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1、武汉工业学院毕 业 设 计（论 文）设计题目：取暖器温控系统设计-软件部分姓 名 李 珊 学 号 080408724 院（系）电气与电子工程学院 专 业 自 动 化 指导教师 张 定 学 2012 年 5 月 29 日2摘要本文介绍了取暖器温度控制系统的软件设计部分。这套系统由由一片 51 单片机、4*4 矩阵键盘、DS18B20 传感器、LCD1602 显示器、DAC0832 芯片、晶闸管触发电路和单相桥式半控整流电路组成。以 AT89C51 单片机为主要控制芯片，采用温度传感器 DS18B20 实现温度的检测，并用 LCD1602 液晶显示器显示检测到的温度，然后与键盘输入设定的温度值比较
2、，再由 PID 算法给出控制量，以合适的控制电压控制晶闸管的通断，最后由主电路控制取暖器发热功率。本文中涉及到的温度控制系统具有硬件组成简单，读数方便，精度高等优点，在实际工程中叶得到广泛应用。本软件系统能很好配合硬件系统完成各种功能，满足设计要求。关键词：移相触发；温度测量；温度控制；PID 算法ABSTRACTThis paper introduces the heater temperature control system software design part. The system by a piece of 51 SCM, 4 * 4 matrix keyboard, DS18
3、B20 sensor, LCD1602 displays, DAC0832 chip, thyristor trigger circuit and single-phase bridge type half control of rectifier circuit. With AT89C51 single-chip microcomputer as the main control chip, the temperature sensor DS18B20 realizetemperature detection, and LCD1602 liquid crystal display shows
4、 detection to temperature, then with the keyboard input setting value comparison, then the PID algorithm is given control with the appropriate control the voltage control thyristor hige, finally by main circuit control heater heating power. This paper involves in the temperature control system has t
5、he hardware composition is simple, easy reading, high precision of advantages, in the middle of the actual engineering used widely. This software system can be very good hardware system with finish all kinds of function and meet the design requirements.Keywords: phase shifting trigger; Temperature m
6、easurement; Temperature control; PID algorithm4目录第一章 绪论 .51.1 背景 .51.2 应用范围 .51.3 研究状况 .51.4 设计任务及要求 .6第二章 系统的总体结构 .72.1 总体设计思路 .72.2 51 单片机 .7第三章 软件设计部分 .103.1 主程序设计 .103.2 各模块子程序的介绍 .103.2.1 键盘扫描处理流程 .103.2.2 DS18B20 温度传感器采样流程 .123.2.3 PID 模块流程 .143.2.4 LCD1602 显示流程 .16第四章 系统的调试 .194.1 软件开发环境的介绍 .
7、194.2 软件开发环境的使用 .194.3 调试及结果分析 .194.3.1 调试步骤 .194.3.2 调试心得 .20总 结 .21致 谢 .22参考文献 .23附录 程序设计 .24第一章 绪论1.1 背景随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，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，空调系统、电热炉等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备，均需要提供温度控制功能。以计算机为例，当中的中央处理器的运行速度愈快，所耗散的热量便愈多，为免计算机系统过热而受损，有关系统必须加强温度过高保护功能，但温度控制一直是一
8、个未完全开发的领域，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。1.2 应用范围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。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。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。可见，温度的测量和控制是非常重要的。1.3 研究状况传统的温度采集电路相当复杂，需要经过温度采集、信号放大、滤波、AD转换等一系列工作才能得到温度的数字量，而且这种方式不仅电路复杂，元器件个数多，而且线性度和准确度都不理想，抗干扰能力弱。现在常用的温度传
