基于单片机的恒温箱控制系统的设计.doc

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 16 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： 目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。 控制精度为±1度。 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 日期、周次 1 总体设计，硬件设计 2012年12月24日~25日，17周 2 绘制软件程序流程图，编写软件 2012年12月26日~28日，17周 3 软、硬件仿真调试 2012年12月27日，18周 4 软、硬件仿真调试 2013年1月2日~3日，18周 5 撰写设计说明书 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： 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。 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。 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） 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，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。 三、恒温箱控制系统的硬件设计 1.系统设计要求 1)目标