基于单片机的温度控制系统的设计.doc

编号: 毕业论文(设计)题 目 基于单片机的温度控制系统的设计指导教师 学生姓名 学 号 200811705059 专 业 机械设计制造及其自动化 教学单位 德州学院机电工程系 （盖章） 二0一二年五月十日德州学院毕业论文（设计）开题报告书2012年01月15日院（系）机电工程系专 业机械设计制造及自动化姓 名 学 号200811705059论文（设计）题目基于单片机的温度控制系统的设计一、选题目的和意义温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的电阻炉及各种不同用途的温度箱等。用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量，单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备，并且在设计中还加入常用的LCD液晶显示及常用电路，使得整个设计更加完善。二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势国内外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。目前社会上温度控制大多采用智能调节器，国产调节器精度和分辨率较低，温度控制效果不是很理想但价格很便宜，国外调节器分辨率和精度较高，价格较贵。日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一套商品化的，性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。单片机的体积小、性能价格比高、应用灵活性强等特点在嵌入式微控制系统中具有十分重要额地位。从工业自动化、自动控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等方面直至国防尖端技术领域，单片机都发挥着十分重要的作用。三、课题设计方案 主要说明：研究（设计）的基本内容、观点及拟采取的研究途径和方法。 按照系统设计功能的要求，确定系统有6个模块组成：电源模块、主控制器模块、温度传感器模块、报警电路模块、按键预置温度值电路模块及LCD显示模块。根据系统的设计要求，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS18B20，选择单片机AT89S51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。采用DS18B20温度传感器，省却了采样保持电路、运放、数模转换电路以及进行长距离传输时的串并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。系统的总体设计思路是温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89S51单片机上，经过AT89S51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器为点阵字符LCD1602液晶模块。四、计划进度安排 主要说明：起止时间及分阶段的进度要求。（1）2011年11月10日至2011年11月24日：学生与指导教师双选，拟定设计论文题目：学生根据情况选择指导教师，并经过指导老师同意确定。指导教师与学生见面，学生根据自身的实际情况和今后的发展与指导教师商量后选定或自拟设计论文题目。（2）2011年11月底至12月初设计论文题目论证：与指导教师所出的参考设计论文题目进行分析、讨论，最后确定设计论文题目。（3）2011年1月01日至2011年1月10日；查阅相关文献，撰写开题报告。（4）2012年01月10日至2012年04月07日；资料搜索、调研及方案确定，进行毕业设计计算，绘制相关图纸，撰写论文初稿。（5）2012年04月中旬；中期查询，对论文初稿进行检查、修改。（6）2012年04月中旬至2012年05月中旬；完善设计，说明书和图纸修改。（7）2012年05月中旬至2011年05月下旬；毕业设计论文答辩资格审查。（8）2012年05月下旬至2012年06月初；毕业设计论文答辩。五、主要参考文献1 张毅刚.单片机原理及应用 M.