激光管温度控制系统设计(附件)【字数：13443】
摘 要 温度作为我们生活中不可缺少的物理量之一，而温度控制系统在各个方面的应用也十分的广泛。随着制冷与制热装置的广泛应用，半导体制冷器就应运而生,它具备体积小,环保,轻巧方便,控制精度高等优点，而且还可以提高产品的质量。因此，智能化的温度控制技术正在被不断的发展研究，并广泛的运用到我们的生活中，与我们的生活息息相关。本篇文章主要以AT89C51单片机为核心，采用液晶显示器、DS18B20温度传感器、半导体制冷片等器件组成温度控制硬件系统，并进行相关软件设计，可以对激光管温度的进行有效的控制。论文简要的阐述了如何运用单片机对激光管的温度进行有效的监控与控制，如何以硬件与软件相结合可以实现对于激光管温度的实时显示。AT89C51单片机是整个软件设计中最重要的一个元器件，51单片机是使用最广泛，操作最简单的8位单片机之一，正好适合本次论文所需。半导体制冷器具备轻巧方便,环保,易操纵,面积小,控制精度高等优势。只需要通过直流电就可以供电,通过改变其输入电流来改变制冷功率,达到制冷效果。本次论文设计我准备以硬件和软件俩方面进行设计结合，从而达到温度控制的监控与控制。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的目的与意义 1
1.2 国内外相关研究情况 1
1.3 论文研究内容 2
第二章 设计方案 3
2.1 基本设计思路 3
2.2电路基本设计方案 3
2.3本章小结 4
第三章 硬件设计 5
3.1单片机的选择 5
3.2 传感器的选取 7
3.3 半导体制冷片 10
3.4 LED显示器 11
3.5 声光报警器 12
3.5 本章小结 13
第四章 软件设计 14
4.1软件程序设计的概述 14
4.2程序功能 14
4.3 DS18B20的主要流程图和程序编写 15
4.4系统程序主程序流程图 17
4.5本章小结 18
第五章 系统调试、故障问题与结果 20
5.1电路调试 20
5.2 故障问题 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
5.2本章小结 22
结束语 23
致 谢 24
参考文献 25
绪论
1.1课题研究的目的与意义
激光器于1962年成功的被发现，直到1970年才可以达到在人为因素的情况下随意使用。近些年，激光技术在不断的被开发与发展，关于激光技术的产品在市场上越来越多，越来越成熟。激光管具有轻巧方便、能量稳定、使用寿命相对长等特点，目前，激光器在国防、通讯、工业、民用等领域运用十分广泛。目前，激光管功能运用的激光显示技术在市场上运用非常广泛，并随着技术的飞速发展，其已经在显示图像、规模、产品质量与使用寿命上有种显著的提升，有成为显示技术主流的技术的目的之一。但是因为我国的科研发展的起点比较晚，随之在屏幕激光显示方面还存在着一次技术的缺陷不足，发展激光显示技术的自主知识产权是必然的。这需要我们一代科研人员的不断创新跟新，以赶上主流市场的供给需求。经过市场的需求，技术的发展是非常快速的，目前，激光显示已经在大剧院，公共的大屏显示以及家庭影院等方面具有非常巨大市场需求，这是一个多么巨大的蛋糕啊。
在这次论文中，我主要任务是运用硬件与软件结合来实现激光器的温度控制设计，并将激光器的温度控制在一定的温度范围之间。
1.2 国内外相关研究情况
于90年代开始，互联网开始慢慢发展，而随之激光显示方面的技术也开始飞速发展，在国内，中兴、华为等制造商也着力开始发展激光显示等方面的技术，但是因为发展起点晚，一些技术壁垒还没突破。然而在国外，许多IT公司，都研制新型的激光技术。但是随着互联网的快速发展，市场对激光显示技术的需求量也将越来越大。激光器作为电子产品的核心元器件，必定会有足够大的市场，以至于这方面的技术将会有巨大的发展。
