届 分类号：TP212
单位代码 ：
山东科技大学
本科专业职业生涯设计基于单片机的温度控制系统设计
2012 年 4 月 10日
2012
1
摘 要
近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过 DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度
2
Abstract
In recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated.
.In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware tocoordinatetheoperation under the software control.
Keywords: SCM system; sensor; data acquisition; a / D converter temperature;
3
目 录
1 绪 论 ............................................. 2
1.1课题的背景及其意义 .............................................. 2 1.2课题研究的内容及要求 ............................................ 3
1．2.1 课题的主要研究的内容 ...................................... 3
2 AT89C51系列单片机介绍及硬件设计 ................... 5
2.1 AT89C51系列单片机介绍 .......................................... 5 2.1.1 AT89C51系列基本组成及特性 .................................. 5 2.1.2 AT89C51系列引脚功能 ........................................ 6 2.1.3 AT89C51系列单片机的功能单元 ................................ 8 2．2 硬件设计 ..................................................... 11 2.2.1 温度采样部分 .............................................. 11 2.2．2 控制温度 ................................................. 13 2.2.3 模数转换部分 .............................................. 14 2.2.4 模数转换技术 .............................................. 14 2.2.5 积分型模数转换器 .......................................... 14 2.2.6 显示部分 .................................................. 15
3 软件设计 ......................................... 17
3.1主程序流程图 ................................................... 17 3.2 读温度子程序 .................................................. 17 3.3 计算温度子程序 ................................................ 18 3.4按键流程图 ..................................................... 19 3.5 显示流程图 .................................................... 20
结 论 .............................................. 22 参考文献 ........................................... 23 谢 辞 .............................................. 24
1 绪 论
1.1课题的背景及其意义
现代工业设计，工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用，早期的温度控制主要用于工厂时间生产中，能起到实时采集温度数据，提高生产效率，产品质量之用。随着人们生活质量的提高，现代社会中的温度控制不仅应用在工厂生产方面也应用于酒店，厂房以及家庭生活中，在有些应用中，如高精度的生产厂房，对温度的要求极其严格，温度的变化极有可能对生产的产品造成极大的影响。因此，这就需要一种能够及时检测温度变化以及温度变化的设备，提供温度数据值，使人们对温度的变化做及时的调整，多点温度控制可根据人们不同的应用环境自行设置该环境的温度值，及时反映生产，生活中温度变化使人们能及时看到温度变化的第一手资料，提示人们温度变化情况，协助人们能及时的调整，起到温度报警作用，使温度控制更好的服务于社会生产，生活。
电子技术的飞速发展，给人类的生活带来了根本的的变革，特别是随着大规模集成电路的产生而出现了微型计算机，更是将人类社会带入了一个新的时代。利用微机的强大功能。人们可以完成各种各样的控制。然而，微机造价高，对于大多数的工业控制来说，也并不需要微机那样强大的功能，于是单片机就运用而生了。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，它主要用来完成各种控制功能。相对微机来说，单片机价格低，非常适合于应用在简单 的控制场合以降低成本。另外，单片机是按照工业控制要求设计的，其可靠性很高，可在工业现场复杂的环境下运行。单片机依靠其高的可靠性和极高的性价比，在工业控制，数据采集，智能化仪表，家用电器等方面得到极为广泛的应用。
温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。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。
在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度，温度测
2