i--) for( j = 200; j > 0; j--); }
void sett() {
if(set==0) {
delay1(z); if(set==0) {
count++;
P07=1; P20=1; P21=1; P22=0; P23=1; delay_ms(2); P0=0x00; ;
自动显示当前温度。 设置温度上下限功能。 温度上下限调整可通过串行通信接口实现。 当前温度可通过串行通信接口送给计算机。 温度超限报警。
1 分s1 s2 s3三个功能键 2 调整步长为0.5度 3 通过单片机编程、按键来实现
OE=0;
//传输结束，OE重新变为0
return getdataV;
}
引脚功能说明 Vcc：电源电压 GND：地 P0口：P0口是一组8位漏极
开路型双向I/O口，即地址/数据 总线复位口。作为输出口用时， 每位能吸收电流的方式驱动8个 逻辑门电路，对端口写“1”可 作为高阻抗输入端用。在访问外 部数据存储器或程序存储器时， 这组口线分时转换地址（低8位） 和数据总线复用，此时P0激活 内部的上拉电阻。
EOC：转换结束信号输 出引脚，开始转换时为 低电平，当转换结束时 为高电平。 OE：输出允许控制端， 用以打开三态数据输出 锁存器。 CLK：时钟信号输入端 （一般为500KHz）。
当ALE线为高电平 时，地址锁存与译 码器将A，B，C三 条地址线的地址信 号进行锁存，经译 码后被选中的通道 的模拟量进入转换 器进行转换。
基于AD590的单片机测温系统设计
基于AD590的单片机测温系统设计作者：高敏李振国来源：《硅谷》2011年第10期摘要：集成温度传感器AD590是一种价格低廉高精度的温度传感器，具有线性度好、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，因而得到广泛应用。
介绍一款基于AT89C51单片机和集成温度传感器AD590的测温系统的设计方法。
关键词：集成温度传感器；AD590；AT89C51中图分类号：TH811 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520083－01单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，对各种测量仪器、测量装置的测量精度要求也越来越高，尤其是对温度的测量非但要准确，而且需读取数值更直观更方便。
随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要，各种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来。
尤其是温度传感器AD590是一种价格低廉高精度的温度传感器，其特点是测量误差小，价格低，响应速度快，传输距离远，体积小，微功耗，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
本文介绍一款基于AT89C51单片机和温度传感器AD590的测温系统[1]，本设计电路简单，易于实现。
1 系统总体方案设计本文是基于集成温度传感器AD590的单片机测温系统设计，系统组成框图如图1所示。
本系统由四个基本模块组成：即传感器部分，信号放大及A/D转换部分，主控制电路部分，驱动译码显示部分。
设计的关键是选择合适的传感器，本电路选择的是AD590集成温度传感器，其特点是在较宽的温度范围内具有良好的线性，适于本设计采用。
2 硬件设计2.1 温度采集电路设计在传统温度传感器多采用的是热电偶、热电阻，其灵敏度难以满足要求[2]。
因此本系统温度传感器选用AD590[3]，它是一种电流型集成温度传感器，具有高准确度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。
AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。
课程设计AD590单片机测量与显示
摘要所要设计的为AD590温度传感器，并通过A/D转换器输出数字信号，并通过单片机编程，最后通过LED显示器显示当前温度。
本文介绍了基于AD590与89c51单片机的一种温度搜集系统,该电路采纳ADC0809作为A/D转换元件，将AD590搜集的模拟温度信号转化为数字信号，传输到单片机内部，最后老是用共阴极LED显示出来，温度测量范围0℃~99℃，小数点后显示一名。
要求能够正确的显示温度传感器的温度。
利用3位LED模块显示，显示测量温度数值。
本系统要紧包括大模块：数据搜集模块、操纵模块、A/D转换模块、显示模块。
第一绘制出工作流程图，然后连接好硬件电路，写入汇编程序，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。
在软件编程上，采纳了汇编语言进行编程，利用了显示模块程序、转换数据存取程序、A/D转换程序。
其结构框图如图1：图1关键字：电压放大 A/D 转换 LED显示单片机编程目录第1章设计方案 (3)1.1 AD590 (3)1.2 AD0809 (5)1.3 LED温度显示电路 (5)第2章程序设计 (6)2.1 程序框图 (6)2.2 程序 (7)第三章心得体会 (12)参考文献 (13)第一章设计方案1 AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，普遍应用于不同的温度操纵场合由于AD590精度高、价钱低、不需辅助电源、线性好，经常使用于测温和热电偶的冷端补偿。
