北京化工大学课程设计说明书.doc

北京化工大学课程设计说明书.doc北京化工大学课程设计说明书学生姓名: 杨泽文班级: 机械1207学号: 2012013203专业:机械工程及自动化题目: 基于单片机的化学反应罐的温度控制系统设计指导教师:何雪涛2015年1月13日1・,温度的变化都会对其产生一定程度的影响,所以,适时和恰当的温度控制对生产生活具有非常重要的作用。在过去,对温度的控制总是采用常规的模拟调节器,然而,这种调节器存在的缺点是控制精度低,具有滞后、非线性等特点。本文将采用微电子技术来控制温度变化,这类电路设计简单,控制效果好,具有很强的实用性。:基于单片机的化学反应罐的温度控制系统设计。主要任务:1•化学反应罐标准温度为150°C,精度要求为±1°C。2•使用温度传感器在反应罐上测得三个点的温度值,取平均值。若低于149°C,亮灯报警并启动加热装置;若高于151°C,亮灯报警并启动冷却装置。实时显示当前实际温度,显示精确为1°C。开发环境:本设计系统的软件部分是通过血订uVision4进行编译,并由Proteus进行仿真测试。技术指标:以AT89C51系列单片机为核心部件。以模拟电路为硬件基础。以C语言为软件实现语言。功能概述:在该温度控制系统中,单片机为核心部件进行检测控制。在该环境温度控制系统中,采用扫描程序不间断地进行温度检测采用PT100温度传感器将实时温度传送至AD转换器ADC0808,转换完成后送入单片机,并加以显示的过程。再通过按键设定标准温度。并将测得温度平均值与标准值进行比较,若实际温度低于149°C,则进行升温过程;若实际温度高于151°C,则进行降温过程,实现温度控制和报警的冃的。第二章系统总体设计及方案1单片机的介绍随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPI;、RAM、ROM、定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,因此单片机早期的含义称为单片微型计算机,直译为单片机。单片机具有以下特点:具有优异的性能价格比。集成度高、体积小、可靠性高。控制功能强。低电压、低功耗。,在于该控制系统是否拥有人性化的操作功能。为了使本次设计的环境温度控制系统具有操作简单、灵活及高可靠性等特点,确定了该系统功能:1・独立按键输入温度。2•使用温度传感器PT1OO进行温度采集。3•。温度控制,温度若超上下限进行相应处理并亮灯报警。PT1OO温度测量范围-50°C~200°C,反应罐温度有效范围为149°C'151°C,允许误差为±1°C。,它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0°C时阻值为100欧姆,在100°。PT100/PT1000钳电阻RT曲线图表 、独立键盘输入、温度显示、温度控制执行等四大模块组成。1•温度采集:由温度传感器PT100完成,并通过ADC0808转换后与单片机进行数据传输。独立按键输入:将键盘扫描程序设置在主函数中while循环函数的第一条语句,不断刷新获得设定温度,按下确定键后执行温度比较和温度控制。3•温度显示:通过8个7段LED数码显示管显示当前温度值,及时反应当前温度的变化与设置温度的关系。4•温度控制执行:系统根据当前温度与设置的温度自动进行相应的升温或降温的操作,在系统自动进行升温或降温处理的同时显示相应的指示灯。5•超限报警:在任务书要求中,当温度超出设置温度±1°C时发出超限报警。**********A/D转换模块00A/D转换模块3552825200025按键模块020000按键模块4086225111442529432251514475293370036195015621001533525156210092392515716253048002076450127000AT89C5100AT89C51323850384810温控执行模块020000温控执行模块342900220980报警模块020000报警模块该系统由核心部件AT89C51來处理从键盘输入电路和温度采集电路送入的数据,并通过温度显示电路进行温度显示,由温度控制电路来进行相应的升温或降温的操作,如果超出温度限制则激发报警模块。Proteus屯路图主要由以下几部分构成:C51主机。ADC0808o晶振复位屯路。PT100温度采集屯路LED显示屏。加热冷却屯路。按