基于单片机的电热恒温箱控制系统设计(附件)【字数：13049】
摘 要随着社会发展的需要，人们越来越广泛地应用于恒温器的应用和需求。在工业生产、日常生活或科学实验中，恒温器的应用随处可见。例如，为了获得更精确的实验数据，恒温器在恒温环境中扮演更重要的角色尤为重要。在农业和工业生产中，应用也非常广泛。恒温环境使产品保持在厂房内，相关的工业生产是基于恒温环境的后续发展。在医学上，医用恒温器主要用于药物的储存、疫苗的保存、血液的冷藏、透析液的温度等。因此，恒温器在人类发展中始终处于非常重要的地位。本控制中心的设计是以AT89C52单片机为核心，DS18B20温度传感器作为温度传感器。其测量范围介于0℃和100℃之间，分辨率为0.1℃，误差不大于1℃；继电器采用弱电控制强电输出。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2国内外研究和发展状况 1
1.3课题研究的主要内容 2
第二章 系统总架构 4
2.1系统设计要求 4
2.2方案设计 4
2.3功能模块 4
2.4恒温箱控制系统框图 4
第三章 设计理论基础 6
3.1AT89C52单片机介绍 6
3.2光电耦合器MOC3021 7
3.3双向可控硅 7
3.4移位寄存器74LS164 8
3.5数码显示管LED 9
3.6数字温度计DS18B20 9
3.6.1主要特性 10
3.6.2测温原理 11
3.6.3应用背景 11
第四章 硬件电路设计 13
4.1系统功能及工作流程介绍 13
4.2单片机控制单元 13
4.3温度采样电路 14
4.4显示电路 15
4.5调节执行单元 15
4.6温度越线报警电路 16
4.7恒温箱控制器硬件系统图 17
第五章 软件设计 18
5.1软件描述 18
5.2温度传感器DS18B20模块软件设计 18
5.3键盘管理模块 20
5.4显示流程图 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
5.5控制模块 22
5.6温度报警子程序 23
第六章 系统调试和结论分析 24
6.1硬件调试 24
6.2软件调试 24
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
附录A C语言源程序 28
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
随着科学信息技术的发展和普及，恒温器盒的使用伴随着每个人的生活，无论是在工业生产还是在科学实验中，恒温器箱的运行和应用都是无法分离的。例如，为了获得更精确的实验数据，进行了实验。因此，对恒温环境的要求极其严格，恒温箱的作用此时尤为重要。在农业和工业生产中，应用也非常广泛，恒温环境的稳定维护是建立在工厂和车间产品及相关工业生产的后续恒温环境开发的基础上的。可以看出恒温器在人类发展过程中始终处于非常重要的位置。随着社会的进步和工业的快速发展，温度、压力、流量、液位四个过程变量在工业生产过程和日常生活中有着更高的要求。其中，过程变量的温度是最重要的,也是最广泛使用的，在许多地方,需要使用温度控制。但是，使用传统的控制方法并没有很大的发展潜力，并且仍然无法满足用户所需的性能要求。在这里，我将利用51单片机和温度传感器来设计制作一个恒温控制系统。
21世纪是科学技术高速发展的信息时代，电子技术和单片机技术的应用已经非常广泛。因此，Word温度在生产和生活中的频率不断增加，相应地，温度控制和测量也成为技术在生产生活和生产中的频繁使用，并且在各行各业中也起着非常重要的作用。例如，在工业领域日益发达的情况下，利用温度的测量和控制来保证生产的正常运行，在农业生产中，保证了蔬菜温室的恒温和生产等。恒温培养箱主要用于控制温度。它提供了农业研究和生物技术试验所需的各种环境模拟条件。因此，可广泛应用于制药、纺织、食品加工、稳定性检验、工业产品等无菌检验。科研机构和医院使用培养箱拒绝细菌培养；它们还可用于育种、发酵和大规模水产养殖等目的。
温度值是一种物理量，特征是物体的冷和热程度。温度测量是工人、农民和工业生产过程中一个非常重要和普遍的参数。温度的测量和控制保证了产品的质量，提高了生产效率，节约了能源。由于温度测量的普遍性，在各种传感器中，温度传感器的数量是第一位的，随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的品种仍在不断增加和丰富，以满足PRO的需求。