AD590温度传感器是单片集成两头感温电流源，测温范围为－55℃～＋150℃，其电源电压可在4V～6V范围转变，能够经受44V正向电压和20V反向电压，因此器件反接也可不能被损坏。
AD590产生的电流与绝对温度成正比，它有超级好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1μA。
因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。
其线性表如表1：摄氏温度AD590电流经10KΩ电压0℃273.2 uA V10℃283.2 uA 2.832 V20℃293.2 uA 2.932 V30℃303.2 uA 3.032 V40℃313.2 uA 3.132 V50℃323.2 uA 3.232 V60℃333.2 uA 3.332 V100℃373.2 uA 3.732 V表1实验室所提供的电位器最大值为5伏，咱们需通过发达器放大，而依照输出电压通过单片机后，最终由LED 显示器显示相应的温度。
基于51单片机的温控系统设计
基于51单片机的温控系统设计1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面：温控系统是一种广泛应用于各个领域的实时温度控制系统。
随着科技的发展和人们对生活质量的要求提高，温控系统在工业、家居、医疗、农业等领域得到了广泛应用。
温度作为一个重要的物理量，对于许多过程和设备的稳定运行至关重要。
因此，设计一种高效可靠的温控系统对于提高工作效率和产品质量具有重要意义。
本文将基于51单片机设计一个温控系统，通过对系统的整体结构和工作原理的介绍，可以深入了解温控系统在实际应用中的工作机制。
以及本文重点研究的51单片机在温控系统中的应用。
首先，本文将介绍温控系统的原理。
温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行器三部分组成。
温度传感器用于实时检测环境温度，通过控制器对温度数据进行处理，并通过执行器对环境温度进行调节。
本文将详细介绍这三个组成部分的工作原理及其在温控系统中的作用。
其次，本文将重点介绍51单片机在温控系统中的应用。
51单片机作为一种经典的微控制器，具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，广泛应用于各种嵌入式应用中。
本文将分析51单片机的特点，并介绍其在温控系统中的具体应用，包括温度传感器的数据采集、控制器的数据处理以及执行器的控制等方面。
最后，本文将对设计的可行性进行分析，并总结本文的研究结果。
通过对温控系统的设计和实现，将验证51单片机在温控系统中的应用效果，并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。
通过本文的研究，可以为温控系统的设计与应用提供一定的参考和指导，同时也为利用51单片机进行嵌入式系统设计的工程师和研究人员提供一定的技术支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
本篇文章基于51单片机的温控系统设计，总共分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
首先，概述部分介绍了本文的主题，即基于51单片机的温控系统设计。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现
基于51单片机的温度控制系统设计与实现一、本文概述本文旨在探讨基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
随着科技的快速发展，温度控制在各个领域都扮演着至关重要的角色，如工业生产、家庭生活、医疗设施等。
传统的温度控制系统大多依赖于复杂的硬件设备和昂贵的软件平台，而基于51单片机的温度控制系统则以其低成本、高性能和易于实现等优点，逐渐受到广大工程师和研究者的青睐。
本文将首先介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计和实现奠定理论基础。
接着，我们将详细阐述温度控制系统的总体设计方案，包括硬件选择和软件设计思路。
在此基础上，我们将重点讨论如何实现温度采集、处理和控制的功能，包括传感器的选择、信号调理、A/D 转换、控制算法的实现等。
本文还将探讨温度控制系统的稳定性、可靠性和实时性等问题，并提出相应的优化措施。
通过实际应用的案例，我们将展示基于51单片机的温度控制系统在实际工作中的表现，并评估其性能。
本文将对基于51单片机的温度控制系统的设计和实现进行总结，并提出未来改进和发展的方向。
我们希望通过本文的探讨，能够为相关领域的研究者和工程师提供一些有益的参考和启示。
二、51单片机基础知识51单片机，又称8051微控制器，是由Intel公司在1980年代初推出的一款8位单片机。
