基于单片机的温度控制系统毕业设计.pdf

安徽商贸学院

毕业设计说明书

作者：王荣兴学号：

学院：安徽商贸学院

专业：应用电子技术

题目：基于单片机的温度调节系统设计和仿真

指导者：王正勤硕士

评阅者：

2009年9月10日

毕业设计中文摘要

基于单片机的温度调节系统设计和仿真

关键词：单片机温度调节DS18B20ProteusC语言8255A

毕业设计外文摘要

目录

1绪论1

1．1课题背景1

1．2控制理论的发展1

1．3温度调节系统的简要介绍2

1．4温度调节系统在国内外的发展概况2

1．5研究内容4

2系统的硬件设计4

2．1系统设计的整体目标及实现方案4

2．2系统工作原理及其原理图4

2．3系统中所用到各芯片的简要介绍6

2．4系统各个模块硬件设计10

2．5系统硬件设计中所遇到的问题14

3系统的软件设计15

3．1系统软件设计的整体目标15

3．2主程序的设计15

3．3DS18B20的温度读取程序设计17

3．4其他子程序的设计17

3．5系统软件设计中所遇到的问题23

4Proteus与Keil联合仿真结果24

4．1Proteus简要介绍24

4．2Keil简要介绍24

4．3系统仿真结果25

结论27

参考文献28

致谢错误！未定义书签。

1绪论

1．1课题背景

近年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展。工业生产中的电流、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。其中的温度量已成为工

业对象控制中一种重要的参数，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农

业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。特别

是在冶金、化工、机械、电气等各类工业中使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉。

所以对各种锅炉的即时温度的检测和控制的技术进行研究是非常有必要的。采用

MCS-51单片机为核心的温度调节系统来对温度进行控制，广泛应用于社会生活的各

个领域，是用途很广的一类工业控制系统。这类系统不仅具有控制方便、组态简单、

灵活性大、成本降低，质量有保证和提高系统的可靠性等优点，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。

1．2控制理论的发展

随着时代的进步，控制技术也在不断地发展。尤其是计算机的更新换代，更加推

动了控制理论不断地向前发展。控制理论的发展一般可分为三个阶段:

第一阶段时间为20世纪40-60年代，称为“古典控制理论”时期。古典控制理

论主要是解决单输入单输出问题。主要采用传递函数，频率特性，根轨迹为基础的频

域分析法。所研究的系统多半是线性定常系统，对非线性系统，分析时采用的相平面

法一般也不超过两个变量，古典控制理论能够较好的解决生产过程中的单输入单输出

问题。

这一时期的主要代表人物有伯德(H.W.Bode)和伊文思(W.R.Evans)。伯德于1945

年提出了简便而实用的伯德图法。1948年伊文思提出了直观而又形象的根轨迹法。

第二阶段时间为本世纪60-70年代，称为“现代控制理论”时期。这个时期，由

于计算机的飞速发展，推动了空间技术的发展，古典控制理论中的高阶常微分方程可

转化为一阶微分方程组，用以描述系统的动态过程，即所谓状态空间法。这种方法可

以解决多输入多输出问题。系统可以是线性的，定常的，也可以是非线性的，时变的。

这一时期的主要代表有庞特