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1、XXX大学本科毕业设计本科毕业设计基于单片机的电烤箱控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指 导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致 谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包 含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说 明并表示了谢意。作者签名： 日期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷
2、本和电子版本；学 校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览 服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不 以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期：#XXX大学本科毕业设计内容摘要：随着社会的不断发展，人们改造自然的能力也在不断的提高。机器的诞 生，为我们减少了部分或者全部的脑力劳动和体力劳动。电子技术的诞生更是带来了 翻天覆地的变化。机电控制系统成为机械技术与微电子技术集成的共性关键技术。人 们通过它可以使机械完全按照自己的意愿来执行。随着机电控制技术的发展，主要体现出了单片机和PLC两种控制方式。本设计采用单片机控
3、制。单片机在日常生活中的运用越来越广泛。温度控制在工业生产中经常 遇到。从石油化工到电力生产，从冶金到建材，从食品到机械都要对温度进行控制 甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质量。单片机温度控制无论 是现在还是未来都会起到重要作用。本文介绍了以AT89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。电烤箱的温度控制 系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。其中硬件部分包括：单片机电路、传感 器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。软件部分包括：主程序、 运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。文章最后对本设计进行了总结。对温度 控制系统的发展提出了几点建议。关键词:单片机温
4、度电烤箱控制Single-chip based on the oven s temperature controlsystem designiiiXXX大学本科毕业设计Abstract：With the con ti nu ous developme nt of society, peoples ability totransform nature of the advanee has been. The birth of the machine for us to reduce some or all of the mental and physical. The birth of elec
5、tronic tech no logy has brought eve n more earth-shak ingcha nges. Electrical andmechanicalengineeringcontrolsystems become integratedwith themicroelectro nic tech no logy com mon key tech no logies. People can make through its machinery in full accordance with the wishes of their own to implement.W
6、ith the developme nt of electrical and mecha ni cal control tech niq ues, mai nly reflect ing the two types of sin gle-chip computer and PLC con trol. The design uses a single-chipcontrol.Single-chipmicrocomputer use in their dailylives more and more widely. Temperature con trol in in dustrial produ
7、ct ion are often encountered. Chemicals from oil to electricityproduction.Or even someproducts in the product ion process con trol of temperature directly affects the quality of the product. Single-chiptemperature control both nowand will playan important role in the future.This paper in troduces th
8、e AT89C51 sin gle-chip microcomputer as the core of the ove n temperature con trol system. Hardware comp onents which in clude: Single-chipcircuit,sensor circuit, amplifier circuit,converter circuit, aswell as the keyboard and display circuit. Software include: the main program, operator control pro
9、cedures, as well as the realization of the functional modules of the program. Fin ally.Keywords： Microc on troller Temperature Electric ove ns Control目录刖言1 _概述 11.1 技术指标 11.2 控制方案 22硬件部分设计 22.1 单片机电路设计 22.1.1 中央处理器 CPU 22.1.2 运算器 32.1.3 AT89C51单片机引脚功能 42.1.4 引脚功能 52.1.5 控制线 62.1.6 AT89C51单片机的存储器结构 6
10、2.1.7 AT89C51单片机的并行I/O端口 62.1.8 AT89C51单片机时钟电路及时序 72.1.9 复位电路 72.1.10 AT89C51单片机的指令系统 82.2传感器电路设计 82.2.1 传感器概述 82.2.2 传感器的基本特性 92.2.3 热电阻的测量电路及应用 102.3 A/D转换电路设计 112.3.1 逐次逼近型A/D转换器ADC0809 112.4 放大器电路设计 132.4.1 交流放大器电路 142.4.2 直流放大器电路 172.4.3 运算放大器电路 172.4.4 集成运算放大器概述 182.5 键盘及显示电路的设计 182.5.1 键盘接口电路
11、 182.5.2 LED 显示器接口电路 202.6 抗干扰电路设计 212.6.1 电磁干扰的形成因素 212.6.2. 干扰的分类 212.6.3 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 212.6.4 硬件抗干扰措施 223软件部分设计 233.1 工作流程 233.2 功能模块 233.3 资源分配 243.4 功能软件设计 243.4.1 键盘管理模块 243.4.2 显示模块 273.4.3 温度检测模块 283.4.4 温度控制模块 303.4.5 温度越限报警模块 313.4.6 主程序和中断服务子程序 334 结论 35附录 36参考文献 37#XXX大学本科毕业设计基于单片机
12、的电烤箱控制系统设计随着社会的不断发展，人们对机械的应用也越来越广，进而人们对机械运动的控 制要求亦越来越高。机电控制实现了以电气来控制机械。单片机的出现使机电控制技 术突飞猛进。单片机出现的历史并不长，但发展迅猛。自1975年美国德克斯仪器公司首次推出8位单片机TMS-1000后才开始快速发展。1976年9月，美国Intel公司首次推出MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新的阶段。1983年In tel公司推出的MCS-96系列、1987年In tel公司又推出的80C96等位16位单片机。近年来各个计算机生产厂家已进入更高性能的 32位单片机研制、生产阶段。单片机发展之快、
13、品种之多。其中最常用的主要有：AT89系列单片机、AVR单片机Motorola公司的M68HC0系 列单片机以及PIC单片机。随着社会的发展，单片机的特点体现在体积小、可靠性高、 使用方便等方面。根据温度控制的特点，本次设计采用AT89C51单片机为控制核心，采用数字PID控制算法。实现对电烤箱的温度的控制。通过本次设计进一步详细说明单片机控制系 统在社会生活中的应用。为以后进一步应用单片机系统提供帮助。1概述温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果 直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。根据 温度变化快慢的特点，并且控制精度不易掌
14、握等特点，本文电烤箱的温度控制为模型， 设计了以AT89C51单片机为检测控制中心的温度控制系统。温度控制采用PID数字控制算法，显示采用3位LED静态显示。该设计结构简单，控制算法新颖，控制精度高， 有较强的通用性。1.1 技术指标电烤箱的具体指标如下：a. 电烤箱由2千瓦电炉加热，最高温度为 500C。b. 电烤箱温度可预置，烤干过程恒温控制，温度控制误差小于或者等于土2C。c. 预置时显示设定温度，烤干时显示实时温度，显示精确到1C。d. 温度超出预置温度土 5C时发声报警。e. 对升降温过程的线性是没有要求的。1.2 控制方案产品的工艺不同，控制温度的精度也不同，因而所采用的控制算法也
15、不同。就温 度控制系统的动态的特性来讲，基本上都是具有纯滞后的一阶环节，当系统精度及温 控的线性性能要求较高时，多采用 PID算法来实现温度的控制。本系统是一个典型的闭环控制系统。从技术指标可以看出，系统对控制精度的要 求不高，对升降温过程的线性也没有要求，因此，系统采用最简单的通断控制方式， 当烘干箱温度达到设定值时断开加热电炉， 当温度降到低于某值时接通电炉开始加热, 从而保持恒温的控制。2硬件部分设计系统的硬件部分包括单片机电路、A/D转换器、放大器、传感器、键盘及显示电路五大部分。其各部分连接关系如图 2-1所示。人机对话部分图2-1 电烤箱温度控制系统结构2.1 单片机电路设计随着社会发展，单片机以其体积小、可靠性高、使用方便的特点在社会生活中达 到广泛应用。根据温度控制特点，本次设计采用AT89C51以下对其进行详细介绍。AT89C51单片机是美国In tel公司的8位高档单片机的系列。也是目前应用最为广 泛的一种单片机系列。其内部结构简化框图如下所示。