由于其结构简单、功能完善、可靠性高且价格适中，51单片机在嵌入式系统领域一直占据重要地位。
尽管现在市面上已经出现了许多性能更强、功能更丰富的单片机，但51单片机由于其广泛的应用基础和良好的教学价值，仍然是许多初学者和工程师的首选。
51单片机的核心结构包括中央处理器（CPU）、4KB的ROM（只读存储器）、128B的RAM（随机存取存储器）、两个16位的定时器/计数器、四个8位的并行I/O口、一个全双工串行通信口以及一个中断控制系统。
它还具有一个5向量的两级中断结构，能够实现简单的中断处理。
51单片机采用冯·诺依曼结构，即指令和数据都存储在同一个存储器中，通过指令操作码的不同来实现不同的功能。
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单片机温控系统设计 单片机温控系统设计 摘要 本设计是以一个保温箱为控制对象，以AT89C51为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对保温箱温度的显示和控制功能。本温度控制系统是一个闭环反馈调节系统，由温度传感器AD590对保温箱温度进行检测，经过调理电路得到合适的电压信号。经A/D转换芯片得到相应的温度值，将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节加热器的通断，从而实现对保温箱温度的显示和控制。本文主要介绍了保温箱温度控制系统的工作原理和设计方法，论文主要由三部分构成。① 系统整体方案设计。② 硬件设计，主要包括温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。③ 系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括A/D转换模块、显示模块、键盘模块和控制模块等。
关键词：单片机；传感器；温度检测 DESIGN OF TEMPERATURE CONTROL SYSTEM BASIC ON SINGLE – CHIP COMPUTER ABSTRACT This design takes a heat preservation box as a control object and the AT89C51 as a control system core. A Single-chip Computer system is designed to carry out the temperature display and control. This heat temperature control system is a closed loop feedback control system. The temperature of the heat preservation box is measured by sensor AD590. For AD590, a adjust electric circuit is designed to get a suitable electric voltage signal for the A/D transformation. After the A/D transformation, the corresponding temperature digital quantity can be obtains, and is compared with the setting temperature, then a deviation can be obtained. Through processing the deviation, a control signal will be produced, which adjusts the heater the on or off, thus the preservation box temperature control and display is realized. This design introduces the temperature control system principle of work and the design method. The paper mainly includes by three parts. ①The system outline project design. ② Hardware design, the hardware design mainly includes the temperature adaptive electric circuit, the A/D circuit, the display circuit, the keyboard design and the control circuit. ③ Software design method, the software design uses the modular design, mainly includes the A/D transformation module, the demonstration module, the keyboard module and the control module.
