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基于单片机的温度控制系统毕业论文
基于单片机的温度控制系统
The Design of Temperature Control System
Based on SCM
摘 要
本文提出的温度采集控制系统以单片机（AD590）为核心，由控制部分、显示部分和温度测量部分组成。该系统大部分功能通过硬件来实现，电路简单明了，系统稳定性很高。
这套温度控制系统可以方便地实现温度测量、温度显示等功能，并通过与单片机连接的键盘可以实时设定测控温度的下限，还可以连接相应的外围电路，在收到单片机发出的指令后对环境进行检测
本文首先描述系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统所应用的各硬件模块的功能和它的工作过程；其次，详细阐述了程序的各个模块及其实现过程。本系统的主要设计思想是以硬件为基础，软件和硬件相结合，最终实现各个模块的功能。
关键字：单片机；温度采集；硬件模块
基于单片机的温度控制系统毕业论文
ABSTRACT
The design and implementation of temperature control system based on SCM (AD590), it makes up of control part, display part and temperature testing part. Most functions of this system are realized by hardware, the electric circuit is reliable, and the system can achieve higher stability.
The system can measure and display the temperature, set the limit figure of temperature by the keyboard which connects with SCM instantly, and still can link corresponding peripheral equipment to heat the environment up after received the instruction that SCM issued.
Firstly, the working principle of hardware is described in this paper which adds the structural block diagram for explanation. This paper emphatically introduces the functions and working process of each applied module. Secondly, this text expounds the functions of each module of program. The dominant thought of this text is that hardware is regarded as the foundation, software combining with hardware to actualize the functions.
Key Words: SCM; Temperature collection; Hardware module
1 引 言
在国民经济各部门，如电力、化工、机械、冶金、农业、医学以及人们的日
基于单片机的温度控制系统毕业论文
常生活中，温度检测是十分重要的。在许多模拟量控制和监视应用中，温度测控通常是基于 -40℃～125℃温度范围内的应用，如环境监测、蔬菜大棚、粮库、热电偶冷端温度补偿、设备运行的可靠性等应用。实时采集温度信息，及时发现潜在故障，并采取相应的处理措施，对确保设备良好运行具有重要意义。
本文介绍了一个基于单片机的温度控制系统,该系统可以方便地实现温度采集、温度显示等功能。本系统的温度控制部分采用单片机完成。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、使用电子元件较少、内部配线少、制造调试方便等显著优点，将其用于温度检测和控制系统中可大大地提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益和推广价值。利用单片机对温度进行测控的技术，日益得到广泛应用。
在众多的温度控制系统中，测温元件常常选用热敏电阻、半导体测温二极管、三极管、集成温度传感器等。相比而言，集成温度传感器具有线性好、稳定度高、互换性强、易处理等突出优点，故在许多场所得到了广泛应用。本系统中单片机作为下位机，完成测温任务，并通过与单片机连接的键盘可以实时设定测控温度的下限。本系统还可以连接相应的外围加热电路，当环境温度低于设定下限温度时，单片机发出的指令，加热器起动对环境进行加热，当温度回升到下限温度时加热器停止加热。为了便于操作，还设计一个简单的操作面板，它主要由键盘与按钮开关组成，通过操作面板可以进行系统的开停、RESET、设置温度下限告警值等。键盘输入部分采用了键盘专用IC 74C922,简化了软件编程，用起来非常方便。
系统软件主要由初始化程序、主程序、监控显示程序等组成。其中初始化程序是对单片机的接口工作方式，A/D转换方式等进行设置；显示程序包括对显示模块的初始化、显示方式设定及输出显示；主程序则完成对采集数据进行处理。
该系统应用范围相当广泛，同时采用单片机技术， 由于单片机自身功能强大，因而系统设计简单，工作可靠，抗干扰能力强，也可在此基础上加入通信接口电路，实现与上位机之间的通信。
2.1 功能与设计要求
这套温度采集、控制系统可以方便地实现温度测量、温度显示等功能，并通过与单片机连接的键盘可以随时设定测控温度的下限，还可以连接相应的外围电路，在收到单片机发出的指令后对环境进行监测，当温度回升到下限温度时加热
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器停止监测。
1、采集温度并显示温度值。对温度控制器而言，最基本的功能是测温功能即能时时采集被测环境的温度并通过显示部分显示出来。
2、设定测控温度下限。温度采集一般都具有设定限定温度功能，即预设一个温度值，一旦温度低于这个温度值，控制器就会发出提示，连接相应的外围电路就可以对环境进行检测。
3、采用专用直流供电电源。与其它的温度控制器相比，本系统的温度采集器输出模拟电流，易受干扰。因而必须以专用直流电源供电，分别为模拟部分和数字部分提供专用电压。 2.2 方案论证
方案一
采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种该进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，检测范围—55~125℃，最大分辨率可达0． 0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，
DS18B20 扫描驱动 AT89C2051 主控制器 显示电路
本电路由3个模块组成；主控制器，测温电路及显示电路。主控制电路；
单片机AT89C2051具有低电压供电和小体积等特点。 显示电路；
采用4位共阳LED数码管，从P1口输出段码，到扫描用P3.0-P3.1口来实现，列驱动用9012三极管。 DS18B20与单片机的接口电路
DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方法，如图此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源，另一种是寄生电源供电方式，单片机接口接单线总线，为保证有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电源，可用一个MOSFET管来完成总线的上位。