可编程温控测试仪研制软件设计(附件)
随着社会的发展与进步，现代生产的工程对温度的控制要求越来越高，传统的温度控制系统一般采用模拟电路控制技术，结果是温度控制系统达不到相应的要求。因此设计一种较高级别的温度控制系统将会具有很重要的意义。本文对温控测试仪的研制能更好的加大对现代温控系统的理解，更好的为大众服务。由于本系统涉及的模块比较多，软件程序编写较为复杂，为了让工作量减少且易于操作，我们把系统分为几个小的模块，然后对每个模块进行各个攻破。本系统是用性能比较好的STC89C52单片机作为核心采用测量精度高和对环境影响小的DS18B20传感器来采集温度。通过AD转换器将采集到的模拟量转化为数字量送入到单片机中进行数据处理。温度设定的参数我们用按键来进行控制，连接功率较大的放大器来放大功率。当采集到的温度高于所设定的温度值时，系统将会发生报警。温度低于所需温度时，系统会进行加热。关键词 单片机，DS18B20，温度传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 温度控制器国内的研究状况 1
1.3 课题研究必要性 2
1.4 现代控制系统相对传统控制系统的优势 3
1.5 温度控制器课题的主要工作 3
2 系统的总体设计 4
2.1 系统的硬件方案分析 4
2.2 系统的软件方案分析 5
2.2.1系统的工作原理 5
3 温度系统硬件设计 6
3.1 数字温度传感器详述 6
3.1.1 温度传感器简介 6
3.1.2 温度传感器的引脚名称及作用 7
3.1.3 温度传感器器的内部结构 7
3.1.4 温度传感器器的转换精度控制字及分辨率设计 9
3.1.5 温度传感器器的温度数字关系 10
3.1.6 温度传感器器的操作命令 10
3.2 单片机简介 11
3.2.1 单片机选取 11
3.2.2 单片机的介绍 12
3.2.3 时钟电路 13
3.2.4 复位电路 13
3.2.5 I/O扩展电路 13
3.3 A/D转换器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
及接口电路 14
3.4键盘显示接口电路 15
3.4.1键盘输入电路 15
3.5输出控制电路 16
4温度控制系统的软件设计 16
4.1软件设计整体设计思路 16
4.2 按键扫描子程序 17
4.3 数据采集子程序 18
4.4报警装置的设置 19
4.4 软件调试 19
结论 20
致谢 21
参考文献 21
附录 23
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
在现代化发展中，工业现代化对于温控的需求越来越高，在工业生产和日常生活中，以前的国产温控设备已经不能满足人们的生活和现代化发展的要求，在所需温控系统环境中，对于这方面要求过高，经常需要比之之前稳定性和精度的测温设备。
经过长时间的发展，研究出符合现代发展所需的要求，温控测试仪从动圈式控温仪的控温精度差，测量范围小，加热的时间慢和不能迅速的降温或升温；再到数字式控温仪在其基础上提高了显示精度，但控制精度低，不能快速的执行命令，并且需要人为来设定所控制的温度，大大降低了效率；到最后的智能型控温仪，它较之前两者而言控制精度高，能够快速的实现所需的温度，能够自动的完成升温并且控制温度，大大地减少了误差，更好的满足了现代的要求。
在实际测量温度中，为了能够更好的满足要求，这就需要我们能够精密的测量所需的温度值。经过不懈的努力，我国已经有成功研制和生产出符合要求的温控测仪器。因温度测量对现代发展有着重要的影响，为了满足这一要求，更多的生产商投入到这些仪表的研制和生产。经过长时间的开发，已经取得了可嘉的成果。
从一些调查中我们可以发现当前国内温控测试仪的研制和生产水平存在一些问题，在一些高精度测量的生产现场，需要我们能够精密的测量实时温度，以目前的水平实现还有点困难。其次需要准确的吧温度控制在所需要的范围内。
本次课题设计是一个以单片机为核心对温度监视和控制系统，能在一定范围内采集并监控所测量的温度，控制的精度和测量有一定的改善，同时能够实时的监控并对超出测量范围的温度进行报警。系统具有八段数码管显示、较好的快速性等功能，并且价格低廉。具有很高的实用价值和意义。
1.2 温度控制器国内的研究状况
温度在工业生产和生活中经常被测量，它是用来表示物体冷热程度的物理量，也是人类最早测量的物理量之一。因而温控测试仪研制和开发一定程度上满足了工业现代化的要求。随着温度传感器从原来的分立式传感器到模拟集成温度传感器，再到后来的数字式传感器，正是这一步步的发展，使得温控测试仪一直领先于其它仪器。
