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1、基于基于 51 单片机的温度控制系统单片机的温度控制系统专专 业：业： 测控技术与仪器测控技术与仪器指导老师：指导老师： 薛伟薛伟 班班 级：级： ，基于 51 单片机的温度控制系统1摘摘 要要: 温度控制系统在工业，农业上应用广泛，在当代社会，对于温度控制方面 要求越来越高，越来越精细。因此我们在本次学校实习中选择完成一个基本的 温度测量并控制温度在一定范围内的课题，因此来锻炼自己的能力。本次设计采用单片机对温度进行测量和控制，并控制其温度稳定在某一 个设定值上。通过数码管显示温度，并具有报警系统，可以通过键盘输入来控 制基准温度与上下限温度。基本达到自动控制的目的。基于 STC89C52
2、单片机的温控系统主要实现了温度采集、A/D 转换、温度 控制及报警等功能。 首先，介绍了我们选择的课题要求，同时重点介绍了我们选择的芯片资料， 如 STC89C52，ADC0809。 其次，阐述了系统的工作原理，完成了系统结构图的设计，把系统划分为 5 大模块并完成了各大模块的设计工作，同时附以系统硬件电路原理图。 最后，设计了系统的软件。系统软件是用 C 语言进行软件设计的，C 语言 具有指令简单，数据量小等特点。关键词：温度控制；STC89C52；C 语言基于 51 单片机的温度控制系统2Abstract:The temperature control system in industry
3、, agriculture on a wide range of applications, in the contemporary society, the temperature control requirements more and more high, more and more fine. Therefore, we in the school practice choose to complete a basic temperature measurement and project control temperature in a certain range, thus to
4、 exercise their abilities. This design uses the monolithic integrated circuit for measuring and controlling temperature, and to control its temperature stability in a certain set of values. Through digital tube display temperature, and has alarm system, through the keyboard input to control the refe
5、rence temperature and minimum temperature. Basically achieve the purpose of automatic control. The temperature control system of STC89C52 single chip microcomputer is mainly realized the temperature acquisition, A/D conversion, temperature control and alarm functions based on. Secondly, it describes
6、 the principle of the system, designed the system structure diagram, the system is divided into 5 major parts and finished the designing of each module, and attached to the system hardware circuit diagram. Finally, the design of the system software. The system software is written in C language for s
7、oftware design, C language has the characteristics of simple instruction, small amount of data.Key Words: temperature control；STC89C52 ；C language基于 51 单片机的温度控制系统3目目 录录1 课题要求课题要求.5 2 总体设计方案总体设计方案.62.1 系统总体设计系统总体设计.62.2 单片机选择单片机选择.62.3 显示电路选择显示电路选择.72.4 键盘电路选择键盘电路选择.82.5 AD 电路选择电路选择.82.6 温度采集电路选择温度采集
8、电路选择 .92.7 控制电路选择控制电路选择.113 系统硬件设计系统硬件设计.123.1 系统硬件功能分析系统硬件功能分析.123.2 单片机最小系统设计单片机最小系统设计.123.4 温度检测电路设计温度检测电路设计.143.4 AD 转换模块设计转换模块设计.153.5 温度控制系统设计温度控制系统设计.173.6 报警模块设计报警模块设计.183.7 键盘输入模块设计键盘输入模块设计.194 系统软件设计系统软件设计.20基于 51 单片机的温度控制系统44.1 主程序分析主程序分析.204.2 显示模块分析显示模块分析.204.3 AD 转换模块分析转换模块分析.204.4 键盘输
9、入模块设计键盘输入模块设计.214.5 报警控制模块设计报警控制模块设计.225 实习结果实习结果.23 6 总结与鸣谢总结与鸣谢.24 参考文献参考文献.24 附录附录 1.25 附录附录 2.25基于 51 单片机的温度控制系统51 课题要求课题要求本课题是设计一个基于单片机的温度控制系统，用来测量温度并将温度控 制在一定范围内。系统框图如下图所示，包括 6 部分：单片机系统、温度采集 电路、显示电路、温度控制电路、键盘电路和报警电路。 系统采用 AT89C51 作为主机，温度采集电路包括温度传感器、信号调理电 路和 ADC。单片机将测量的温度在数码管上显示，并与设定的门限值进行比较， 如
10、超出门限则驱动报警电路，并启动温度控制电路调节温度到预定值。 这里温度传感器可采用电阻式温度传感器（Pt100）或电流温度传感器 （AD590） ；数码显示电路可采用四位一体共 LED 数码管；报警电路采用蜂鸣 器使和发光二极管；温度调节电路采用两个固态继电器（SSR）,分别接热电阻 和电风扇进行升温和降温。要求如下： 1）温度测量范围 0-99； 2）温度测量误差小于1； 3）温度控制误差小于2； 4）可设置上下限报警温度和预定温度。 5）上下限报警值、预定值和实际测量值可通过 LED 显示。基于 51 单片机的温度控制系统62 总体设计方案总体设计方案2.1 系统总体设计系统总体设计系统整
11、体硬件结构框图如图 2-1 所示，采用 STC89C52 作为主机；由电阻 式温度传感器测量温度值并转换成电压信号经过放大，再经 A/D 转换器进行模 数转换，由 I/O 接口读入 CPU，CPU 进行数据处理。处理后的数据，一方面送 LED 数码管显示；另一方面与检测开关设定的温度控制值进行比较，并判断是 否超限，人通过输出 I/O 口信号控制加热和冷却模块，达到控制温度的目的。2.2 单片机选择单片机选择单片机的种类繁多，Intel 公司的 MCS-51 8 位单片机系列、MCS-96 16 位 单片机系列；Atmel 的 AT89、AVR 系列；Philips 的 P89V51、LPC700/900 8 位 单片机系列、LPC2000 16/32 系列；Motorola 公司的 MC68HC908 8 位单片机系 列、DSP 型 16 位单片机。 方案一：选择 8031 单片机 8031 单片机是 Intel 公司生产的 MCS-51 系列单片机中的一种，除无片内
