STC89C52控制的温度测控系统毕业设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 由STC89C52控制的温度测控系统的设计1、 课题的目的和意义单片微型计算机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。本文主要介绍STC89C52单片机在温度控制中的应用。随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C52，测温传感器使用DS18B20，用8位LED发光管，6为数码管显示，以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求温度测控在工业领域具有广泛的应用，随着传感器技术等一系列相关技术的不断地发展，为智能温度测控系统功能、精度的提高和抗干扰能力的增强提供了条件。设计一种基于at89s52单片机的温度测量系统的硬件结构及汇编程序，并且阐述其在冷库温度调控方面的应用。该系统结构具有价格低廉，精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列优点。 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和室内中的温度进行检测和控制。采用STC89C52单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且能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和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在什么地方，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，能说多少乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。 在这个春夏秋冬四季分明的大中国，对温度的适宜需求越来越受人们的关注，大家都讲究时尚，个性化的生活，对室内温度的需求最好要满足自己的要求想高便能高想低便低的品质生活，这就更需要一个完美的温度测控系统。二、文献综述本系统是基于各单片机芯片的环境下由STC89C52控制的温度测控系统技术的技术完善与实现，利用了汇编语言，C51等便成的工具。室内是利用升降温设施创造适宜的湿度和低温条件的室内环境。又加工、贮存农畜产品的场所也需降温设施。能摆脱气候的影响，延长农畜产品的贮存保鲜期限，以调节市场供应。为达到农畜产品的保质保鲜，延长食品保存期的目的，温度是冷库的一个很重要的指标，当温度高于理想温度的设定的时候就需要启动制冷机制冷，利用气化温度很低的液体作为冷却剂，使其在低压和机械控制的条件下蒸发，吸收贮藏库内的热量，从而达到冷却降温的目的。本文设计了一种基于ATC89C52单片机的温度测控系统。2.1本文主要研究的工作 本文所要研究的课题是由STC89C52单片机控制的温度闭环控制系统的设计，介绍了对室内温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。室内温度控制部分，提出了用DS18B20、STC89C52单片机及LED的硬件电路解决对水温的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对加热电阻丝的实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统。本文介绍了对室内温度的显示、控制及报警，实现了室内温度的实时显示及控制。室内水温控制部分，提出了用DS18B20、STC89C52单片机及LED的硬件电路解决对室内水温的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对加热电阻丝的实时控制及超出设定的上下温度的报警系统。 炉内温度控制部分，采用一套PID闭环负反馈控制系统，由DS18B20检测炉内温度，用中值滤波的办法取一个值存入程序存取器内部一个单元作为最后检测信号，并在LED中显示。控制器是用STC89C52单片机，用PID算法对检测信号和设定值的差值进行调节后输出控制信号给执行机构，去调节电阻炉的加热功率，从而控制炉内温度。 它具有微型化、低功耗、高性能、抗干拢能力强、易配微处理器等优点，特别适合于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理，而且每片DS18B20都有唯一的产品号并可存入其ROM中，以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18B20芯片。从DS18B20读出或写入DS18B20信息仅需要一根口线，其读写及温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也能向所挂接的DS18B20供电，而无需额处电源。DS18B20能提供九位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。3、 研究（设计）内容和模拟解决的关键问题设计内容：结合自己在研究生阶段所学的知识和参与实验经验，研究设计了以STC89C52单片机为主芯片的控制温度测控系统，本设计是一个以单片机为核心的主模块，包括显示与键盘控制以及相应的功能子模块的接口。通过接口可以有选择性的择取所需的功能模块进行所需的测量。关键问题：控制系统由硬件电路和软件程序两部分组成，其中硬件部分主要有温度采集电路、显示模块(数码管显示)、键盘接口、蜂鸣报警、单片机电路几部分组成。（1）根据单片机测试系统的设计原则提出设计方案，构建总体硬件方案和完成系统所需的器件的选择。（2）根据测控系统的要求，设计应用较为广泛的几个测量模块的硬件设计。（3）在硬件设计基础上，进行整体系统流程设计和功能模块的软件设计，利用汇编语言进行编译、调试和仿真。四、研究（设计）方案与进度计划安排 1方案确定考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。电路比较简单，软件设计也比较简单。设计以STC89C52单片机为核心构成的单片机应用系统，整体结构采用模块化设计，以一块STC89C52单片机在主板上作为主控芯片，主板上设计有键盘与显示电路以及RS232串口电路和电路子模块与功能扩展模块的接口，通过子模块接口用户可以按需来组合所需要的子模块，完成温度测控的实现。在通信和监控上，采用PC机监控的方式，PC机和单片机以串行方式通信。并在PC机上配备有相应的仿真开发调试环境。本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。五：总体设计框图STC89C52单片机测温电路显示电路温度控制电路输入电路报警电路时钟电路复位电路2进度计划3月23日至4月6日， 实习调研4月7日至4月15日， 收集资料（包括英文资料）4月16日至4月22日， 方案论证与可行性研究、撰写开题报告4月23日至4月29日， 熟悉云台控制系统功能、设计整体思路4月30日至5月6日， 对整体思路进行分析、划分功能模块5月7日至5月14日， 画出每个模块的程序流程图5月15日至5月28日， 调试系统已划分好模块的功能5月29日至6月2日， 系统控制界面编程6月3日至6月9日， 继续完成代码部分的编写，并进行调试运行 6月10日至6月23日， 完成论文（收集资料，构思论文，撰写论文）五、预期结果和创新成果 由ST89C52控制温度测控系统的设计完成后，将实现以 一种基于DS18B20的数字温度计设计方案。简要阐述了温度传感器DS18B20的性能指标、工作原理、时序以及工作过程。利用主板STC89C52单片机控制DS18B20进行数据采集并将数据送至数码管显示结果。另外，采集结果可由RS-232-C接口送入计算机显示并存储。 温度传感器DS18B20的初始化和读取温度值 按键识别和控制 温度值数码显示 和PC机的串口通信超温度范围报警六、 成文时间和提交成果形式 成文时间：六月中旬 提交成果：开题报告、毕业设计论文、英文翻译七、 参考文献1潘永雄编著，新编单片机