分立式温度传感器
由热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度组成，本身就是一个不依靠其它元件的感温元件。在使用此传感器是，需要搭配一个温度变送器，以获得所测元件的输出信号。但此传感器的缺点是测量距离短，要进行非线性校准
模拟集成温度传感器
由硅半导体制成，具有较高灵敏度和高精度，能够快速的发生响应，测量距离较远，典型产品有AD590，AD592等。
模拟集成温度控制器
应用于温控开关，当感受到温度升高或降低，能够较快的做出反应
智能温度传感器
智能温度传感器是人们不断的研究，并将传统的传感器与计算机技术结合的产物。在传感器领域中是一种可持续发展的产品。它较之以上传感器其优势是能够自主的控制温度，实现人工智能化。
1.3 课题研究必要性
在一些生产和生活中，对温度的精准控制要求越来越高，电子技术的发展和计算机的广泛应用，使得我们必须要能够在特定的环境下实时的监控所测量的温度。而在我们研究的课题中单片机是必不可少的一部分。单片机与微型计算机的结合能够让我们模拟出温度的变化情况。在温度测量与控制方面，单片机的运用能够使得对温度的控制简单化。在工业生产和生活中，对温度的控制是十分重要的。特别是在冶炼金属和印刷等生产线上，如果我们不能对温度进行精准的控制，即使与原来温度相差的不是太大，也不能满足厂家所规定的产品。就像古语所说差之毫厘，谬以千里。现行的温度控制仪大多数只能进行恒温操作，而且对温度的实时控制几乎是由人工所完成，这就不可避免的会产生误差，影响生产。在一些小型或中型企业，由于自动控制的设备造价高且操作难度较大，不利于这些企业的发展。因此探究出一种实用的温度控制系统在很大程度上能够帮助这些企业的发展。
1.4 现代控制系统相对传统控制系统的优势
传统控制系统在测量温度时，它测量温度的范围小且不能够高精度的测量，不能够满足现代化工业生产的需求。传统的控制系统结构复杂且结构单一，花费的人力物力较大，功能不齐全。随着科技发展的不断飞跃，计算机技术被运用到控制系统中，这就使得控制系统发生了很大改变。现代控制系统是以计算机为核心，这就让模块变得简单化。传统的控制系统是用电子电路一块块拼购完成，当系统出现故障时，这就需要花费大量的时间去维修。而现代控制系统不同，它是以计算机为核心，当出现系统故障时，通过很少的操作，能够快速的寻找到故障点。在一些需要高精度和高控制的生产现场，以前的控制系统已经不能满足要求，现代控制系统能够解决这些问题。传统的控制系统操作起来比较复杂，并且是由人工来控。当今社会，自动、智能化控制以成为一种趋势 ，而现代控制系统加入了计算机技术，它简化了电路且能够自动控制温度的升高和降低，带来了一些新功能和特点。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 温度控制器国内的研究状况 1
1.3 课题研究必要性 2
1.4 现代控制系统相对传统控制系统的优势 3
1.5 温度控制器课题的主要工作 3
2 系统的总体设计 4
2.1 系统的硬件方案分析 4
2.2 系统的软件方案分析 5
2.2.1系统的工作原理 5
3 温度系统硬件设计 6
3.1 数字温度传感器详述 6
3.1.1 温度传感器简介 6
3.1.2 温度传感器的引脚名称及作用 7
3.1.3 温度传感器器的内部结构 7
3.1.4 温度传感器器的转换精度控制字及分辨率设计 9
3.1.5 温度传感器器的温度数字关系 10
3.1.6 温度传感器器的操作命令 10
3.2 单片机简介 11
3.2.1 单片机选取 11
3.2.2 单片机的介绍 12
3.2.3 时钟电路 13
3.2.4 复位电路 13
3.2.5 I/O扩展电路 13
3.3 A/D转换器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
及接口电路 14
3.4键盘显示接口电路 15
3.4.1键盘输入电路 15
3.5输出控制电路 16
4温度控制系统的软件设计 16
4.1软件设计整体设计思路 16
4.2 按键扫描子程序 17
4.3 数据采集子程序 18
4.4报警装置的设置 19
4.4 软件调试 19
结论 20
致谢 21
参考文献 21
附录 23
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
在现代化发展中，工业现代化对于温控的需求越来越高，在工业生产和日常生活中，以前的国产温控设备已经不能满足人们的生活和现代化发展的要求，在所需温控系统环境中，对于这方面要求过高，经常需要比之之前稳定性和精度的测温设备。
