毕业论文：基于单片机热水机温度电路设计.doc

毕 业 论 文 题 目 热水机温度控制电路设计 　　　 　　　　　　　　 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 答辩日期  摘　要 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。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来应用。 本文首先介绍了控制系统的设计意义、开发环境及仿真系统。然后阐述了系统硬件设计方法,各部分电路的功能及I/O端口的分配，确定了技术指标及器件的选择。最后着重论述了系统软件设计的过程，各功能程序设计方法，电路和程序的仿真调试过程，及系统电路的测试方法。 文中详细阐述了控制器硬件和软件设计方法，给出了完整的电路原理图和控制程序，将设计的控制程序下载到目标单片机中，经实际应用表明达到了设计任务要求。 主要完成的设计工作有： 电路原理图设计 控制程序设计 电路和程序仿真调试 程序下载及电路运行 目录 第1章 绪论 1 1.1 设计任务 1 1.2 单片机应用领域 1 第2章模数转换接口电路及其应用 3 2.1模数转换器的主要性能指标 3 2.2A/D转换器与单片机的接口 4 第3章 A/D转换器芯片ADC0809 6 3.1 ADC0809芯片简介 6 3.2 ADC0809与51系列单片机的接口 8 第4章 热水机温度计电路设计 12 4.1 热水机温度控制部分的工作原理 12 4.2 电路设计 12 第5章 系统软件设计 17 5.1 编程思路 17 5.2电路设计程序 22 5.3热水机温度电路程序清单 25 小结 33 致谢 34 参考文献 35 第1章 绪论 1.1 设计任务 利用AT89C51单片机作为控制器，通过编程对外设电路进行控制，实现过程控制。 1.2 单片机应用领域 由于单片机领域，主要表现在以下几个方面。 家用电器诸如电视机、录像机、电风扇和空调机等已普遍采用了单片机或者专用单片机集面电路控制。随着家用功能的日趋复杂化和节能化发展势头，不使用单片机控制的家用电器已无竞争能力。 1.2.2单片机在机电一体化中的应用 机电一体化单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。 仪器仪表是单片机广泛应用的领域。目前常将具有单片机的仪器仪表称为智能仪表。智能仪器表最主要的特点是提高了测量速度，改善了人—机界面，简化了操作。许多智能仪器仪表还能自动完成校正、补偿、测量值的误差分析和处理、对测量值进行各种数学运算、标准变换等等，使输出的数据与被测量值直接对应。有的还可以存储、联网等等。 单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上。更重要的意义还在于，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前继电接触器控制，模拟电路、数字电路实现的大部分控制功能，现在已能使用单片机通过软件方法现了。这种以软件取硬件并能提高系统性能的控制技术，称之为微控制技术。微控制技术标志着一种全新概念的出现，是针对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展，日益完善，更加充实，因此，了解单片机掌握其应用技术，具有划时代的意义。 第2章模数转换接口电路及其应用 在实际应用中，单片机控制系统经常要对各种现场信号，如温度、压力、流量、位移、速度等进行检测与控制。这些非电量信号通常要先经过各种相应的传感器检测变换后变为电压或电流等电信号，这些电信号是大小随时间连续变化的模拟信号。而单片机只能接收和处理数字信号，因此必须要把这些模拟信号转换为数字信号，将模拟信号转换成数字信号的电路称为模/数转换器，即A/D转换器或ADC(Analog to Digital Converter) 2.1模数转换器的主要性能指标 2.1.1分辨率 A/D转换器的分辨率是指转换器对输入量微小变化的响应能力，习惯上以转换器输出的二进制数的位数或BCD码的位数来表示。如一个8位二进制A/D转换器的分辨率为8位；一个3位半BCD码A/D转换器的分辨率为3(1/2)位，最大输出数据为1999。分辨率也可用绝对分辨率和相对分辨率来表示，绝对分辨率定义为输出数字量发生1LSB(最低有效位)变化所对应的输入模拟量的变化值，即等于输入模拟量满量程值/最大输出数据值，如满量程为5V时，8位二进制A/D转换器的绝对