北京：高等教育出版社20082 Dallas Semiconductor 公司 DS1820 技术资料3 DALLAS DS18B20 数据手册Z.4 陈 慧 双单片机电阻炉温度控制系统设计及仿真J 制造业自动化 2010第32卷 第10期5 谭 杰 胡真瑞 浅谈单片机温度控制系统J 科技向导 2011年第17期6 王梅红 基于单片机的温度控制系统设计与仿真J 四川兵工学报 2012年第33 卷 第2 期7 刘 敏 基于AT89S53单片机电阻炉温度控制系统设计J 宁夏电子 2008第4期指导教师意见及建议： 签名： 年 月 日教学单位领导小组审批意见： 组长签名： 年 月 日德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 2012 年 4月 18日毕业论文（设计）题目： 基于单片机的温度控制系统的设计学生姓名 学 号200811705059指导教师杨光军职 称讲师计划完成时间：2012年5月5日 2011.11.3-2012.1.20 确定毕业设计论文题目及撰写开题报告。 2012.1.21-2012.3.30 查询相关材料、进行课题研究，在已完成研究的基础上撰写毕业设计，完成设计初稿。2012.4.1-2012.4.15 撰写毕业论文内容，并且完善设计。2012.4.16-2012.4.30 上交论文让老师审阅，根据指导教师提出的修改意见进行修改，并最终定稿。2012.4.30-2012.5.6将设计论文交于评阅教师进行评阅，根据评阅教师意见，进一步修改设计论文，准备答辩。完成情况：到现在为止，我通过查找资料学到了很多有单片机控温的技术资料，并且有了整体的设计方案，开始了本次课题设计的基于单片机的温度控制系统的设计。开始绘制电路原理图。现在论文所需资料已经基本齐全，毕业论文的初稿已经完成。开始绘制电路原理图和编程工作。指导教师评议（指出优点和不足，如有其它建议，可另附页） 签 名： 年 月 日备 注：目 录摘 要11系统的总体设计11.1 设计背景11.2 系统总体设计方案简介12系统各模块方案论证与选择22.1 主控制器模块22.2 温度模块22.3 显示模块33 系统的硬件及各模块电路设计43.1 中央处理器43.2 DS18B20的简介及其与单片机接口电路设计63.3 LCD显示模块及其与单片机的接口电路103.4电源、按键、报警、温度控制模块114系统软件设计144.1系统主程序的设计144.2 各模块子程序设计155 全文总结185.1 经济效益分析185.2 社会效益分析18参考文献19谢 辞20德州学院 机电工程系 2012届 机械设计制造及自动化专业 毕业论文（设计）基于单片机的温度控制系统的设计 （德州学院机电系，山东德州 253023）摘 要：本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机，并且通过液晶1602实时显示温度。该控制系统的包括：温度检测电路、温度控制电路、液晶显示电路和一些接口电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。软件设计部分在这里采用模块化结构，主要模块有：液晶显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。关键词：AT89S51单片机；DS18B20；温度芯片；温度控制；液晶 1系统的总体设计1.1 设计背景 随着社会的快速发展，科技的进一步加速，智能化测温已是现代温度控制发展的主流方向。温度在我们日常生活中是无时不在的物理量，温度的控制问题在各个方向领域都有着积极的意义。近年来，温度控制系统已应用到各个方面，但温度控制一直是一个未完全开发的领域，又是与人们息息相关的问题。温度控制系统的主要要求是确保温度在一定规定的范围内变化，并要求其温度稳定性好且不震荡。用单片机对温度进行控制不仅简单、方便、灵活性大，而且还可以很大程度的提高被控对象的技术指标，因而能够大幅度提高产品的质量。用单片机将检测到的温度信号与输入的温度上限、温度下限进行比较，并作出判断是否启动继电器以开启加热制冷设备以控制温度，而且在设计中还加入常用的LCD液晶显示及常用电路，使得整个设计更加完善。1.2 系统总体设计方案简介按照系统设计功能的要求，确定系统有6个模块组成：电源模块、主控制器模块、温度传感器模块、报警电路模块、按键预置温度值电路模块及LCD显示模块1。系统程序主要包括：主程序、温度采集子程序、温度控制子程序、显示子程序、报警子程序。根据系统的设计要求，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS18B20，选择单片机AT89S51为测控系统的控制芯片来完成数据的采集、处理、显示、报警等功能。采用DS18B20数字温度传感器，省却了采样、保持电路，运放，数、模转换电路以及进行长距离传输时的串、并转换电路，简化了电路，缩短了制作时间，降低了系统的硬件成本。 系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89S51单片机上，经过AT89S51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器为点阵字符LCD1602液晶模块。检测范围5摄氏度到60摄氏度。