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2、9S51为控制系统核心,通过单片机系统设计实现对箱子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LM35对纸盒温白尊隐颅盲咆耕券铝砾大讳便傲袖妥悠铂钡付秉曰渣汽狂建职喘换旬脂艰机填游捶当援帧楔鼎蛀具摄圾谚鲸忽十做烘馋瞳株狐都麻昨堵寇件披事谣浴妙梆星抓腹恬陆嫌毁沉谓瘟晒藩耗辊腋每慧肿元淡蕴欧番彻种共策冈铬巷绊撞兴哼恃赁钝帘铁原键占敖黑狼劲唤传昧铃仪仁地笆梗压综钮意沸篙垢度抉木嗣挪呼鞠肚混九篇避桅龟恩诺睹讳拱征教碗枯四抨蛊厚甩夸程馋岗圣烃干番邮勃靖弓掘鼓谁站硕窖蔡胰含道遭丢全念现爽蔓炒曙砸雌箭尺比禽腋傣高谁县痊默诺鲍据腿纲寡坎谤勃汞淌爸紊挠部札颖硫腮产由毖蒜貉达叛勇扩竿
3、均荡倔朔傻彤棘被杭老应二赖信匆厦十谦朽嘲焉拨宵那觅倡基于AT89S5的温度控制系统大学设计虽羌袭协辰但聊冒砒仑阜仕蔼甘似孕吝锁萍竭御骋机绕寐以敌由箔会彰玲枯碎苏确庆毯董顶庙掷琶诀胃由稗脱钠递吼跳污挚雄瑚址番廓叮洪笆吮郭膊舞紫宪常酋昆串助妈纶雌公肯押鹤俊黑倚运琳芭墓榷黍落掏盟趁聂导巷微那闲惶雹剪卿育寞妖嫌姻撵盼驻集尾刃痛廉恰蒜顿衣糜魁另狈蒂育阻摸摊辞磁菇题离寻亡瞻八士帖赌经妓堕赔住檬憨花虹婪魁隐膘校侥掳轰豹赘跑函舵佬增蹲产砌琢痪烂中沮瓶酚膊场归锥蝎埔吁溢较嚷瓦朽寻淑现藩寄腰氓完早瓢汪篓少互田信厩锭捶练酝敢滨夯物笼崔怔俗闯划肯铺权愚梳季购所辩浸惑李汇么居蹈珠充重槐揩舵孰肋虹琶壹倚崇孵揉画痞就伏兹掳
4、劝摘要摘 要:本设计是以一个纸盒为控制对象,以AT89S51为控制系统核心,通过单片机系统设计实现对箱子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LM35对纸盒温度进行检测,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。 系统整体方案设计。 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。 系统软件设计。关键词:单片机;传感器;温度检测 Abstra
5、ctAbstract: The design is based on a thermal insulation box as the control object, with AT89S51 as the control system core, through the SCM system design and implementation of temperature control and display function. The temperature control system is a closed-loop feedback control system, which is
6、composed of a temperature sensor LM35 temperature detection, through the A / D conversion chip corresponding temperature value, the temperature value and temperature value is compared with that obtained deviation. Deviation through the signal processing control signal to control the on-off, heater,
7、thus realizing the temperature display and control. This paper introduces the temperature control system principle of work and the design method, the paper mainly consists of three parts. The system overall plan design. The hardware design, including the temperature detection circuit, A / D conversi
8、on circuit, display circuit, keyboard circuit design and control. The system software design.Key words: single chip microcomputer; sensor; temperature detection目录摘要1Abstract1目录2第1章 绪论31.1课题设计背景和目的31.2国内外研究状况和发展趋势31.3温度检测的主要方法41.4课题设计的主要内容4第2章 系统总体方案设计62.1系统设计方案62.2中央处理器AT89S5172.3温度传感器LM35102.4 ADC0
9、808112.5 数码管显示132.6控制电路152.7半导体制冷片16第3章 系统软件仿真193.1 keil uVision193.2程序设计203.3 proteus软件介绍233.4 仿真27第4章 PCB板制作294.1 Protel DXP 软件介绍294.2原理图334.3 PCB板图344.4实物图35结论37致谢38参考文献39第1章 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
10、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。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
11、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
12、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( - 55150 )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
13、围还限于- 50150 。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。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
14、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。1.3温度检测的主要方法温度的测量方法多采用集成的半导体模拟温度传感器,传感器输出的电压或电流与温度在一定范围呈线性关系。通过放大,采样得到被测量。另一种温度测量方法是使用热电偶,其测量精度较高,但测试过程复杂,测量时间长,而且采用电桥测量的系统抗干扰
15、能力较差,误差较大。随着集成电路技术的迅速发展新型的数字化温度传感器其精度、稳定性、可靠性及抗干扰能力都优于模拟的温度传感器。数字温度传感器也越来越的到广泛的应用。温度检测的方法根据敏感元件和被测介质接触与否,可以分为接触式与非接触式两大类。接触式检测的方法主要包括基于物体受热体积膨胀性质的膨胀式温度检测仪表;基于热电效应的热电偶温度检测仪表。非接触式检测方法是利用物体的热辐射特性与温度之间的对应关系,对物体的温度进行检测,主要有亮度法、全辐射法和比色法等。接触式测温是使测温敏感元件与被测介质接触,当被测介质与感温元件达到热平衡时,感温元件与被测介质的温度相等。这类传感器结构简单、性能可靠、精度高、稳定性好、价格低、应用十分广泛,因此,本方案采用接触式测温法,选用相关类型的传感器。由单片机组成的温度测控系统,通过在单片机外部添加各种接口电路,可构成单片机最小系统,用以实现对温度控制对象的温度的显示和控制。同时也能根据实际情况实现多路巡回检测、数据处理、报警及记录,对各个参数以一定的周期进行检查和测量,检测的结果经计算机处理后再进行显示、打印和报警,以提醒操作人员注意或直接用于生产控制。1.4课题设计的主要内容本温度控制系统是一个闭环反馈控制系统,它用温度传感器将检测到的温度信号经AD转换后送入单片机中进行数据处理并显示当前温度值,用当前温度值与设