单片机锅炉温度测控器设计(附件)
生活在这个科技高速发展的时代，温度在生活的方方面面都有着至关重要的作用。在化工生产中，温度对锅炉来说是不可忽视的重要环节。锅炉温度是否适宜，不仅会影响产品的质量，而且有时候还是影响人的生命安全。所以对化工生产的锅炉进行温度测量控制是非常重要的。锅炉的温度将会影响化学产品反应的变化，导致产品的质量达不到要求。所以要对锅炉温度进行测量控制。本文对锅炉温度测量控制系统进行了模拟设计，以单片机为控制核心，通过DS18B20传感器对温度进行采集，数码管进行显示，通过按键对温度范围进行设定，利用LED和蜂鸣器对温度进行报警提示，通过对温度高低的判别对锅炉进行温度调节。整个设计由于时间问题，存在一些不足之处，但是还是圆满的完成任务。整个系统能够对温度进行检测，同时通过按键对温度上下限进行设定，超出范围，通过风扇和加热膜进行温度模拟调节，完成整个设计任务。关键词 单片机，温度，DS18B20传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外发展现状 1
1.2.1 国外研究现状 1
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 本课题研究的目的与意义 2
2 系统总体方案设计 2
2.1 设计要求 2
2.2 方案选择 3
2.2.1 传感器的选择 3
2.2.2 单片机的选择 3
2.2.3 显示模块的选择 4
3 系统硬件设计 5
3.1 整体方案设计 5
3.1.1 系统概述 5
3.2 最小系统模块 5
3.2.1 STC89C52简介 5
3.2.2 最小系统电路 7
3.3 DS18B20传感器电路 8
3.3.1 DS18B20简介 8
3.3.2 时序说明 10
3.3.3 DS18B20模块电路图 12
3.4 数码管显示模块 12
3.4.1 数码管简介 12
3.4.2 数码管驱动方式的分类 13
3.4.3 数码管驱动电路 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.5 蜂鸣器模块 14
3.6 按键输入模块 15
3.7 LED显示电路 16
3.8 继电器电路 17
4 软件设计 18
4.1 程序语言及开发环境 18
4.2 程序流程图设计 18
4.2.1 总体程序流程图设计 18
4.2.2 温度传感器程序设计 18
4.2.3 数码管动态扫描程序设计 18
5 硬件组装与调试 21
5.1 元器件的选择与测量 21
5.2 元件的焊接与组装 21
5.3 电路的调试 21
5.3.1 调试方法 21
5.3.2 调试步骤 22
5.4 仿真图 22
5.4.1 未上电图 22
5.4.2 温度检测图 23
5.4.3 温度过高图 23
5.4.4 温度过低图 23
5.5 实物屏幕显示 25
5.6 实物报警效果 26
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
附录A 32
附录B 32
1 绪论
1．1 概述
如今是信息时代，因为科技的飞速发展，人们对电子技术、微型单片机技术的应用越来越广泛，越来越有依赖性。随着经济全球化和政治多元化发展的影响，人民对物质需求的质量越来越高，然而温度是物质生产重要影响因素之一，所以对各种参数进行精确的温度测量是非常重要的环节。在化工生产中，锅炉温度适中才能生产出合格或者优质的产品，这样才能更好的满足顾客的需求。如果锅炉温度过低或者过高都将会影响机械正常运行，同时还将会影响产品的质量。从而可以看出锅炉温度是发展生产重要因素，还有温度在生活的方方面面都会经常的出现，这一现象自然而然是非常正常的现象。因此对锅炉温度进行测量和控制是非常自然的一个话题，在各个发展领域，温度测量与控制发挥着重要的作用。通过利用温度测量与控制来维持机械生产的正常运行，同时保障产品的质量要求。
温度是一个体现物体冷热程度物理量，在发展生产中，通过对温度的测量与控制来保障产品的质量精良，确保生产路线的安全，从而促使生产效率的提高，响应时代的号召——节约资源，有效的促进了经济的的发展，因此温度测量是生产过程中非常重要的参数，从而温度传感器的使用非常之多，由于科技不断的创新与发展，温度传感器家族也一直在发展壮大，来满足人类的需求。