本系统除了显示温度以外还可以设置一个温度值，对所测温度进行监控，当温度高于或低于设定温度时，开始报警并启动相应程序（温度高于设定温度时，风扇开；当温度低于设定温度时，加热器开）。系统框图如图1：图1 系统框图2系统各模块方案论证与选择2.1 主控制器模块方案一：采用DSP作为系统控制器。DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。DSP具有对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小，容易实现集成，可分时复用，共享处理器，方便调整处理器的系数实现自适应，可用于频率非常低的信号等优点。但DSP硬件电路比较复杂，且价格昂贵，数字系统由耗电的有源器件构成，没有无源设备可靠。方案二：采用单片机作为系统控制器。单片机具有可靠性强、性价比搞、电压低、功耗低等优点得到迅猛发展和大范围推广，单片机算术运算功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种逻辑功能，本身带有定时器、计数器，可以用来定时和计数，并且其功耗低，体积小，计数成熟和成本低等优点。其代表为AT89S51。基于以上分析，拟定方案二，用AT89S51单片机作为控制器2。2.2 温度模块（1）温度采集单元方案一：采用模拟集成温度传感器模拟集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。典型代表是AD590。AD590是温度-电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有很大的帮助。但需要放大电路和A/D转换电路，电路设计较为繁琐。由于AD590的增益有偏差，因此应对采集电路进行调整，增加设计难度。方案二：采用数字单片智能温度传感器数字温度传感器包含A/D转换器、温度传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路等模块。其典型产品有DS18B20。DS18B20是美国DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，其温度测量范围为55125，可编程为9位12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625,被测温度用符号扩展的16位数字量方式并以串行形式输出，其工作电源既可采用寄生电源方式产生，也可在远端引入，多个DS18B20还可以并联到3、2根线上，CPU只需一根端口线就能与许多DS18B20通信，占用CPU的端口较少，并且制作简单，外接电路简单。比较以上方案，由于DS18B20将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便与AD590相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS18B203。（2）温度控制单元方案一：采用可控硅来控制加热器有效功率，可控硅是一种半控器件，应用于交流电的功率控制有两种形式，但是该方案电路设计复杂，需使用光耦合驱动芯片以及变压器等器件。方案二：采用继电器控制。使用继电器可以很容易地实现通过较高的电压和电流，在正常条件下，工作十分可靠。继电器无需外加光耦，自身即可实现电气隔离。这种电路无法精确实现电热丝功率控制，电热丝只能工作在最大功率或零功率，对控制精度将造成影响。但可以由多路加热丝组成功率控制，由单片机对温差的处理实现分级功率控制提高系统动态性能。基于以上分析以及现有器件限制选择方案二，简单易行，可实现性强。2.3 显示模块方案一：采用传统的七段数码LED显示器。LED虽然价格便宜，但在现代的许多仪表、各种电子产品中逐渐被LCD所取代。方案二：采用LCD液晶屏进行显示。LCD液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件，只要23伏就可以工作，工作电流仅为几微安，是任何显示器无法比拟的，同时可以显示大量信息，除数字外，还可以显示文字、曲线，比传统的数码LED显示器显示的界面有了质的提高。在仪表和低功耗应用系统中得到了广泛的应用。虽然LCD显示器的价格比数码管要贵，但它的显示效果好，是当今显示器的主流，所以采用LCD 作为显示器。3 系统的硬件及各模块电路设计3.1 中央处理器中央微处理器 AT89S51：AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80S51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4K Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级并且2层中断嵌套，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路以及片内时钟振荡器4。