单片机下的温度控制系统的设计与制作

本课题主要介绍以AT89C52为核心的单片机温度控制系统。在如今飞速发展的信息时代,单片机的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,温度控制就是其中一个。随着单片机的迅速发展单片机对温度的控制已经成为温度控制的主流。将单片机控制方法运用到温度控制中可以克服温度控制系统的滞后现象。同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。本设计的目的在于在给定条件和要求的情况下,如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路,并将其连接到系统中去,其质量的好坏影响这控制的效果。所以设计出理想的温度控制具有不凡的意义。
目录
引言 5
一、设计方案 6
(一)设计方案与制作流程 6
(二)制作流程 6
二、系统硬件设计 7
(一)主控芯片的选择 7
(二)时钟电路 8
(三)复位电路 8
(四)铂电阻测温电路 9
(五)A/D转换电路设计 9
(六)显示电路 10
(七)保护报警电路 11
三、 系统软件设计 13
(一) 主程序设计 13
(二) 按键扫描子程序 13
(三) 数据采集子程序 14
(四) 数码管显示子程序 15
(五) 报警子程序 15
四、 实物制作流程 16
(一) 最小系统 16
(二) 传感器模块 16
(三) 按键模块 17
(四) 数码管模块 17
(五) 继电器模块 18
(六) 布线图 18
五、 调试 19
(一) 通电前检查 19
(二) 通电观察 19
(三) 单元调试 19
总结 20
致谢 20
参考文献 21
附录一:原理图 22
附录2:原件清单 23
附录3 实体图 24
引言
十一世纪是科技高速发展的信息时代。电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,伴随着 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072# 
科学技术和生产的不断发展,需要对各种参数进行温度测量。因此温度一词在生产生活中出现的频率越来越高。温度控制和测量也随之频繁的出现。
单片机因为其价格低、体积小、可靠性强等优点被设计者们频繁使用。所谓单片机其实就是一个简化的微机,将微机的CPU,存储器,I/O接口。定时器/计数器等集成在一片芯片上就是单片机了。
而且随着科学技术和生产的不断发展,温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要
设计的主要内容及预期的功能如下:
(一)主要设计及制作内容
1.传感器的选择
2.原理图的绘制
3.电路板的焊接
4.软件程序的设计
(二)预期效果
1.显示温度
2.实现温度的自动控制
3.超出温度控制范围进行警报
4.温度的精度:温度的精度在0.1度0.5度之间
一、设计方案
(一)设计方案与制作流程
本设计主要分为单片机系统设计、AD转换电路设计、电源电路设计、显示电路设计、超温报警电路设计5 个部分。系统框图如图11所示。
图11 系统框图
(二)制作流程
本设计的制作流程大致可以分为元器件的选择、原理图与PCB图的设计、印制电路板的制作与焊接、系统调试等部分组成。具体流程如图12所示。
图12 设计制作流程图
二、系统硬件设计
(一)主控芯片的选择
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS?8位单片机,它是与8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)组成。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。同51、52对比他的功能更加强大一些。多128BRAM,多一个定时器、多512BEEPROM,内置8KROM足够容纳一般程序,所以本设计将采用AT89C52单片机做为主控芯片。
AT89C52有这40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时含2个外中端口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通过的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效的降低开发成本。
AT89C52有PDIOP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
AT98C52单片机封装如图21所示,引脚图如图22所示。

图21 单片机封装图

图22 单片机引脚图
(二)时钟电路
因为单片机需要时钟来让他工作,合理的设计时钟电路能让单片机运行的更加准确。
本设计采用内部时钟的方法,由电容和共振组成。电容是30pF,晶振为11.0592MHz,连接到单片机的XTAL1和XTAL2引脚之上,时钟电路的连接如图23所示。
23 时钟电路图
(三)复位电路
复位分为上电自动复位和手动复位两种,系统运行时可能会有各种意外发生,会让系统受到一定的损害,所谓复位系统就很重要。

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