文献综述-基于52单片机温控系统的研究.doc

（附表一）闽南师范大学毕业论文（设计） 文 献 综 述 题 目： 基于52单片机温控系统的研究 姓 名： 学 号： 系 别： 物理与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2013级 指导教师： 2016年 9月 10日 文献综述一 前言随着时代和科技的进步，温度成为了工业领域的一个重要的物理量，它的控制成为各个生产过程中不可避免的重要环节。随着自动化水平的提高，温度自动监测与控制已成为人们进行安全生产和减少损失采取的重要措施之一1。在制茶行业中的应用，有效的提高了制茶的工作效率以及工作速度，实现制茶温度的自动化控制，制作成本较为低廉，实现资源的合理利用，保证良好的企业效益2。本设计是基于52单片机的温度控制系统，控制温度在设定的范围内，不偏差出自己的设定闭环量。本设计小巧便携，能成为工程师的一种现场控温的好工具，便于他们现场的观测和监控,利用工业效率的提升和效益的提高。这种温度控制系统，生产成本较小，稳定性和准确性适合工业生产的要求，而且显示直观精确，符合工程师的一般要求。二 主体在工业生产中使用温度控制系统，由于采用的测温元件及测量方式不同，生产的产品流程不同，则控制温度的稳定性也是不同的，因此对数据采集精度和采集方法也不一样。温度控制系统在我们生活生产中也得到广泛的应用，例如在农业、医疗、实验室等。在当代的蔬菜大棚管理中往往需要用到温湿度自动控制系统，用来控制蔬菜大棚的温度及湿度，来符合生产需要，温湿度控制系统以先进的技术和设备，人为地干预和控制的作物生长的环境条件，作物的生长就不受到自然气候的影响。在现代化的实验室中需要特色且恒定的环境，这样恒温箱应运而生，它能精确的控制温度，满足人们实验和培养的特定环境的需要，使环境不受外部因素的影响，真正做到恒温的特定环境。温度控制在日常工作生活领域都有很大的应用，在生活中可以随处看到，比如在温室大棚、保温瓶、酿酒池、饮水机和太阳能等地方的温度控制中。而在从前温度控制是由人手工完成，这样往往并不精确，并且容易发生危险。其实在很多地方和领域温度都需要得到很好的检测和控制，这样才能很好的防止意外的发生。针对这样那样的问题，本系统设计的目的是一种可以随身携带的温度控制系统，它适合工程人员携带到现场进行监测，设计界面直观与简单，可以方便工程人员现场记录和很快的做出分析。材料实验室许多传统高温炉的温度控制原理是根据材料的烧成制度由实验人员手动调节升温，升至需要温度以后，转换为自动保温，在其升温过程中，要求不断地观察并调节温度，如稍有疏忽，就有可能导致烧成失败3。通常由传统的温度控制系统控制工业加热炉温度，其主回路由于检测器控制时因为不能快速反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以上。随着电力电子的发展和元器件的进步，出现了以下几种的控制方案：主回路中采用无触点的可控硅和热电阻代替温度检测器，配置以PID或者模糊控制系统构造成为温度控制系统，其控温精度提高了许多，通常在3度左右，优势是采用模糊控制器与PID控制器相结合，拥有控制的范围宽、响应快与连续可调等巨大的优点4。主电路采用单片机为核心的温度控制系统。用数字温度传感器的采集温度数据的方法打破了传统的热电阻和热电偶，在通过A/D转换采集的传统思路。用单片机对数字进行计算和处理，通过RS-232串口传送到电脑上进行温度的监视与报警，只需在电脑上进行操作就可以控制温度的上下限设定。优点：结构简单，编程迅速，只需将编程好的程序烧录到单片机内部就行，集成度很高，并且很适合硬件的升级和在改造。ARM嵌入式系统模糊温度控制系统。利用ARM处理器强大的功能，通过温度传感器获取温度数据，与设定值进行比较，然后对温度进行控制和处理。ARM具有强大的系统功能，内嵌式的操作系统（uCLinux）具有很强的实时性，并且通过TCP/IP协议与电脑进行人机交互，不仅满足温度的现场控制而且还能远程操控，是现在温度系统普遍用法5。传统的温度控制系统不能满足现代科技要求的高精度和稳定性的要求，如温度控制仪表中的温度接触器，其重要缺点事温度波动范围太大，由于它主要通过接触器的通断时间比例来控制加热功率到达目的，受仪表本身的误差和接触器的使用寿命限制，通断频率很低。成熟的温控产品以点位控制和传统的PID控制器为主，它们只能适应一般温度控制系统，而用与较高的控制场合时，却缺乏智能化和准确性，国内技术还十分不成熟，形成商品化并用于测量的仪表很少。而单片机却拥有着测量范围广，精度高，反应速度快，能适应各种工业环境，并且价格便宜易于携带等优点，能够大规模的生产制造，且能很好的完成温度监控和控制。随着大规模集成电路技术的发展，可以将CPU、RAM、ROM、定时器/计时器以及输入/输出（I/O）接口电路等计算机的主要部件集成在一块集成电路芯片中6。本设计是满足某些工程领域的温度控制系统，便于携带和用户的观测和控制，在某些检测领域将被测温度数字化显示还不足以完全反应其变化过程和变化规律，而绘制出趋势曲线是有效方法之一7。硬件方面有温度采集模块、报警模块、显示模块、温度控制模块及按键模块、然后把他们连成一个整体，利用闭环控制的方法，完成对温度的控制。在软件设计方面，对主程序，中断服务程序，采集温度子程序，显示温度程序进行编写。三 总结 设计叙述了基于单片机对工业生产环节中温度的控制盒设计，包括了硬件设计和软件设计，本设计在硬件上主要是通过温度传感器对温度进行采集，在把温度转化为变化电压，然后由单片机内部进行计算和处理，送到显示屏幕上进行显示，在通过继电器控制温度实现的。其硬件主要核心就是单片机STC89C52和显示屏幕LCD12864，单片机一方面控制报警模块和继电器模块，另一方面将温度值送到显示模块上，按键设定温度值也要传送到显示屏幕上显示。整个设计的软件编程通过C语言编写，对单片机STC89C52的控制功能进行设计。整个系统结构紧凑，简单可靠，操作灵活，功能强大，性能价格比较高，较好的满足现代工业和实验的要求。四 参考文献1SIEMENS Manual Z .Micron Power.20102银强.单片机在制茶温度自动控制系统中的应用 J.四川化工职业技术学院 2016年第七期33张希明.关于实验室高温炉的改造和调试 N.莱阳农学院学报 16（4）：263-265,19994金凯鹏，胡即明.基于模糊PID算法远程温度控制系统的实现J.微计算机信息，52006