基于单片机的恒温箱控制系统毕业设计论文

一.课程设计内容

运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识,设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器,对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计,AD和DA转换器件可自行确定,利用按键(自行定义)进行温度的设定,同时将当前温度的测量值显示在LED上。

恒温箱控制器要求如下:

1) 目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。 2) 控制精度为±1度。

3) 温度传感器输入量程:30摄氏度——120摄氏度,电流4——20mA。

加热器为交流220V,1000W电炉。

二.课程设计应完成的工作

1)硬件部分包括微处理器(MCU)、DA转换、输出通道单元、键盘、显

示等;

2)软件部分包括键盘扫描、D A转换、输出控制、显示等; 3)用PROTEUS软件仿真实现;

4)画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图;

5)撰写设计说明书一份(不少于2000字),阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法,重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容,以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。

注:设计说明书题目字体用小三,黑体,正文字体用五号字,宋体,小标题用四号及小

四,宋体,并用A4纸打印。

三.课程设计进程安排 序号 课程设计各阶段名称 1 总体设计,硬件设计 2 绘制软件程序流程图,编写软件 日期、周次 2012年12月24日~25日,17周 2012年12月26日~28日,17周

3 4 5 软、硬件仿真调试 软、硬件仿真调试 撰写设计说明书 2012年12月27日,18周 2013年1月2日~3日,18周 2013年1月4日,18周 四、.设计资料及参考文献 1.王福瑞等.《单片微机测控系统设计大全》.北京航空航天大学出版社,1999 2.《现代测控技术与系统》 韩九强 清华大学出版社 2007.9 3.《智能仪器》 程德福,林君主编 机械工业出版社 2005年2月 4.《测控仪器设计》浦昭邦,王宝光主编 机械工业出版社 2001 5.Keil C51帮助文档 五.成绩评定综合以下因素:

(1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。 (2) 独立工作能力及设计过程的表现 (占20%)。 (3) 回答问题的情况(占20%)。

说明书和图纸部分评分分值分布如下: 1、需求分析与设计思路(10分)

要求说明设计任务的具体技术指标打算如何实现,根据实现各技术指标的解决方法,提出总体设计的思路和解决方案,说明其中关键问题及其解决办法。

2、总体方案设计(10分)

根据设计思路,完成:1)软件与硬件分工说明;2)硬件总体框图;3)软件结构图。

3、详细设计(35分) 根据总体设计:

1)用Proteus画出电路原理图;(10分)

2)列出元件清单并说明元件选择及参数选择的依据;(5分) 3)画出单片机片内资源分配图(或表);(5分) 4)画出软件流程图;(10分) 5)提交程序清单。(5分)

4、使用说明(5分,第3)项为2分,其余每项1分。)

1)性能和功能介绍;2)各操作开关、按钮、指示灯、显示器等的作用介绍;3)使用操作步骤;4)故障处理。

一、主要任务与目标:

恒温控制在工业生产过程中举足轻重,温度的控制直接影响着工业生产的产量和质量。本课题基于单片机设计一个恒温箱控制系统,系统包括硬件和软件两部分,其中硬件包括数据采集、显示、控制、报警及温度传感器的设计,软件包括键盘管理程序设计、显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。

能够实现设置和调节初始温度值,进行数码显示,当加热到设定值后立刻报警。设计过程中设计的控制方案能够保证精度,考虑系统的安全性、可靠性和稳定性。

二、主要内容与基本要求:

1.主要内容:

(1)了解温度传感器特点及其适用范围,针对恒温箱进行合理的选型; (2)掌握控制器单片机的有关知识,并熟悉其编程; (3)对单片机测控程序及其接口技术作重点的掌握;

(4)在以上几个内容的基础上,进行课题的总体设计,绘制系统的总体电路。选择合适的相关硬件,最终完成本课题的设计。

2.基本要求:

运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识,设计出

一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器,对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计,AD和DA转换器件可自行确定,利用按键(自行定义)进行温度的设定,同时将当前温度的测量值显示在LED上。

三、恒温箱控制系统的硬件设计

1.系统设计要求

1)目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。控制精度为±1度。 2)温度传感器输入量程:30摄氏度——120摄氏度,电流4——20mA。 加热器为交流220V,1000W电炉。

3) 键盘按键输入, 具有设定、加温、减温、复位等。 4) 显示功能, 数码管显示设定值与当前所测温度值。 5) 具有超温报警功能。 6) 具有掉电保护功能。

2 .方案设计

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