基于单片机温度测量控制器不仅是对温度进行实时的测量，而且当温度超出设定值的范围，将会及时对装置进行调节，控制温度的偏差。因此温度测控器在很多发展领域得到广泛的运用。
1．2 国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
由于国外经济发展，科技发展水平非常高，所以很早它们就开始对锅炉温控进行研究，锅炉是化工生产中重要的装置，而温度是锅炉的重要参数之一，所以对锅炉温度的加热装置进行研究，对锅炉温度控制进行研究。在1970年间，科研人员通过利用模拟式的组合仪器，来收集工作现场的信息，并且对信息进行整理和存储，经过运算在对现场进行控制。到了1980年间，科研人员开始运用分布式控制系统对温度进行测量与控制。这一技术提高了对温度控制的能力。进入1990年间，开始运用智能温控仪对温度进行测量与控制，结合多种科学技术，对温度测量控制更加精准。
当今，国际上已经研发出更多的智能温控的产品。随着经济全球化发展，促进了科技的发展，加快了世界各国科研技术的步伐，从而温控也得到了很好的发展，一些国家已经致力于向完全自动化、无人化的方向发展。
1.2.2 国内研究现状
我国因为一些原因，直到1978，我国开始实行一系列政策，对经济和科技才进行一系列突破，所以对锅炉温度测量控制技术比较晚，在1980年间我国才开始对锅炉温度测量控制进行研发。我国的研发人员通过学习发达国家的锅炉温度测量控制技术，然后经过自己总结和不断的努力，才掌握了温度室内微机控制技术，然而对温度控制技术依然不是很成熟，对温度控制非常局限。我国的温度测量控制在应用当中，总体来说，还需要更加努力学习和完善，需要进一步发展，才能更好的应用到社会发展当中，提高人民的生活水平。在技术上，还是单片机控制的单参数单回路系统较多，目前还没有研发出多参数综合控制系统，与科技发达的国家相比较，仍然有很大一段差距，需要我们大家继续努力，提高温控技术，为人民生活发展贡献力量。我国的温控技术目前仍然不乐观，离工厂化控制水平还有很大一段距离，在技术上，仍然存在很多问题需要我们迫切的去解决，需要我们加强对技术的学习与创新，我们需要加强学习能力和动手能力，然后解决装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等等这些问题，只有不断努力，才能让人民享受这一成果带来的幸福与快乐。
目 录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 国内外发展现状 1
1.2.1 国外研究现状 1
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 本课题研究的目的与意义 2
2 系统总体方案设计 2
2.1 设计要求 2
2.2 方案选择 3
2.2.1 传感器的选择 3
2.2.2 单片机的选择 3
2.2.3 显示模块的选择 4
3 系统硬件设计 5
3.1 整体方案设计 5
3.1.1 系统概述 5
3.2 最小系统模块 5
3.2.1 STC89C52简介 5
3.2.2 最小系统电路 7
3.3 DS18B20传感器电路 8
3.3.1 DS18B20简介 8
3.3.2 时序说明 10
3.3.3 DS18B20模块电路图 12
3.4 数码管显示模块 12
3.4.1 数码管简介 12
3.4.2 数码管驱动方式的分类 13
3.4.3 数码管驱动电路 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.5 蜂鸣器模块 14
3.6 按键输入模块 15
3.7 LED显示电路 16
3.8 继电器电路 17
4 软件设计 18
4.1 程序语言及开发环境 18
4.2 程序流程图设计 18
4.2.1 总体程序流程图设计 18
4.2.2 温度传感器程序设计 18
4.2.3 数码管动态扫描程序设计 18
5 硬件组装与调试 21
5.1 元器件的选择与测量 21
5.2 元件的焊接与组装 21
5.3 电路的调试 21
