四回路控制器硬件的设计-孙曙论文.doc

温湿度控制系统 毕业论文设计 姓名：张巍巍 学号：06 班级：540733 学校：吉林大学应用技术学院 摘 要 本课题介绍的是以单片机AT89S52为控制核心的四回路多点温度采集控制系统的设计。该系统通过多个温度传感器同时采集温度信号，并将温度信号转换成数字信号经单片机处理并经输出驱动电路显示于共阴极数码管。同时将控制规律预先设置，从而提出处理建议，自动判断出是否通过控制继电器动作来控制执行机构达到优化工业生产的目的。同时，可以通过四路按键开关来选择显示某待测点温度，使得管理人员更好的掌握生产过程。此外，只要对传感器类型进行改变和对程序做出调整，该系统可以满足其他生产控制的需要。 在本文中，首先针对系统所使用的单片机的性能和发展情况做了简单介绍同时对测量温度在-55～之间的做了介绍。其次，本文重点对测控硬件、软件的组成进行了分项、模块化逐步分析设计。对各部分的电路进行了介绍，最终实现了该系统的硬件电路绘制了电路原理图，完成了硬件调试根据硬件的设计和测控系统所要实现的功能，本设计对软件也进行了一一设计，并经过反复的模拟运行、调试，修改简化了软件系统，最后形成了一套完整的程序系统。：硬件系统第1章 引言 1 1.1本文研究的目的和意义 1 1.2 过程控制系统的发展 2 第2章?系统总体设计及主控芯片介绍 5 2.1 系统设计方案 5 2.2 最小系统设计方案 6 2.2.1主控芯片的选择方案 6 2.2.2 AT89S52的功能性能描述 7 2.2.3 AT89S52的引脚结构 8 2.2.4 存储器结构 10 2.2.5 中断系统 12 2.3?输入电路的设计 12 2.3.1 温度采集方案 12 2.3.2?数字温度传感器DS18B20简介 13 2.4 三位LED数码管驱动电路的设计 20 2.4.1 LED数码显示器的结构与显示段码 20 2.4.2 LED数码显示器的显示段码 21 2.4.3 LED数码显示器的显示方法 22 2.5键盘电路设计 23 2.5.1键盘电路选择 23 2.5.2 开关状态的可靠输入 23 2.5.3对按键进行编码给定键值或给出键号 23 2.5.4选择键盘监测方法 23 2.6 继电器控制电路 24 第3章?四回路温度采集控制系统的软件设计 25 3.1 主程序设计流程图 25 3.2 DS18B20读取温度子程序流程图 26 3.3 DS18B20计算温度子程序流程图 26 3.4 按键控制及扫描子程序流程图 27 3.5继电器控制子程序流程图 31 3.6 显示子程序流程图 33 第4章 结束语 34 4.1 总结和系统存在的问题 34 4.2 设计心得体会 34 致 谢 36 附录一：系统硬件电路图 38 附录二：实物照片 39 第1章 引言 1.1本文研究的目的和意义 在生产过程中，经常要对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，达到提高产品质量，降低成本的目的。在科学研究中，应用数据采集系统获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大。 在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要的地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。温度检测系统应用十分广阔 由此可以看出，测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。随着单片机技术的迅速兴起与蓬勃发展，其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出，所以其应用也十分广泛。2.1 系统设计方案 此次设计的主要应用在粮食仓储系统、楼宇自动化、系统、石化、温度传感器满足温度测量 图2-1 系统总体框图 2.2 最小系统设计方案 2.2.1主控芯片的选择方案 微型计算机渗透到测试领域并得到充分发挥，是现代测试技术发展的必然趋势，也是目前作为智能仪表的设计的一般方法，目前市场上的单片机从数据总线宽度上来分主要有8位机、16位机、32位机，其中的32位单片机近年来在信号分析与处理、语音处理、数字图象处理等数字信号处理运用领域得到广泛的运用，但在工业测控现场，占主导地位的还是8位机和16位机，对本课题涉及的多路温度的测量，运用单片机的