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，A/D和D/A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）、D/A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 3
日期、周次 2012年12月24日~25日，17周 绘制软件程序流程图，编写软件 2012年12月26日~28日，17周 软、硬件仿真调试 2012年12月27日，18周 1
4 5 软、硬件仿真调试 撰写设计说明书 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。
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目 录
一、摘 要……………………………………………………………………………6 二、主要任务与目标 ………………………………………………………………7 三、主要内容与基本要求………………………………………………………7 四、恒温箱控制系统的硬件设计…………………………………………………7 1.系统设计…………………………………………………………………7 2.方案设计……………………………………………………………………8 五、恒温箱控制系统框图 …………………………………………………………8 六、功能模块………………………………………………………………………8 七、硬件设计及工作原理…………………………………………………………9 1.系统功能及工作流程介绍 ………………………………………………9 2.微处理器AT89C52…………………………………………………………9
3.温度传感器………………………………………………………………10
4.显示部分…………………………………………………………………11 5.键盘输入电路……………………………………………………………13 6.输出控制…………………………………………………………………13
7.温度越线报警电路………………………………………………………14
8.恒温箱控制器硬件系统图………………………………………………15 9.PID控制算法……………………………………………………………16 八、系统的软件设计 …………………………………………………………… 18 1.温度传感器DS18B20模块软件设计 …………………………………18 2.键盘管理模块 …………………………………………………………20 3.显示模块 ……………………………………………………………… 21 4.控制模块 ……………………………………………………………… 21 5.温度报警模块………………………………………………………… 21 6.PID控制程序设计…………………………………………………… 23 7.主程序模块…………………………………………………………… 24
九、硬件调试……………………………………………………………………25
十、仿真调试…………………………………………………………………… 25 十一、设计总结……………………………………………………………………25
参考文献…………………………………………………………………………26 附录1元件清单…………………………………………………………………27
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