经过长时间的发展，研究出符合现代发展所需的要求，温控测试仪从动圈式控温仪的控温精度差，测量范围小，加热的时间慢和不能迅速的降温或升温；再到数字式控温仪在其基础上提高了显示精度，但控制精度低，不能快速的执行命令，并且需要人为来设定所控制的温度，大大降低了效率；到最后的智能型控温仪，它较之前两者而言控制精度高，能够快速的实现所需的温度，能够自动的完成升温并且控制温度，大大地减少了误差，更好的满足了现代的要求。
在实际测量温度中，为了能够更好的满足要求，这就需要我们能够精密的测量所需的温度值。经过不懈的努力，我国已经有成功研制和生产出符合要求的温控测仪器。因温度测量对现代发展有着重要的影响，为了满足这一要求，更多的生产商投入到这些仪表的研制和生产。经过长时间的开发，已经取得了可嘉的成果。
从一些调查中我们可以发现当前国内温控测试仪的研制和生产水平存在一些问题，在一些高精度测量的生产现场，需要我们能够精密的测量实时温度，以目前的水平实现还有点困难。其次需要准确的吧温度控制在所需要的范围内。
本次课题设计是一个以单片机为核心对温度监视和控制系统，能在一定范围内采集并监控所测量的温度，控制的精度和测量有一定的改善，同时能够实时的监控并对超出测量范围的温度进行报警。系统具有八段数码管显示、较好的快速性等功能，并且价格低廉。具有很高的实用价值和意义。
1.2 温度控制器国内的研究状况
温度在工业生产和生活中经常被测量，它是用来表示物体冷热程度的物理量，也是人类最早测量的物理量之一。因而温控测试仪研制和开发一定程度上满足了工业现代化的要求。随着温度传感器从原来的分立式传感器到模拟集成温度传感器，再到后来的数字式传感器，正是这一步步的发展，使得温控测试仪一直领先于其它仪器。
分立式温度传感器
由热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度组成，本身就是一个不依靠其它元件的感温元件。在使用此传感器是，需要搭配一个温度变送器，以获得所测元件的输出信号。但此传感器的缺点是测量距离短，要进行非线性校准
模拟集成温度传感器
由硅半导体制成，具有较高灵敏度和高精度，能够快速的发生响应，测量距离较远，典型产品有AD590，AD592等。
模拟集成温度控制器
应用于温控开关，当感受到温度升高或降低，能够较快的做出反应
智能温度传感器
智能温度传感器是人们不断的研究，并将传统的传感器与计算机技术结合的产物。在传感器领域中是一种可持续发展的产品。它较之以上传感器其优势是能够自主的控制温度，实现人工智能化。
1.3 课题研究必要性
在一些生产和生活中，对温度的精准控制要求越来越高，电子技术的发展和计算机的广泛应用，使得我们必须要能够在特定的环境下实时的监控所测量的温度。而在我们研究的课题中单片机是必不可少的一部分。单片机与微型计算机的结合能够让我们模拟出温度的变化情况。在温度测量与控制方面，单片机的运用能够使得对温度的控制简单化。在工业生产和生活中，对温度的控制是十分重要的。特别是在冶炼金属和印刷等生产线上，如果我们不能对温度进行精准的控制，即使与原来温度相差的不是太大，也不能满足厂家所规定的产品。就像古语所说差之毫厘，谬以千里。现行的温度控制仪大多数只能进行恒温操作，而且对温度的实时控制几乎是由人工所完成，这就不可避免的会产生误差，影响生产。在一些小型或中型企业，由于自动控制的设备造价高且操作难度较大，不利于这些企业的发展。因此探究出一种实用的温度控制系统在很大程度上能够帮助这些企业的发展。
1.4 现代控制系统相对传统控制系统的优势
传统控制系统在测量温度时，它测量温度的范围小且不能够高精度的测量，不能够满足现代化工业生产的需求。传统的控制系统结构复杂且结构单一，花费的人力物力较大，功能不齐全。随着科技发展的不断飞跃，计算机技术被运用到控制系统中，这就使得控制系统发生了很大改变。现代控制系统是以计算机为核心，这就让模块变得简单化。传统的控制系统是用电子电路一块块拼购完成，当系统出现故障时，这就需要花费大量的时间去维修。而现代控制系统不同，它是以计算机为核心，当出现系统故障时，通过很少的操作，能够快速的寻找到故障点。在一些需要高精度和高控制的生产现场，以前的控制系统已经不能满足要求，现代控制系统能够解决这些问题。传统的控制系统操作起来比较复杂，并且是由人工来控。当今社会，自动、智能化控制以成为一种趋势 ，而现代控制系统加入了计算机技术，它简化了电路且能够自动控制温度的升高和降低，带来了一些新功能和特点。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1595.html