3.1.1 AT89S51引脚简单介绍图2 AT89S51引脚图40个引脚按其功能可分为如下3类：电源及时钟引脚VCC、VSS、XTAL1、XTAL2。控制引脚PSEN、ALE/PROG、EA/VPP、RST。I/O口引脚P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的外部引脚。3.1.2 时钟电路与复位电路 AT89S51单片机各功能部件的运行都以时钟信号为准，有条不紊、一拍一拍地工作。因此时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。其时钟电路原理图如图3所示5。图3 时钟电路原理图复位是单片机的初始化操作，只需给AT89S51的复位引脚RST加上大雨2个机器周期（即24个时钟震荡周期）的高电平就可使AT89S51复位。复位电路通常采用上自动复位和按钮复位两种方式。上电复位是通过外部复位电路给电容C充电加至RST引脚一个短的高电平信号，次信号随着VCC对电容C的充电过程而逐渐回落，即RST引脚上的高电平持续时间取决于电容C的充电时间。因此为保证系统能可靠地复位，EST引脚上的高电平必须维持足够长的时间。其复位电路原理图如图4所示。图4 复位电路原理图3.1.3 单片机最小系统电路图51系列单片机最小系统包括三部分：电源、复位电路和晶振电路。其最小系统电路图如下图5所示。图5 最小系统原理图3.2 DS18B20的简介及其与单片机接口电路设计DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器，它能直接读出被测温。DS18B20是DALLAS公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器，性价比非常好，只需要一根线就能直接读出被测温度，并可根据实际需求编程实现912位数字值的读数方式6。3.2.1 DS18B20的引脚功能序号名称引脚功能描述1GND接地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3VDD可选择为VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。表1 DS18B20芯片的引脚功能图3.2.2 DS18B20的内部结构温度传感器DS18B20的内部结构如下图 6所示，主要包括：64位ROM、温度传感器、高速缓存器及配置寄存器等部分组成。图6 DS18B20的内部结构3.2.3 DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理如下图7所示,图7 DS18B20测温原理DS18B20主要由一下几部分组成：温度系数振荡器、减法计数器、斜率累加器、温度寄存器。温度系数振荡器用于产生减法计数脉冲信号，低温度系数振荡器受温度的影响度很小，所以用于产生固定频率的脉冲信号，此信号送给减法计数器1，高温度系数振荡器随温度变化其振荡频率的改变而改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的欲置值。减法计数器对脉冲信号进行减法计数。温度寄存器存放转化后的温度数值。DS18B20的测温原理：减法计数器1对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将会自动加1。减法计数器1的预置将被重新装入，减法计数器1将重新开始对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行计数，循环一直到减法计数器2减到0为止,温度寄存器值的将停止累加。这时温度寄存器中的数值即为所测的温度7。3.2.4 DS18B20与单片机的接口设计及工作时序图8 DS18B20与单片机的接口电路 由DS18B20的通讯协议可知，其温度转换包括以下三个步骤8：1. 每次读写前都必须要进行复位；2. 复位成功后必须发送一条ROM指令；3. 最后发送RAM指令，才可以对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待1560微秒左右后发出60240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。工作时序包括以下几个步骤：初始化时序、写时序和读时序，其是时序图如图9。(1) 初始化时序图 图9 初始化时序总线上的所有操作都是从初始化后开始的，主机响应应答脉冲。应答脉冲使主机知道总线上有从机设备并且从机设备准备就绪。主机会输出低电平并保持时间480微秒以上，从而产生复位信号。接着主机将会释放掉总线，4.7K上拉电阻会将总线拉高并延时1560微秒，此时主机进入接受模式，以产生低电平应答脉冲，此低电平要延时480微秒。