Key words: Single-chip Computer；Sensor；Temperature Measurement； 目录 1 绪论 1 1.1 课题设计背景和目的 1 1.2 国内外研究状况和发展趋势 1 1.3温度检测的主要方法 2 1.4课题设计的主要内容 3 2 系统总体方案设计 4 2.1系统硬件设计方案 4 2.1.1 芯片选择 5 2.1.2 温度检测 5 2.1.3 A/D转换电路 5 2.1.4 键盘输入 6 2.1.5 LED显示 6 2.1.6 控制电路 6 2.2系统软件设计方案 6 3 系统硬件设计 7 3.1 中央处理器 7 3.1.1 AT89C51简介 7 3.1.2管脚说明 8 3.1.3特殊功能存储器 10 3.1.4芯片擦除 ; 10 3.1.5复位电路的设计 11 3.1.6时钟电路设计 11 3.2温度传感器AD590 11 3.3 信号调理电路 13 3.4温度标定 14 3.5 A/D转换 16 3.6 LED显示 19 3.7 键盘接口 22 3.8 控制电路 23 4 系统软件设计 25 4.1程序初始化 26 4.2主程序 27 4.3 A/D转换子程序 27 4.4 标度转换子程序 28 4.5 显示子程序 29 4.6控制子程序 30 4.7 键盘子程序 32 5 结论 35 参考文献 36 致谢 37 附录 38 附录A 系统硬件原理图 38 附录B PCB板图 39 1 单片机最小系统PCB板图 39 2 调理电路、控制电路PCB板图 39 附件 附件1、开题报告 附件2、原文：TEMPERATURE CONTROL 附件3、译文：温度控制 1 绪论 1.1 课题设计背景和目的 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。温度作为一个基本物理量，它是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。在现代化的工业生产过程中温度作为一种常用的主要被控参数，在很多生产过程中我们需要对温度参数进行检测。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。采用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[1]。
本次设计采用MCS-51系列单片机与各种外围电路构成单片机温度自动检测和控制系统，实现对温度的实时检测和控制。通过本次设计掌握温度检测控制系统的硬件设计方法和软件编写方法。熟悉Protel软件的使用方法。通过课题的研究进一步巩固所学的知识，同时学习课程以外的相关知识，培养综合应用知识的能力。锻炼动手能力与实际工作能力，将所学的理论与实践结合起来。
1.2 国内外研究状况和发展趋势 随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步。温度测量系统主要由两部分组成，一部分是传感器，它将温度信号转换为电信号。另一部分是电子装置，它主要完成对信号的接收、处理、对测点进行控制、温度显示等功能。对应于不同的温度段及测量精度要求，测温装置也不尽相同，从传感器方面看，己出现有各种金属材料、非金属材料、半导体材料制成的传感器，也有红外传感器。仪器本身也趋向小型化，多采用集成度较高的芯片或元件组成电路。对于测点较多，并具有报警、巡测、控制等多功能测温装置，一般采用单片机电路。目前的温度检测技术原理很多，大致包括以下几种:(1)物体热胀冷缩原理(2)热电效应(3)热阻效应(4)利热辐射原理。
传统的温度传感器(如,热电偶、铂电阻、双金属开关等)虽然有着各自不可替代的优点,但由于自身因自热效应影响了测量精度,从而制约了它们在微型化高端电子产品中的应用。与之相比较,半导体温度传感器具有灵敏度高、体积小、功耗低、时间常数小、自热温升小、抗干扰能力强等诸多优点,无论是电压、电流还是频率输出,在相当大的温度范围内( - 55～150 ℃)都与温度成线性关系,适合在集成电路系统中应用。目前,半导体温度
传感器工作的温度范围还限于- 50～150 ℃。未来主要的研究方向将是如何扩大它的温度适用范围,以及智能化、网络化等方面[2]。
近年来，在温度检测技术领域中，多种新的检测原理与技术的开发应用己取得了具有实用性的重大进展。新一代温度检测元件正在不断出现和完善化，主要包括以下几种。(1)晶体管温度检测元件(2)集成电路温度检测元件(3)核磁共振温度检测器(4)热噪声温度检测器(5)石英晶体温度检测器(6)光纤温度检测器(7)激光温度检测器。
目前国内外的温度控制方式越来越趋向于智能化，温度测量首先是由温度传感器来实现的。测温仪器由温度传感器和信号处理两部分组成。温度测量的过程就是通过温度传感器将被测对象的温度值转换成电的或其它形式的信号,传递给信号处理电路进行信号处理转换成温度值显示出来。温度传感器随着温度变化而引起变化的物理参数有: 膨胀、电阻、电容、热电动势,磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展,新型温度传感器还会不断出现,目前,国内外通用的温度传感器及测温仪大致有以下几种: 热膨胀式温度计、电阻温度计、热电偶、辐射式测温仪表、石英温度传感器测温仪[3]。
1.3温度检测的主要方法