5.3.1 调试方法 21
5.3.2 调试步骤 22
5.4 仿真图 22
5.4.1 未上电图 22
5.4.2 温度检测图 23
5.4.3 温度过高图 23
5.4.4 温度过低图 23
5.5 实物屏幕显示 25
5.6 实物报警效果 26
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
附录A 32
附录B 32
1 绪论
1．1 概述
如今是信息时代，因为科技的飞速发展，人们对电子技术、微型单片机技术的应用越来越广泛，越来越有依赖性。随着经济全球化和政治多元化发展的影响，人民对物质需求的质量越来越高，然而温度是物质生产重要影响因素之一，所以对各种参数进行精确的温度测量是非常重要的环节。在化工生产中，锅炉温度适中才能生产出合格或者优质的产品，这样才能更好的满足顾客的需求。如果锅炉温度过低或者过高都将会影响机械正常运行，同时还将会影响产品的质量。从而可以看出锅炉温度是发展生产重要因素，还有温度在生活的方方面面都会经常的出现，这一现象自然而然是非常正常的现象。因此对锅炉温度进行测量和控制是非常自然的一个话题，在各个发展领域，温度测量与控制发挥着重要的作用。通过利用温度测量与控制来维持机械生产的正常运行，同时保障产品的质量要求。
温度是一个体现物体冷热程度物理量，在发展生产中，通过对温度的测量与控制来保障产品的质量精良，确保生产路线的安全，从而促使生产效率的提高，响应时代的号召——节约资源，有效的促进了经济的的发展，因此温度测量是生产过程中非常重要的参数，从而温度传感器的使用非常之多，由于科技不断的创新与发展，温度传感器家族也一直在发展壮大，来满足人类的需求。
基于单片机温度测量控制器不仅是对温度进行实时的测量，而且当温度超出设定值的范围，将会及时对装置进行调节，控制温度的偏差。因此温度测控器在很多发展领域得到广泛的运用。
1．2 国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
由于国外经济发展，科技发展水平非常高，所以很早它们就开始对锅炉温控进行研究，锅炉是化工生产中重要的装置，而温度是锅炉的重要参数之一，所以对锅炉温度的加热装置进行研究，对锅炉温度控制进行研究。在1970年间，科研人员通过利用模拟式的组合仪器，来收集工作现场的信息，并且对信息进行整理和存储，经过运算在对现场进行控制。到了1980年间，科研人员开始运用分布式控制系统对温度进行测量与控制。这一技术提高了对温度控制的能力。进入1990年间，开始运用智能温控仪对温度进行测量与控制，结合多种科学技术，对温度测量控制更加精准。
当今，国际上已经研发出更多的智能温控的产品。随着经济全球化发展，促进了科技的发展，加快了世界各国科研技术的步伐，从而温控也得到了很好的发展，一些国家已经致力于向完全自动化、无人化的方向发展。
1.2.2 国内研究现状
我国因为一些原因，直到1978，我国开始实行一系列政策，对经济和科技才进行一系列突破，所以对锅炉温度测量控制技术比较晚，在1980年间我国才开始对锅炉温度测量控制进行研发。我国的研发人员通过学习发达国家的锅炉温度测量控制技术，然后经过自己总结和不断的努力，才掌握了温度室内微机控制技术，然而对温度控制技术依然不是很成熟，对温度控制非常局限。我国的温度测量控制在应用当中，总体来说，还需要更加努力学习和完善，需要进一步发展，才能更好的应用到社会发展当中，提高人民的生活水平。在技术上，还是单片机控制的单参数单回路系统较多，目前还没有研发出多参数综合控制系统，与科技发达的国家相比较，仍然有很大一段差距，需要我们大家继续努力，提高温控技术，为人民生活发展贡献力量。我国的温控技术目前仍然不乐观，离工厂化控制水平还有很大一段距离，在技术上，仍然存在很多问题需要我们迫切的去解决，需要我们加强对技术的学习与创新，我们需要加强学习能力和动手能力，然后解决装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等等这些问题，只有不断努力，才能让人民享受这一成果带来的幸福与快乐。
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