当前随着互联网的快速发展，大量电子产品也得到了飞速的发展，其中温度控制技术就是大多数发展中的一员，由其引申的技术发展也是遍地开花，如单片机。当前，单片机作为温度控制方面的核心领域之一，利用单片机对一系列的温度控制系统设计也随之大幅度发展，并日渐完善其功能，其功能技术也越来越稳定和方便。单片机以其价格低廉、小巧方便、灵活和稳定性高等特点, 受到了市场的广泛使用。温度控制系统是一系列控制系统最具有典型方面的系统控制之一，因为温度是我们日常生活工作中感受最明显的物理量之一，就一系列的产品会围绕温度作为被控参数，随之的市场也是巨大无比的。
然而对于激光器温度的控制国内外在这方面都会有较大的研究发展，但是我国科研发展较晚，发展水平较国外的发展较低。这不是技术发展慢的理由，这就需要我们不断的创新发展，一步一步不断的向前，我相信我国总有一天会赶上甚至超过国外的技术水平
1.3 论文研究内容
本课题主要任务是充分利用51单片机以及DS18B20来设计出温度控制系统，实现对于温度控制的测量以及实时的监控与控制。因为利用单片机对温度控制的过程较为简单，使用也比较方便，而且具有较高的灵活性，在很大程度上可以满足被控温度的指标要求。对于大多数领域的工业生产活动，温度、电流和电压都是最为常见的被控参数。采用51单片机作为激光器温度控制的核心进行控制，因为其不仅有小巧方便，稳定性能高、操作简单易懂和结构简单等特性，而且还能够对被控参数进行有效的监控，分析并处理，设置温度的工作范围及自动控制温度的功能。
(1)系统硬件电路信号调理相关实验数据。
(2)参数指标：激光器的工作温度范围：10℃～40℃；
(3)最佳工作温度：25℃；控制精度为：0.3℃；
(4)超调量：小于10%。
(5)控制参数可在线修改。
目标：设计一个以C51单片机为核心，采用液晶显示器、数字温度感应器、半导体制冷片等器件组成温度控制硬件系统，对于激光器的工作温度起到监控与控制的作用。
第二章 设计方案
2.1 基本设计思路
首先的任务就是对主要控制的电路以及元器件的选择。本次论文设计主要选择C51单片机作为整个激光器温度控制系统的中央处理器，从而实现对于电路控制、运算等功能的控制。在此我选用温度传感器作为温度采集器，实现其对于温度数据的采集及储存，并将采集到的温度通过转换器传输给51单片机。51单片机根据接收到的数据信号做出分析处理，并将信号输出给显示屏幕进行实时的显示，并与预先设定的温度进行比较。根据比较结果来输出相应的控制信号，从而实现对激光器的温度控制。在确立主要的电路后，再根据电路要求要求进行相应的元器件的选择。本次论文设计通过单片机控制电路实现加温和降温功能，以便达到控制温度目的。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的目的与意义 1
1.2 国内外相关研究情况 1
1.3 论文研究内容 2
第二章 设计方案 3
2.1 基本设计思路 3
2.2电路基本设计方案 3
2.3本章小结 4
第三章 硬件设计 5
3.1单片机的选择 5
3.2 传感器的选取 7
3.3 半导体制冷片 10
3.4 LED显示器 11
3.5 声光报警器 12
3.5 本章小结 13
第四章 软件设计 14
4.1软件程序设计的概述 14
4.2程序功能 14
4.3 DS18B20的主要流程图和程序编写 15
4.4系统程序主程序流程图 17
4.5本章小结 18
第五章 系统调试、故障问题与结果 20
5.1电路调试 20
5.2 故障问题 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
5.2本章小结 22
结束语 23
致 谢 24
参考文献 25
绪论
1.1课题研究的目的与意义
