自-毕业论文-单片机温度控制系统 .pdfVIP

1绪论

温度控制,在工业自动化控制中占有非常重要的地位。单片机系统的开

发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开

单片机的应用。将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系

统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控

制效果和控制精度。现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统

中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大

的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。但随之而来的

是巨额的成本。在很多的小型系统中，处理机的成本占系统成本的比例高达２0%，

而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这

些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机

控制小型的,而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。

温度控制,在工业自动化控制中占有非常重要的地位，如在钢铁冶炼过程中

要对出炉的钢铁进行热处理，才能达到性能指标，塑料的定型过程中也要保持一

定的温度。随着科学技术的迅猛发展,各个领域对自动控制系统控制精度、响应

速度、系统稳定性与自适应能力的要求越来越高,被控对象或过程的非线性、时

变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、各种不确定性以及现场测试手段

不完善等,使难以按数学方法建立被控对象的精确模型的情况。

随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展，在高集

成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的发

展，电子技术有了更高的飞跃,我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器

对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原

理图稍加改进,我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。

2总体设计方案

２．１温度控制的总体设计和思路

在这个系统中我们从性能及设计成本考虑，我们选择AT89Ｓ５2芯片。

AT89S52的广泛使用，使单片机的价格大大下降。目前，8９Ｓ52的市场零售价

已经低于8255、８２79、8253、8250等专用接口芯片中的任何一种;而89S52

的功能实际上远远超过以上芯片。因此，如把89Ｓ５2作为接口芯片使用，在经

济上是合算的。在温度传感器的选择上我们采用温度芯片ＤS１8B20测量温度。

该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在０

—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信

号，便于单片机处理及控制。本制作的最大特点之一就是直接采用温度芯片对温

度进行测量,使数据传输和处理简单化。采用温度芯片ＤS1８B2０测量温度,体现

了作品芯片化这个趋势。部分功能电路的集成,使总体电路更简洁，搭建电路和

焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路

的精确度。所以芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯

片,也是顺应这一趋势。对于温度的调节系统,我们才用的只是简单的升温和降温

方法，当温度低于我们设定的最低温度值时，则单片机系统则会通过一个高电平

的脉冲电流直接送给继电器，使连接在继电器上的电阻丝通电产生热量来提高温

度。如果当温度高于我们设定的最高温度值时,则单片机会通过另一个口发出一

个高电平的脉冲电流送个继电器，使连在继电器上的一个风扇启动，来降低温度。

在次过程中，我们通过单片机将传感器所测量出来的温度通过数码管显示出来。

这样就能只管的观察到即时的温度情况,以便更好的验证系统的性能。

2．2温度控制方框图

单片机温度控制系统采用的装置有单片机、温度传感器和温度调节设备组成

起结构如图2.１硬件结构图所示。

温度采集

数据显示

AT89S52

单片机

键盘温度控制