(2) 写时序图图10 写时序 写时序包括写0和写1时序。所有写时序至少需要60微秒，而且在2次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间，并且都是以总线拉低开始的。写1时序，主机会输出低电平，并延时2微秒，然后释放总线，再延时60微秒。写0时序，主机会输出低电平，并延时60微秒，然后再释放掉总线并延时2微秒。(3) 读时序图 图11 读时序主机发出读时序时，从机才向主机传输数据，所以在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。所有读时序至少需要60微秒，并且在2次独立的读时序之间至少需要1微秒的恢复时间。每个读时序都由主机发起，至少拉低总线1微秒。主机在读时序期间必须保持总线释放，并且在时序起始后的15微秒之内采样总线状态。主机输出低电平延时2微秒，然后主机转入输入模式并延时12微秒，然后读取总线当前电平，最后再延时50微秒8。3.3 LCD显示模块及其与单片机的接口电路3.3.1 1602字符型LCD简介及引脚功能说明字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。1602基本参数为显示容量:162个字符、芯片工作电压:4.55.5V、工作电流:2.0mA(5.0V)、模块最佳工作电压:5.0V、字符尺寸:2.954.35(WH)mm。1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下表2所示8。 引脚符号功能说明1VSS一般接地2VDD接电源（+5V）3V0液晶显示器对比度调整端，接地电源时对比度最高，接正电源时对比度最弱（使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。4RSRS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。5R/WR/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。6EE(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。7DB0低4位三态、 双向数据总线 0位（最低位）。8DB1低4位三态、 双向数据总线 1位9DB2低4位三态、 双向数据总线 2位10DB3低4位三态、 双向数据总线 3位11DB4低4位三态、 双向数据总线 4位12DB5低4位三态、 双向数据总线 5位13DB6低4位三态、 双向数据总线 6位14DB7高4位三态、 双向数据总线 7位（最高位）（也是busy flag）15BLA背光电源正极16BLK背光 电源负极表2 LCD1602的引脚功能图3.3.2 1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表3所示9：序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3确定输入模式00000001I/DS4控制显示开/关0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7确定字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8确定数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到DDRAM或CGRAM10要写的数据的内容11从DDRAM或CGRAM读数据11要读的数据的内容表3 LCD1602控制命令表3.3.3 1602LCD与单片机的接口电路图12 LCD1602与单片机的接口电路图3.4电源、按键、报警、温度控制模块（1）电源图13 系统电源电路图（2）按键电路图14 按键电路图（3） 报警电路图15报警电路（4）温度控制电路图16温度加热控制电路图17温度制冷控制电路（5）系统整体电路图18系统整体电路4系统软件设计4.1系统主程序的设计系统的软件主要是采用C语言，对单片机进行变成实现各项功能。主程序对模块进行初始化，而后调用读温度、处理温度、显示、键盘等模块。用的是循环查询方式，来显示和控制温度，主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值并负责调用各子程序10。控制算法在主程序中实现，软件总体结构如图19所示图19 系统主程序流程图主程序主要完成以下几部分任务11：(1)初始化 设置各参数的初始值，设定中断及定时器。(2)温度检测 此部分通过传感器以及一些辅助设备，对温度进行采集。(3)按键检测 检测是否有按键按下，来调节上下线温度。