单片机考证论文.doc

基于DS18B20的温度控制系统（软件） 序 言 在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的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控制问题。总体设计思路AT89C51单片机的结构和原理温度控制系统的软件设计,人们需要对温度进行检测和控制,而目前推广应用的许多温度控制系统主要由测量电路和控制电路组成，所具备的功能较少，也比较弱,测量精度低,需要A /D转换,电路复杂, 离散性大, 温度反应缓慢，而且结构很复杂计算机技术的迅速发展，使得传统的控制系统发生了根本性的变革，即采用微机作为控制系统的核心，代替传统的控制系统的传统的电子线路，从而成为新一代的微机化控制系统。将微机技术引入控制系统中，不仅可以解决传统控制系统不能解决的问题，而且还能简化电路、增加或增强功能、提高控制精度和可性，显著增强测控系统的自动化、智能化程度，而且可以缩短系统研制周期、降低成本、易于升级和维护。因此，现代控制系统设计，特别是高精度、高性能的控制系统，目前已很少不采用计算机技术的了。计算机技术的引入，可以为控制系统带来以下一些新特点和新功能。（1） 自动调零功能在每次采样前对传感器的输出值自动清零，从而大大降低因控制系统漂移变化造成的误差。（2） 数字滤波功能利用已算机软件对测量数据进行处理，可以抑制各种干扰和脉冲信号。（3） 数据处理功能利用计算机技术可以实现传统仪器无法实现的各种复杂的处理和运算功能。（4） 复杂控制规律利用计算机技术不仅可以实现经典的PD控制，还可以实现各种复杂的控制规律，例如，自适应控制、模糊控制等。（5） 自我诊断功能采用计算机技术后，可对控制系统进行监测，一旦发现故障则立即进行报警，并可显示故障部位或可能的故障原因，对排除故障的方法进行提示。微机化的控制系统是以微机为核心、测量控制一体化的系统，这种系统对被控对象的控制是依据对被控对象的测量结果决定的。因此，它实质上是一种闭环控制系统。温度控制系统在工业过程控制中有着广泛的应用。用单片机来代替模拟调节器，就构成了微机过程控制系统。控制系统中引入单片机，可以充分利用单片机在对采集数据加以分析并根据所序、管理程序，实现对被控参数的控制与管理。在单片机控制系统中，控制规律是通过软件来完成的。改变控制规律，只要改变相应的程序即可。DS18B20型数字式温度传感器作为温度采集单元和AT89C51单片机来对它们进行控制,不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的指标。本文设计了一种以AT89C51和DS18B20为核心的温度控制系统、 1.2 设计思路及技术指标 为了能够实时地控制温度，该电路采用通过温度传感器测得当前温度送到单片机处理与设定温度比较从而控制电热器的启停去控制外部温度。当外部温度低于设定温度下限时电热器加热，当外部温度高于设定温度上限时电热器停止加热，当温度在上下限之间时保持前一状态。当温度越限5℃时进行声光报警，系统停止工作。而且在低于温度五度内随温度上升加热交流电压不断减小使温度平稳上升。 测温电路可以选用电阻式温度传感器也可以直接采用DS18B20型数字式温度传感器。由于电阻式温度传感器,测量精度低,需要A /D转换,电路复杂, 离散性大, 温度反应缓慢，而且结构很复杂DS18B20型数字式温度传感器。 显示可以分为静态显示和动态显示，，在显示电路中采用74LS47译码器可以节省单片机端口。所以显示电路通过P0.0～P0.4控制数码管的亮灭，P0.4～P0.7送出四位编码通过74LS47译码器译码输出0～9十个数据。 一、技术指标 1、显示上限值为99.5℃，下限值为0℃ 2、采用4位数码管进行温度显示，2位整数，1位小数，1位符号位 3、实时显示温度，系统的精度为0.5℃ 4、温度超过上下限温度5℃时进行声光报警 5、可以利用内置EEPROM保存温度上下限值 6、能够自动控制加热电压值 二、系统功能 当该系统得电后，系统自检，所有发光二极管都亮，数码管显示888.8。三秒之后所有发光二极管熄灭，数码管显示由DS18B20温度传感器测得的当前温度。按下设定建，数码管显示设定温度，设定指示灯亮（绿）；按一下“﹢”或“-”键，设定值加0.5或减0.5；当按下设定确定键后，保存温度设定值，恢复显示当前实测值。 按下启动按钮，启停指示灯亮（绿）温控系统启动。当实测温度低于设定温度下限值时电热器得电发热，同时加热指示灯亮（红），当实测温度高于设定温度上限限值时，电热器停止加热转为保温状态，保温指示灯亮（黄）。按下停止按钮，系统停止