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1、摘 要温度的测量与控制在工业、农业、国防、科研、医疗等行业有着广泛的应用。随着电力电子技术的不断发展，各种高性能的模数转换器在温度测控领域得到了极为广泛的应用。本设计的基于单片机的恒温控制系统，采用INTEL公司推出的MCS-51系列单片机89C52为控制核心，具有灵活设定温度上下限、超限报警、自行调节温度、置位复位及数字显示等功能。论文从硬件和软件两方面介绍了基于单片机的恒温控制系统，并对硬件原理图和程序图作了简洁的描述。此次设计的基于单片机的恒温控制系统主要是由单片机、温度采集电路、继电器控制电路、显示电路等模块组成，其中温度采集部分采用ADC0808模数转换器，显示部分采用LED数码管。
2、ADC0808将采集的模拟信号转换成数字信号送给单片机，单片机对信号进行相应处理，当温度超过设定的限定值时，单片机控制报警系统进行报警，同时驱动继电器打开相应的开关使相应的执行机构运行，通过控制继电器控制外部加热装置或制冷装置使环境温度处于设定的温度上下限范围之内，并把温度数据送至LED显示，从而实现恒温控制的目的。本设计不仅拟定了基本原理设计方案，而且进行了keil软件的调试和protues软件的仿真操作。关键词：单片机，ADC0808，LED，恒温控制ABSTRACTTemperature measurement and control in industry, agriculture,
3、national defense, scientific research, medical and other industries widely used. With the continuous development of power electronics technology, a variety of high-performance analog-in temperature measurement and control field has been very widely used.The design of the temperature control system b
4、ased on single chip, using the company launched INTEL MCS-51 series 89C52 microcontroller to control the core, with the flexibility to set upper and lower temperature, limit alarm, self-adjust the temperature, set-reset, and digital display.Papers from both hardware and software aspects introduced m
5、icrocontroller-based temperature control system, and the hardware schematic diagram and made a concise description of the program. The design of microcontroller-based temperature control system is mainly by the microcontroller, temperature acquisition circuit, relay control circuit, display circuit
6、modules, some of which temperature acquisition using ADC0808 ADC, some with LED digital tube. Will be collected ADC0808 analog signal into a digital signal to the microcontroller, the microcontroller signals dealt with accordingly, when the temperature exceeds the set limit value, the MCU control al
7、arm system, alarm, and drive the relay opens the corresponding switch so that the corresponding actuator operation, by controlling the relay control an external heating means or cooling means that the ambient temperature is set within the upper and lower temperature range, and the temperature data t
8、o the LED display, in order to achieve temperature control. This design not only developed the basic principles of design programs, but were protues keil software debugging and simulation software operation.KEY WORDS: Microcontroller,ADC0808, LED, Thermostatically controlled目 录摘 要IAbstractII1 绪论1.1
