毕业设计(论文)-单片机恒温箱的设计课题论文.doc

目录
引言 1
第1章绪论 2
课题研究的背景 2
课题研究的意义 2
课题研究的内容 2
第2章智能恒温箱的系统概述 4
系统的主要功能 4
系统需求分析 5
智能恒温箱的工作流程 5
恒温箱的工作过程 7
本章小结 7
第3章智能恒温箱的硬件设计 8
硬件的电路设计概述 8
总体硬件原理图 8
时钟电路设计 10
复位电路设计 10
显示电路的设计 11
显示电路概述 11
七段LED数码管的原理 11
显示电路整体设计 13
开关键盘设计 14
指拨开关 14
按键开关 14
指示灯电路 15
温度采集电路 16
本章小结 19
第4章软件设计 20
软件任务分析 20
程序流程图 20
本章小结 25
结论与展望 26
致谢 27
参考文献 28
附录A PROTUES仿真图 29
硬件原理图 30
附录B 一篇引用的外文文献及其译文 31
80C51 33
附录C 主要参考文献题录及摘要 37
附录D 主要源程序 39
插图清单
图2-1 系统主要功能模块方框图 4
图2-2 恒温箱工作流程 6
图3-1 总体硬件原理图 9
图3-2 外部振荡电路 10
图3-3 硬件复位电路 11
图3-4 一位共阴极数码管引脚图 12
图3-5 显示电路 13
图3-6 开关电路 14
图3-7 按键抖动电压波形 15
图3-9 温度指示灯电路 16
图3-10温度采集电路 16
图4-1 主程序流程图 21
图4-2 温度设定子程序流程图 22
图4-3 温度采集计算子程序流程图 23
图4-4 温度比较处理子程序流程图 24
图4-5 温度显示子程序流程图 24
表格清单
引言
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题,开发出性能较好的温度控制系统对于测控技术的发展具有很大的意义。
采用数字温度传感器DS18B20,因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接,故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头,探入到狭小的地方,增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行多范围的温度检测。
由于单片机功能强大,可大大加快系统的开发与调试速度,并具有控制方便、简单、灵活等特点,因此本设计硬件电路以80C51单片机为核心来实现温度控制,具有实用性强、可靠性强等特点。
绪论
课题研究的背景
二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点,所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域,使产品小型化。智能化,既提高了产品的功能和质量,又降低了成本,简化了设计。它迅猛的发展到了各个领域,人们也越来越感到应用单片机技术的优越性,因而单片机也得到了广泛的应用。同时,它也不断地完善和发展。
智能恒温箱的温度是医疗、工业生产和食品加工等领域的关键,因此对温度的测量及控制始终占据着重要的地位。市场上常见的温度传感器以电压输出为主要形式,不同的的传感器其非线性曲线也各不相同,缺乏一个产品应具备的通用性和互换性。温度传感器应用范围很广、使用数量很大,但是在常规的环境参数中由于温度受其它因素影响较大,而且难以校准,因此,温度也是最难准确测量的一个参数。常规方法测量温度误差大、准确度低、测量滞后的时间长。
今年来,国内传感器正向着集成化、智能化、网络化和单片机的方向发展,为开发新一代温度测量系统创造了有利条件。
在智能恒温箱控制系统的设计中,用数字传感器将温度信号以数字信号的方式传送给单片机,经单片机处理后的温度数值,一方面送LED数码管显示;另一方面与给
定值经行比较,判断温度高低,从而采取相应的措施:加热或者制冷。使温度达到设定值。
智能恒温箱主要是用来控制温度,他为农业研究、生物技术、测试提供所需的各种环境模