温度测量、温度控制和温度维护是单片机温度控制系统中的关键环节。温度是工业控制对象的主要控制参数之一。因此，温度测量是一种有效、准确的温度测量方法，可广泛应用于工业生产中。在日常工作和生活中，它也广泛应用于空调、电加热器等工业设备的各种室温测量和温度测量，但温度是模拟量，这需要使用适当的技术和部件T。
1.2国内外研究和发展状况
当今，温度的测量与控制已广泛应用于工业生产中，在工农业生产、国防、科学研究和日常生活中占有重要地位。温度控制系统是供热主要设备的驱动源。它已经有二百多年的历史了。在此期间，从低级到高层次，从简单到复杂，随着生产力的发展和温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术迅速开发。
虽然温度控制系统已广泛应用于中国各行业，整体发展水平还不高的温度控制器的生产。而目前，我国的总体技术水平处于中、后期二十世纪八十年代级水平。成熟的产品主要受点位置和常规PID控制器控制。它只能适应一般温度系统的控制，而且难以控制滞后、复杂、时变温度系统的控制。国内技术还不是很成熟，国内技术也不是很成熟，适应了高控制的局面。国外有许多成熟的产品。然而，国外有许多成熟的产品。然而，由于国外技术的保密性和我国发展工作的滞后，没有可靠的自我设置的表现。
国外温度控制系统发展迅速，在智能、自适应、参数自整定等方面取得了一定的成果。日本、美国、德国、瑞典和其他领先的技术已经生产出了许多商用的高性能温度控制器。它们主要具有以下特点：一是适用于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；二是适用于温度控制系统的控制，其中受控系统的数学模型为DIF；三是温度控制系统的控制，能够适应被控系统复杂的过程和参数的时间变化；四是温度控制系统一般采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论和计算机技术，先进算法应用广泛；五是温度控制器被广泛使用。在计算机软件技术的帮助下，温度控制器具有自动调整控制对象的控制参数和特性的功能，有的还有自我学习的功能，它可以根据历史经验和控制对象的变化，自动调整相关控制参数，以保证控制效果。六是具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2国内外研究和发展状况 1
1.3课题研究的主要内容 2
第二章 系统总架构 4
2.1系统设计要求 4
2.2方案设计 4
2.3功能模块 4
2.4恒温箱控制系统框图 4
第三章 设计理论基础 6
3.1AT89C52单片机介绍 6
3.2光电耦合器MOC3021 7
3.3双向可控硅 7
3.4移位寄存器74LS164 8
3.5数码显示管LED 9
3.6数字温度计DS18B20 9
3.6.1主要特性 10
3.6.2测温原理 11
3.6.3应用背景 11
第四章 硬件电路设计 13
4.1系统功能及工作流程介绍 13
4.2单片机控制单元 13
4.3温度采样电路 14
4.4显示电路 15
4.5调节执行单元 15
4.6温度越线报警电路 16
4.7恒温箱控制器硬件系统图 17
第五章 软件设计 18
5.1软件描述 18
5.2温度传感器DS18B20模块软件设计 18
5.3键盘管理模块 20
5.4显示流程图 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
5.5控制模块 22
5.6温度报警子程序 23
第六章 系统调试和结论分析 24
6.1硬件调试 24
6.2软件调试 24
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
附录A C语言源程序 28
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