激光器于1962年成功的被发现，直到1970年才可以达到在人为因素的情况下随意使用。近些年，激光技术在不断的被开发与发展，关于激光技术的产品在市场上越来越多，越来越成熟。激光管具有轻巧方便、能量稳定、使用寿命相对长等特点，目前，激光器在国防、通讯、工业、民用等领域运用十分广泛。目前，激光管功能运用的激光显示技术在市场上运用非常广泛，并随着技术的飞速发展，其已经在显示图像、规模、产品质量与使用寿命上有种显著的提升，有成为显示技术主流的技术的目的之一。但是因为我国的科研发展的起点比较晚，随之在屏幕激光显示方面还存在着一次技术的缺陷不足，发展激光显示技术的自主知识产权是必然的。这需要我们一代科研人员的不断创新跟新，以赶上主流市场的供给需求。经过市场的需求，技术的发展是非常快速的，目前，激光显示已经在大剧院，公共的大屏显示以及家庭影院等方面具有非常巨大市场需求，这是一个多么巨大的蛋糕啊。
在这次论文中，我主要任务是运用硬件与软件结合来实现激光器的温度控制设计，并将激光器的温度控制在一定的温度范围之间。
1.2 国内外相关研究情况
于90年代开始，互联网开始慢慢发展，而随之激光显示方面的技术也开始飞速发展，在国内，中兴、华为等制造商也着力开始发展激光显示等方面的技术，但是因为发展起点晚，一些技术壁垒还没突破。然而在国外，许多IT公司，都研制新型的激光技术。但是随着互联网的快速发展，市场对激光显示技术的需求量也将越来越大。激光器作为电子产品的核心元器件，必定会有足够大的市场，以至于这方面的技术将会有巨大的发展。
当前随着互联网的快速发展，大量电子产品也得到了飞速的发展，其中温度控制技术就是大多数发展中的一员，由其引申的技术发展也是遍地开花，如单片机。当前，单片机作为温度控制方面的核心领域之一，利用单片机对一系列的温度控制系统设计也随之大幅度发展，并日渐完善其功能，其功能技术也越来越稳定和方便。单片机以其价格低廉、小巧方便、灵活和稳定性高等特点, 受到了市场的广泛使用。温度控制系统是一系列控制系统最具有典型方面的系统控制之一，因为温度是我们日常生活工作中感受最明显的物理量之一，就一系列的产品会围绕温度作为被控参数，随之的市场也是巨大无比的。
然而对于激光器温度的控制国内外在这方面都会有较大的研究发展，但是我国科研发展较晚，发展水平较国外的发展较低。这不是技术发展慢的理由，这就需要我们不断的创新发展，一步一步不断的向前，我相信我国总有一天会赶上甚至超过国外的技术水平
1.3 论文研究内容
本课题主要任务是充分利用51单片机以及DS18B20来设计出温度控制系统，实现对于温度控制的测量以及实时的监控与控制。因为利用单片机对温度控制的过程较为简单，使用也比较方便，而且具有较高的灵活性，在很大程度上可以满足被控温度的指标要求。对于大多数领域的工业生产活动，温度、电流和电压都是最为常见的被控参数。采用51单片机作为激光器温度控制的核心进行控制，因为其不仅有小巧方便，稳定性能高、操作简单易懂和结构简单等特性，而且还能够对被控参数进行有效的监控，分析并处理，设置温度的工作范围及自动控制温度的功能。
(1)系统硬件电路信号调理相关实验数据。
(2)参数指标：激光器的工作温度范围：10℃～40℃；
(3)最佳工作温度：25℃；控制精度为：0.3℃；
(4)超调量：小于10%。
(5)控制参数可在线修改。
目标：设计一个以C51单片机为核心，采用液晶显示器、数字温度感应器、半导体制冷片等器件组成温度控制硬件系统，对于激光器的工作温度起到监控与控制的作用。
第二章 设计方案
2.1 基本设计思路
首先的任务就是对主要控制的电路以及元器件的选择。本次论文设计主要选择C51单片机作为整个激光器温度控制系统的中央处理器，从而实现对于电路控制、运算等功能的控制。在此我选用温度传感器作为温度采集器，实现其对于温度数据的采集及储存，并将采集到的温度通过转换器传输给51单片机。51单片机根据接收到的数据信号做出分析处理，并将信号输出给显示屏幕进行实时的显示，并与预先设定的温度进行比较。根据比较结果来输出相应的控制信号，从而实现对激光器的温度控制。在确立主要的电路后，再根据电路要求要求进行相应的元器件的选择。本次论文设计通过单片机控制电路实现加温和降温功能，以便达到控制温度目的。
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