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1、作品制作说明课题 温度控制器学 院 电子信息工程学院专业（方向） 应用电子技术班 级 电 子 091D学 号姓 名完成日期 2011 年 12 月 19 日指导教师南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明1温度控制器摘要本设计为温度控制器，通过温控元件实时采集温度并在 1602 上显示。预可通过按键的设定温度的上限与下限，当温度超过上限或低于下限时，如果传感器能正常工作那么继电器工作，然后对水泥电阻加热，如果温度比预设的温度高了，那么继电器停止对水泥电阻的加热，如果温度低于预设的温度，那么继电器就继续对水泥电阻加热，另外此电路还设定了其他的功能。例如：电路中还可以设置当前的时间和实时观看每一个
2、时间段的温度显示的情况，电路中的极限值是由键盘来调节的，温度是由液晶1602 显示，如上所术制作出温度控制器，要求电路工作良好。下面是该电路的元器件的简介。本设计最重要的是让我们用学过的知识来做一个实物，通过巩固所学知识以及提高我们实际的能力，为将来进入社会，走岗位打下坚实的基础。关键字：液晶 1602 传感器 单片机南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明2Temperature controllerAbstractThe design of temperature controller, through the temperature control device real-time ac
3、quisition of temperature and in 1602 on the display. The buttons can set temperature when the temperature exceeds the upper limit and the lower limit, upper limit or lower than the lower limit, if the sensor can work so the relay to work, then the cement resistance heating, if the temperature is low
4、er than a preset temperature is high, so the relay stops on cement resistance heating, if the temperature is lower than the preset temperature, then the relay continue to cement resistance heating, the circuit also set other functions. For example: circuit can also set the current time and real-time
5、 watch every time the temperature display case, circuit limit value is adjusted by the keyboard, the temperature is determined by the liquid crystal display 1602, as for production of temperature controller, request circuit works well. Below is the circuit components. This design is most important t
6、o let us use the learned knowledge to do a kind, through the consolidation of the knowledge and enhance our practical ability, for the future into the community, go to post to lay next solid foundations.Keywords: LCD 1602 sensor chip南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明3目 录1 摘 要.12 引言 .33 方案设计 . .53.1 方案的对比论证.64 系统硬
7、件的电路设计.64.1 电路的总体原理框图.74.2 电路的工作原理.74.3 键盘的设置.74.4 温度采集电路的设计.84.5 DS18B20 特点介绍.104.6 电源部分的设计.104.7 DS1302 简介.115 所选单片机的简介 .125.1 STC89C52D 单片机的特点 .125.2 单片机引脚及其功能.136 电路板的焊接与测试.146.1 电烙铁的使用.146.2 对焊接的要求 测试结果.146.3 电路板的测试.15南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明4总结.16参考文献.17致谢.18附录一.19附录二.20南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明52.引言：随