(4)继电器程序 通过继电器来控制加热、制冷设备进行控制(这里本设计以LED灯代替，红灯为加热，绿灯为制冷)。4.2 各模块子程序设计1键盘扫描处理子程序完成对温度上下限的设定警功能。如图20所示12。图20 键扫描处理子程序流程图2.温度显示子程序实现温度的实时显示，如图21所示13。图21 显示子程序流程图3 温度控制子程序实现温度的实时控制，如图21所示14 。图22 温控程序流程图3 报警子程序，如图23所示。图23 报警电路程序流5 全文总结5.1 经济效益分析本系统的设计是为了保证某特定环境温度维持在设定的范围内，以保证工作系统在稳定的状态下工作。本系统的设计成本很低，如果采用大批量生产的话，生产成本会更低。本系统能够很稳定的控制温度而且稳定性很高。只要配上适当的温度传感器，这个系统便还可以实现很多领域的温度自动控制。这对于提高系统的利用率，避免重复设计有很大的帮助的。在本系统的作用下，可以为工作系统提供一个良好的环境，使产品的数量和质量有很大的提高。使得产品的生产成本降低，从而使系统的使用者获得的利润提高了。通过分析表明：本系统是一个性价比比较好的系统，不论对于生产者还是使用者来说，它都可以带来好的经济效益。5.2 社会效益分析本设计是以AT89S51为核心，利用软硬件相结合的自动控制的典型例子。在单片机自动控制已经广泛的应用于人们的生产和生活的今天，传统用模拟电路来控制温度的做法，已经逐渐被淘汰。这个系统的实现改变了传统的温度控制方法，为温度的控制开辟了一条新的道路。根据我国的科技和工业水平，这个系统的设计是符合工业生产的需要。实现我国的工业化，自动控制是其中的一个重要目标，自动控制系统正广泛的应用于工业生产和人们的日常生活。本系统的设计成功知识实现自动控制的“冰山一角”，但它为以后更加智能化、人性化的自动控制系统的设计作了铺垫。因此这种系统的设计具有比较好的社会效益14。经过长时间的方案论证、系统的硬件和软件的设计、系统的调试。查阅了大量的关于传感器、单片机及其接口电路、以及控制方面的理论。经过了一番特殊的体验后，经历了失败的痛苦，也尝到了成功的喜悦。第一次靠用所学的专业知识来解决问题。检查了自己的知识水平，使我对自己有一个全新的认识。通过这次毕业设计，不仅锻炼自己分析问题、处理问题的能力，还提高了自己的动手能力。这些培养和锻炼对于我们这些即将走向工作岗位的大学生来说是很重要的。这次毕业设计基本的完成了任务书的要求，实现了温度的控制。通过测试表明系统的设计是正确的。但是由于设计者的设计经验和知识水平有限，系统还存在许多不足和缺陷。今后还需进一步改进。18德州学院 机电工程系 2012届 机械设计制造及自动化专业 毕业论文（设计） 参考文献：1 谭浩强.C程序设计 M北京：清华大学出版社, 2005 32342 张毅刚. 单片机原理及应用 M.北京：高等教育出版社2008 45553 陈桂友,柴远斌. 单片机应用技术 北京：机械工业出版社,2008.8 27554 秦曾煌. 电工学 、电子技术 M北京：高等教育出版社,2004.7 31475 熊诗波,黄长艺. 机械工程测试技术基础 北京：机械工业出版社,2006.5 68796 李晓妮. 单片机温度控制系统的设计J. 九江学院学报(自然科学版) , 2005. 811077 Dallas Semiconductor 公司 DS1820 技术资料311078 DALLAS DS18B20 数据手册Z. 20889 余瑾,姚燕.基于DS18B20测温的单片机温度控制系统J 微计算机信息 2009（3）：172310 陈 慧. 双单片机电阻炉温度控制系统设计及仿真J 制造业自动化 2010（10）：10311011 刘 敏. 基于AT89S53单片机电阻炉温度控制系统设计J 宁夏电子 2008（4）：13213512 谭 杰,胡真瑞. 浅谈单片机温度控制系统J 科技向导 2011（17）：232713 王梅红. 基于单片机的温度控制系统设计与仿真J 四川兵工学报 2012（2）：676914 Atmel. Atmel 89S51 Microcontrollers Hardware Manual.2010 570 The design of temperature measurement and control system based on single chip microcomputerLiu Kun(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023)Abstract: This design is based on the core of the AT89S51 temperature control system of the working principle and design method. Temperature signal is collected by the temperature