9、本课程设计的设计背景11.2 本课程设计的主要内容和意义12 整体方案设计2.1 整体方案32.1.1 系统分析32.1.2 系统功能划分32.2 方案选择32.2.1 单片机选择32.2.2 键盘电路选择42.2.3 显示电路选择42.2.4 模数转换器选择52.2.5 其它器件选择52.2.6 软件程序选择53 硬件设计3.1 89C52单片机简介73.2 硬件电路设计概述83.3 时钟电路设计93.4 复位电路设计93.5 按键输入电路设计103.6 蜂鸣器报警电路设计113.7 继电器控制加热电路设计123.8 继电器控制制冷电路设计133.9 温度采集电路设计143.10 LED数码
10、管显示电路设计164 系统软件程序设计4.1 主程序设计184.1 模数转换器子程序设计204.1 数码管显示子程序设计204.1 中断子程序设计215 系统调试5.1 Keil软件调试235.2 Protues软件调试255.1 Protues软件仿真296 总结与展望33致 谢35参考文献36附录1 电路原理图37附录2 程序清单381 绪论1.1 本课程设计的背景在现代化的工业生产中，温度是常用的主要被控参数，任何化学反应和物理变化过程都与温度息息相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。例如：在电力工程、冶金工业、化工生产、机械制造、造纸行业和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类加热
11、炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。可以毫不夸张的说，温度控制应用于我们日常生活中的方方面面，在我们的生产生活中是必不可少的一部分。单片机是一种集中央处理器、只读存储器 、随机存储器、输入输出接口和中断系统等部分于一体的器件，我们只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的控制和处理。因此，单片机广泛用于现代工业控制中。基于单片机的控制具有价格低、体积小、重量轻、耗电少、灵活机动和可靠性高等很多优点，假如我们能够利用单片机进行温度的测量和控制，那么这将会大幅度提高温度测量和控制的灵活性和可靠性。单片机对温度的测量和控制过程是借助于模数转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。在闭环控制系
12、统中，模数转换器实时采集参数，并通过单片机自动记录、处理并控制执行机构动作来进行调节和控制。因此我们需要对单片机进行扩展和开发，来形成整个单片机的温度控制系统。常用的温度控制电路根据所要求的性能指标和应用场合有所不同，例如在工业中，怎样提高温度控制对象的运行性能一直以来都是技术人员和控制人员努力解决的问题。这类控制对象不仅滞后现象严重，而且惯性大，存在很多不确定的因素，我们难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控的现象。在很久以前人们使用温度计来采集温度，通过人工操作加热、通风和降温设备来控制温度，这样不仅控制精度低，而且操作人员的劳动强度大。采用单片机对温度
13、进行控制，不仅具有组态简单、控制方便和操作灵活等优点，而且可以大大提高被控温度的技术指标，从而能够大幅度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。1.2 本课程设计的主要内容和意义基于单片机的恒温控制系统，以89C52单片机和ADC0808模数转换器为主要功能部件，单片机控制的各个模块电路联合作用，可以实现温度的测量并显示、超过上下限报警、自动调节温度等功能。在设计的过程中我充分考虑到性价比和精度的因素，在选用通用元件、低价格的的基础上，尽量满足设计要求，并且使恒温控制系统具有较高的精度。本恒温控制系统以单片机的控制为核心，实时监测环境的温度，并设定了这个参
14、数的上下限定值，并且具有相应的报警系统，当超过设定的限定值时，单片机控制报警系统进行报警，而且同时驱动继电器打开相应的开关使相应的执行机构运行。当环境温度高于设定温度上限时，驱动降温装置执行降温工作；当环境温度低于温度下限时，驱动升温装置执行升温工作。当参数值恢复到设定值范围内时，单片机控制执行机构停止运行，使环境的温度在一定的范围内得到控制，从而实现恒温的目的。本论文的设计理念紧扣时代的步伐，顺应当今世界科技发展的潮流。基于单片机的恒温控制系统对于工业生产效率的提高，可以起到非常大的作用。我们都知道科学技术是第一生产力，只要将科学技术运用得当，先进的科学技术不仅能够节约更多的人力和物力，还可
15、以降低生产过程中的能源材料的消耗，省略一些繁琐的细节，使各种产品的生产效益更上一个台阶。 本论文是基于当前科学技术发展的潮流趋势下，我经过慎重考虑后决定执笔的，也是对自己所学知识的一次检验，我期望能够获得温故而知新的效果。我只有不断地学习才能有不断的进步，通过结合社会发展的实际情况，然后根据自己的爱好和特点，更好的去了解自己，充分挖掘自己的潜力。学以致用是老师要求我们去努力的方向，只有靠自己锲而不舍的奋发图强，才能争取自己的一片美好天地，才能为自己未来的发展打下坚实的基础！2 整体方案设计2.1 整体方案2.1.1 系统分析基于单片机的恒温控制系统主要包含单片机、温度采集电路、输入控制电路、时钟电路、复位电路、显示电路、蜂鸣器报警电路、继电器控制加热和制冷电路等电路。其功能模块图如图2.1所示： 时钟电路 复位电路 温度采集单片机显示电路 输入控制 蜂鸣器报警继电器控制制冷电路继电器控制加热电路图2.1 基于