8、着生产生活的需要，自动化控制越来越起到至关重要的作用。温度控制是工业生产过程中很普遍的过程控制，人们需要对各种加热炉，热处理炉，反应炉等锅炉中温度进行测量与控制。特别是冶金，化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用，其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的，工业生产中温度控制具有单向性、时滞性、大惯性和时变性的特征，同时要实现温度控制的快速性和准确性，对于对于提高产品质量具有很重要的意义。对于不同的场所、不同的工艺、不同的产品所需要的温度范围不同、精度也不同，则采用的温度测量元件以及温度测量方法和控制方法都有所不同；产品工艺不同、温
9、度控制的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同。因此对温度的控制方法要多种多样。随着电子技术和微型计算的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术也随之而产生。现有的温度传感器大多为(热电偶）体积大，应用复杂，多为模拟信号，已经不在适合现代工业的灵活性要求了。本设计是基于单片机的温度控制系统，为闭环系统，工作的可靠性高、精度高。本设计主要围绕单片机进行设计，从实际应用出发，选取了体积小、精度相对较高的数字式温度传感器件 DS18B20 作为温度采集装置，以单片机 89C52 作为主控芯片，1602 作为显示输出，实现了对温度的
10、实时测量，当温度超出设定范围系统将会自动调节加热或者降温系统，从而实现了实时恒温控制。南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明63.方案设计温度的控制方法多种多样，诸如 PLC 控制，模拟 PID 调节和数字 PID 调节等等。从经济性和操作的可行性，本设计选择单片机控制与 PLC 控制进行对比选择。方案一：利用单片机实现温度控制此方案以 STC89C52 单片机为 CPU 进行控制，系统主要包括现场温度采集（DS18B20)、实时温度显示(LCD1602)、报警电路提示、核心（STC89C52）单片机。DS18B20 直接采集数据并以数字的形式传到处理器，处理器会检查现场温度并将其与用户设定
11、的温度进行比对，采取相应的措施（LED 发光二极管闪烁） ，以提示用户温度和所需温度不同，需采取相应的措施，直至温度达到设定的范围内，LED 发光二极管不再闪烁，从而实现温度的控制。方案二：利用 PLC 实现温度控制利用 PLC 实现恒温控制，采用 PLC 控制实现电热丝加热全通、间断导通和全断加热的自控方式，来保持温度的恒定。智能型电偶温度表将置于被测对象中，热电偶的传感信号与恒定温度的给定电压进行比较，生成温差，自适应恒温控制电路根据差值大小控制电路的通断。3.1 方案的对比论证方案一采用单片机实现温度调节，成本低，而且具有较高的可靠性，对于系统动态性能与稳定要求不是很高的场合非常的合适，
12、采用 DS18B20 作为温度传感器，直接得到数字信号，通过单片机对偏差进行运算，若温度不在所调节的温度范围之内会以单灯闪烁的形式提醒用户，用户采取措施达到控制温度目的。方案二采用 PLC 进行控制，PLC 的成本比单片机高出太多，而且还要提供良好的工作环境，对周边设备的要求也很高。综合各种因素，本设计将采用单片机来实现恒温控制。4.系统硬件电路的设计南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明74.1 电路总体原理框图（如图 1）如图 1（电路原理框图） 本系统以 STC89C52 为核心，系统启动，首先通过 DS18B20 检测温度，将信号传至单片机，在 LCD 1602 上显示，并且将其数值
13、与设定值进行比对，温度高于设定值或者温度低于设定值的时候，单片机会输出信号使报警指示灯闪烁，从而提醒用户温度异常采取措施 使温度上升或者下降到用户所调节的范围之内，达到温度的控制。4.2 电路的工作原理上电后通过传感器对温度的测量，然后利用按键调节温度的上下限，当电路工作后，继电器闭合对电阻加热，如果所显示的温度超过了上限或低于下限值的时候那么继电器开关打开或（闭合）停止加热（继续加热） 。另外此作品利用的是 44 的键盘来控制，作品在除了对环境温度的测量外，我组还加入了可以调节时间的功能，更加的拓展了此产品的功能。4.3.键盘的设置南通职业大学电子信息工程学院作品制作说明8键盘上的按键是总共有 16 个，其中有 2 个没有用到。按 键 上 第 1 个 到 第 10 个 显示 的 是 09 的 值 .按 键 11 是 用 来 记 录 每 一 个 时 间 段 的 温 度 和 时 间 的 显 示 ， 当 我 们 没 按 一 次 按 键 的时 候 就 会 显 示 的 是 每 一 阶 段 的 时 间 和 温 度 ， 每 一 个 记 录 的 时 刻 都 可 以 看 到 ， 总 共 有五 个 阶 段 可 以 记 录 。 这 样 就 可 以 方 面 我 们 的 观 察 ， 用 起 来 更 为 方 便 。按 键 13 是 可 以 调 节 时 间 （ 年 月 日 ） ， 当 我 们 按 下