signal chip DS18B20, transfer to the single chip microcomputer and displays temperature through the LCD 1602 in real-time. This control system includes temperature detection circuit, temperature control circuit, liquid crystal display circuit and some interface circuit. The system realizes the purpose of the temperaturecontrol trough the process of the signal by the single chip microcomputer. The software design adopts the modularization structure and the main modules includes liquid crystal display (LCD) program, keyboard scanning and key processing program, temperature signal processing program, relay control program, super temperature alarming program.Key Words: AT89S51；Temperature chip；DS18B20； Temperature control；LCD20谢 辞在本次毕业设计中，不仅自己付出了很多心血，也得到了很多老师和同学的支持，为我创造了很多有利条件。在这里我要特别感谢我的导师杨光军老师，在毕业设计的开始，杨老师给了我很多帮助，指导我了解了很多单片机的相关知识，并在当我设计遇到困难时，及时的给予帮助和鼓励，并使我对其他学科的有了了解，给了我莫大的信心，为我顺利完成毕业设计起到了非常重要的作用。我还要感谢实验室的所有老师，为我的毕业设计提供了非常便利的条件。最后还要感谢帮助我的同学，在我遇到困难时他们给予我耐心的帮助。在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢帮助我的各位同学，在毕业设计的这段时间里，他们给了我很多的帮助，提出了很多宝贵的意见，在此我表示深深地感谢！德州学院毕业(论文)设计评语院（系）： 机 电 工 程 系 专业：机械设计制造及其自动化学生姓名： 学 号： 200811705059 题 目： 基于单片机的温度控制系统设设计指导教师评语：评定成绩： 指导教师签名： 年 月 日 德州学院毕业(论文)设计评语院（系）： 机 电 工 程 系 专业：机械设计制造及其自动化学生姓名： 学号： 200811705059题 目： 基于单片机的温度控制系统的设计评阅人评语：评定成绩： 评阅人签名： 年 月 日 德州学院毕业(论文)设计评语 院（系）： 机 电 工 程 系 专业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 200811705059 题 目： 基于单片机的温度控制系统的设计答辩小组评语： 评定成绩： 答辩小组组长签名： 年 月 日 指导教师评定成绩（30%）评阅人评定成绩（30%）答辩小组评定成绩（40%）答辩委员会主任签字： 年 月 日综合评定成绩113*本科毕业设计（论文）管理暂行规定毕业设计（论文）是本科人才培养的重要实践性教学环节，也是学士学位评定的重要依据。为了切实做好我校的毕业设计（论文）工作，规范毕业设计（论文）工作的管理，提高毕业设计（论文）的质量，特制定本规定。一、毕业设计（论文）的主要目的（一）培养学生运用所学知识独立地分析和解决本专业范围内一般问题的能力，培养学生的创新意识和实践能力，使学生从事学术研究的能力得到初步的训练；（二）培养学生理论联系实际的工作作风和严谨认真的科学态度；（三）培养学生分析设计能力、研究实验能力、工程实践能力、经济分析能力、外文阅读能力和计算机的运用能力，以及社会调查、文献资料查阅和论文写作能力。二、毕业设计（论文）的基本要求（一）按照各专业“毕业设计（论文）教学大纲”的要求进行；（二）要具有学术性，要对自然科学或社会科学内某一领域进行专门、系统的研究，并表达其研究成果；（三）要具有创见性，要对学术或工程的某个问题有新的发现、新的构想或新的发展和完善；（四）要具有科学性，要求论述系统而完整，首尾一贯而不前后矛盾，实事求是而不主观臆造；（五）要具应用性，要能解决生产实际问题，在技术改造、生产管理等通过方面有所创造；（六）应做到观点正确、论据充分、推理严密、计算准确，层次分明、条理清楚、语言精炼，有必要的图表和相关资料等；（七）应参阅一定数量的外文资料，并要求在毕业设计（论文）中反映出来。