随着科学信息技术的发展和普及，恒温器盒的使用伴随着每个人的生活，无论是在工业生产还是在科学实验中，恒温器箱的运行和应用都是无法分离的。例如，为了获得更精确的实验数据，进行了实验。因此，对恒温环境的要求极其严格，恒温箱的作用此时尤为重要。在农业和工业生产中，应用也非常广泛，恒温环境的稳定维护是建立在工厂和车间产品及相关工业生产的后续恒温环境开发的基础上的。可以看出恒温器在人类发展过程中始终处于非常重要的位置。随着社会的进步和工业的快速发展，温度、压力、流量、液位四个过程变量在工业生产过程和日常生活中有着更高的要求。其中，过程变量的温度是最重要的,也是最广泛使用的，在许多地方,需要使用温度控制。但是，使用传统的控制方法并没有很大的发展潜力，并且仍然无法满足用户所需的性能要求。在这里，我将利用51单片机和温度传感器来设计制作一个恒温控制系统。
21世纪是科学技术高速发展的信息时代，电子技术和单片机技术的应用已经非常广泛。因此，Word温度在生产和生活中的频率不断增加，相应地，温度控制和测量也成为技术在生产生活和生产中的频繁使用，并且在各行各业中也起着非常重要的作用。例如，在工业领域日益发达的情况下，利用温度的测量和控制来保证生产的正常运行，在农业生产中，保证了蔬菜温室的恒温和生产等。恒温培养箱主要用于控制温度。它提供了农业研究和生物技术试验所需的各种环境模拟条件。因此，可广泛应用于制药、纺织、食品加工、稳定性检验、工业产品等无菌检验。科研机构和医院使用培养箱拒绝细菌培养；它们还可用于育种、发酵和大规模水产养殖等目的。
温度值是一种物理量，特征是物体的冷和热程度。温度测量是工人、农民和工业生产过程中一个非常重要和普遍的参数。温度的测量和控制保证了产品的质量，提高了生产效率，节约了能源。由于温度测量的普遍性，在各种传感器中，温度传感器的数量是第一位的，随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的品种仍在不断增加和丰富，以满足PRO的需求。
温度测量、温度控制和温度维护是单片机温度控制系统中的关键环节。温度是工业控制对象的主要控制参数之一。因此，温度测量是一种有效、准确的温度测量方法，可广泛应用于工业生产中。在日常工作和生活中，它也广泛应用于空调、电加热器等工业设备的各种室温测量和温度测量，但温度是模拟量，这需要使用适当的技术和部件T。
1.2国内外研究和发展状况
当今，温度的测量与控制已广泛应用于工业生产中，在工农业生产、国防、科学研究和日常生活中占有重要地位。温度控制系统是供热主要设备的驱动源。它已经有二百多年的历史了。在此期间，从低级到高层次，从简单到复杂，随着生产力的发展和温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术迅速开发。
虽然温度控制系统已广泛应用于中国各行业，整体发展水平还不高的温度控制器的生产。而目前，我国的总体技术水平处于中、后期二十世纪八十年代级水平。成熟的产品主要受点位置和常规PID控制器控制。它只能适应一般温度系统的控制，而且难以控制滞后、复杂、时变温度系统的控制。国内技术还不是很成熟，国内技术也不是很成熟，适应了高控制的局面。国外有许多成熟的产品。然而，国外有许多成熟的产品。然而，由于国外技术的保密性和我国发展工作的滞后，没有可靠的自我设置的表现。
国外温度控制系统发展迅速，在智能、自适应、参数自整定等方面取得了一定的成果。日本、美国、德国、瑞典和其他领先的技术已经生产出了许多商用的高性能温度控制器。它们主要具有以下特点：一是适用于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；二是适用于温度控制系统的控制，其中受控系统的数学模型为DIF；三是温度控制系统的控制，能够适应被控系统复杂的过程和参数的时间变化；四是温度控制系统一般采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论和计算机技术，先进算法应用广泛；五是温度控制器被广泛使用。在计算机软件技术的帮助下，温度控制器具有自动调整控制对象的控制参数和特性的功能，有的还有自我学习的功能，它可以根据历史经验和控制对象的变化，自动调整相关控制参数，以保证控制效果。六是具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。
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