单片机温度控制系统设计报告

单片机温度控制系统设计

摘要：本文介绍了一种基于MSP430 单片机的温度测控装置。该装置可实现对温度的测量，并能

根据设定值对环境温度进行调节，实现控温的目的。控制算法基于数字PID算法。

引言

温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用[1]。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。

本文设计了一种基于MSP430单片机的温度测量和控制装置，能对环境温度进行测量，并能根据温度给定值给出调节量，控制执行机构，实现调节环境温度的目的。

1 整体方案设计

单片机温度控制系统是以MSP430单片机为控制核心。整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等。 单片机温度控制系统控制框图如下所示：

温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样，为进一步提高测量精

关键字：AT89S52单片机；温度控制；程序框图；汇编语言设计 ............................................2 1引 言 ..................................................................................................................................3

1.1 毕业设计的目的与意义 ............................................................................................3 1.2 温度控制系统电炉相关技术 .....................................................................................3

1.2.1电炉温度控制的特性 ......................................................................................

攀枝花学院本科毕业设计（论文）

基于单片机的水浴温度控制系统设计

学生姓名： 兰 小 龙 学生学号： 200910504016 院 （系）： 电气信息工程学院 年级专业：2009级测控技术与仪器 指导教师： 谢兵 讲师

二〇一三年六月

攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要

摘 要

随着电子科技、测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，在工业生产中温度是一项重要数据参数，而采用单片机来对这些温度参数进行测量及控制已成为当今的一个重要控制领域。本设计以AT89C52单片机为核心设计了一套水浴温度控制系统，重点阐述了工作原理和设计方法。温度信号采集选择的温度传感器是温度芯片DS18B20，并以数字信号的方式传送给单片机，通过单片机把温度信号显示在LED上。该控制系统主要分为硬件设计和软件设计两大部分，其中，硬件设计包括温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和数码管显示电路；软件设计采用模块化结构，主要模块有：主程序、数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、水阀

课 程 设 计 任 务 书

目录

1摘要…………………………………………………………………… 3 2 引言……………………………………………………………………4 3 设计内容与要求………………………………………………………4 3.1设计内容…………………………………………………………4 3.2设计要求…………………………………………………………4 4 系统总体设计方案……………………………………………………5 4.1 方案提出…………………………………………………………5 4.2 总体框图…………………………………………………………5 5 系统工作原理…………………………………………………………6 5.1 PID算法………………………………………………………6 5.2 DS18B20 传感器工作原理……………………………………8 6 系统硬件设计…………………………………………………………9 7 系统软件设计………………………………………………………11

7.1程序设计组成…………………………………………………11 7.2程序代码………………………………………………………11

8 系统调试与测试结果……………………………………

德州学院毕业设计开题报告书

三、课题设计方案本设计是一个数字温度控制系统，能测量温度，并能在超限的情况下进行控制、调 整，并报警。 毕业设计的主要任务是能对温度进行自动的检测和控制。设计中采用单片机 AT89S51 来控制温度，因此有温度的采集电路，键盘显示电路，温控电路，报警电路等 几个部分。 要实现系统的设计要用到的知识点有单片机的原理及其应用，温度传感器的原理和 应用，及键盘和显示电路的设计等。

四、计划进度安排第一阶段(第一周至第二周) :及时与指导老师联系，确定设计

题目为基于单片机的温 度控制系统设计，调研了解适用于温度测量系统的单片机型号并筛选。从网上下载相关 资料，初步确定温度控制系统设计方案，写出开题报告。 第二阶段(第三周至第五周) :查阅相关文献，学习单片机温度测量系统相关知识，对 温度控制系统电路图进行构思与设计，写出中期检查报告。 第三阶段(第六周至第九周) :运用画图软件画出温度控制相关原理图，并进行模块化 分析，完成论文初稿。 第四阶段(第十周至第十二周) :与指导老师及时联系，对温度控制系统设计进一步完 善，并最终定稿。

五、主要参考文献(只列出最重要的 5—6 种)[1]郭改枝,张鹏举.单片机控制液晶屏接口电路的设计

单片机课程设计报告

题目： 温度控制系统设计 学院：通信与信息工程学院 专业： 测控技术与仪器专业 班级： 测控三班 成员： 徐 郡

二〇一四年六月十二日

一、引言

温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。

作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机

摘 要：本文从硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度控制系统的设计思路，对硬件原理图和程序框图作了简捷的描述。

关键词：MCS-51单片机；温度；软硬件；硬件原理图；程序框图；设计 0引言

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、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51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。本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。 1硬件电路设计

以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1所示。 1.1 温度检测和变送器

温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。镍铬/镍铝热电偶适用于0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV-41.32mV。

变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫

XXXXXXXX

毕业设计

题目：基于单片机的温度控制系统

姓 名 X X X 学 院 电气工程与自动化 专 业 计算机控制技术 指导教师 X X 职 称 助理实验师

2009 年 5 月25日

摘 要

随着国民经济的发展，人们需要对各种加热炉，热处理炉，反应炉和锅炉中 温度进行监测和控制。采用单片机来对他们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。

为了适应工业控制发展的需要，本文在分析单片机对电加热炉温度控制的基础上，将整个系统分为温度测量、A/D转换、单片机系统、键盘操作系统、温度显示电路、报警电路、D/A转换等若干个功能模块。同时分别阐述其结构体系、工作原理、设计、集成方法以及它们之间的共性和特点。由于温控技术与自动化技术的发展非常迅速，本文一方面结合实际应用经验，力求做到较为系统和全面的介绍系统设计与实施技术；另一方面尽可能反应出温控系统的发展趋势，以及其先进性和实用性。

本设计的控制对象为电加热炉，通过控制加在电阻丝两端电压的工作时间，来对电阻丝输出的平

XXXXXXXX

毕业设计

题目：基于单片机的温度控制系统

姓 名 X X X 学 院 电气工程与自动化 专 业 计算机控制技术 指导教师 X X 职 称 助理实验师

2009 年 5 月25日

摘 要

随着国民经济的发展，人们需要对各种加热炉，热处理炉，反应炉和锅炉中 温度进行监测和控制。采用单片机来对他们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。

为了适应工业控制发展的需要，本文在分析单片机对电加热炉温度控制的基础上，将整个系统分为温度测量、A/D转换、单片机系统、键盘操作系统、温度显示电路、报警电路、D/A转换等若干个功能模块。同时分别阐述其结构体系、工作原理、设计、集成方法以及它们之间的共性和特点。由于温控技术与自动化技术的发展非常迅速，本文一方面结合实际应用经验，力求做到较为系统和全面的介绍系统设计与实施技术；另一方面尽可能反应出温控系统的发展趋势，以及其先进性和实用性。

本设计的控制对象为电加热炉，通过控制加在电阻丝两端电压的工作时间，来对电阻丝输出的平

基于51单片机的水温自动控制系统

沈统

摘 要：在现代化的工业生产中，温度是常用的测量机被控参数。本水温控制系统采用AT89C51为核心控制器件，实现对水温在30℃到96℃的自动控制。由精密摄氏温度传感器LM35D构成前置信号采集和调理电路，过零检测双向可控硅输出光电耦合器MOC3041构成后向控制电路，由74LS164和LED数码管构成两位静态显示用于显示实时温度值。

关键词：89C51单片机；LM35D温度传感器；ADC0809；MOC3041光电藕耦合器；水温自动控制

0 引言

在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标

1.1任务

设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求

（1） 利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2） 当液位低于某一值时，停止加热。

（3） 用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4） 无竞争-冒险，无抖动。