三、毕业设计（论文）的工作程序毕业设计（论文）工作程序分为选题、开题、撰写论文或设计、中期检查、答辩、归档等环节。四、毕业设计（论文）的时间安排毕业设计（论文）工作时间为812周，时间安排应按*本科生毕业设计（论文）工作流程执行，集中用于毕业设计（论文）的时间不得少于专业培养计划规定的周数。五、毕业设计（论文）的领导与管理全校毕业设计（论文）在分管教学副校长领导下进行，分级管理，层层负责。（一）教务处毕业设计（论文）管理工作职责：1、汇总各院（部）毕业设计（论文）题目和指导教师安排，协调有关问题；2、做好毕业设计（论文）前期、中期、后期检查工作，对未达到各阶段进度、质量要求或违反有关规定的院（部）提出整改要求；3、开展学校毕业设计（论文）工作评估和研究工作。（二）院（部）毕业设计（论文）管理工作职责：各院（部）成立毕业设计（论文）工作领导小组，确定毕业设计（论文）指导教师，布置毕业设计（论文）工作任务，检查本院（部）毕业设计（论文）工作落实情况。院（部）毕业设计（论文）管理工作职责为： 1、审查毕业设计（论文）选题、下达任务书，安排指导教师，布置毕业设计（论文）有关工作；2、定期检查毕业设计（论文）工作进展情况，协调处理毕业设计（论文）中的有关问题，督促检查指导教师的工作；3、对学生毕业设计（论文）按规范化要求进行形式审查，组织毕业设计（论文）答辩和成绩评定工作。对答辩小组提出的优秀的毕业设计（论文）及评阅答辩中有争议的毕业设计（论文），组织答辩委员会进行复议，最终确定成绩；4、按学校有关要求，保存与毕业设计（论文）有关的电子和纸质文档；5、做好本院（部）学生毕业设计（论文）总结与评估工作。（三）毕业设计（论文）指导教师职责：1、指导学生选题，拟定任务书，安排学生做开题报告，编写指导方案，制定计划和工作程序；2、对学生提出具体要求，指定主要参考资料和社会调查内容，规定学生应完成的查阅中外文资料、文献综述、开题报告、各项实验数据、计算工作（包括上机）、设计（论文）等；3、采取多种方式检查学生的工作进度和工作质量，及时解答和处理学生提出的有关问题，并认真填写毕业设计（论文）指导记录表；4、做好学生外文翻译的评阅工作，指导学生按规范要求正确撰写毕业设计（论文）；5、在学生答辩前对毕业设计（论文）（包括设计说明书、计算资料、实验报告、图纸或论文等）进行审查，认真填写毕业设计（论文）评语，指导学生参加答辩；6、根据院（部）安排参加答辩工作。（四）学生在毕业设计（论文）过程中必须做到：1、重视毕业设计（论文）过程，明确各环节目的、意义和要求，虚心接受指导教师和实验技术人员的指导，保质保量地完成毕业设计（论文）；2、独立完成规定的工作任务，不弄虚作假，不抄袭、剽窃他人成果；3、认真填写*本科毕业设计（论文）研究过程记录表；4、毕业设计（论文）成果、资料应于答辩结束后及时交指导教师收存，凡涉及到国家机密、知识产权、技术专利、商业利益的成果未经院（部）许可，学生不得擅自带离学校。六、毕业设计（论文）的选题与开题（一）选题原则1、原则上一生一题，当一个课题比较大时，可以分成几个小课题，每个学生完成一个小课题时必须保证其主要部分为独立进行的工作，使每个学生都受到较全面的训练；2、选题应体现本专业的培养目标，达到毕业设计（论文）大纲的教学要求；3、选题应特别注意有利于学生综合应用所学知识，有利于学生能力的培养，并能保证各专业所应当具有的基本技能的训练；4、选题应与社会、生产、教学、科研等实际相结合。理工科毕业设计（论文）的选题应注重在具有实际应用前景、具有创新构思的课题中选取，鼓励理工科学生进行毕业设计，其中，工科毕业设计所占比例应不少于80%；文科及经管类的选题需注重分析解决当前经济改革、社会现实生活和理论研究中的热点、难点、焦点问题；。毕业设计(论文)在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成的比例要在50%以上。5、选题难度和工作量要适当，使学生能在规定的时间内完成任务；6、选题要有一定层次区分，有利于各类学生提高水平，鼓励学生有所创新；7、各专业的选题数须多于本专业当届的毕业生数。每学年选题应适当更新，不同届选题重复率须控制在20%以内；8、各专业选题须经院（部）严格审查并报教务处备案。（二）选题、开题程序1、指导教师提出的毕业设计（论文）课题须经院（部）审查后向学生公布，通过师生双向选择或经协商分配，确定学生毕业设计（论文）题目及指导教师。选题和指导教师一经确定，不得随意更改；2、各院（部）应不迟于第七学期第十四周结束前完成选题工作，毕业设计（论文）任务书不迟于第七学期第十五周前下达给学生，院（部）应将毕业设计（论文）选题汇总表于第七学期第十六周结束前报教务处；3、毕业设计（论文）开题工作应在第七学期结束前完成，包括文献调研、文献综述、开题报告等，院（部）应根据本院（部）毕业设计（论文）工作的具体计