论文总字数：34483字

摘 要

随着现代科学技术的飞速发展，人类社会逐步走向智能化，因此自动化控制占据着人类的生活，尤其在恒温领域应用是越来越广泛了。

本文采用单片机STC89C52作为核心处理和控制单元，利用单片机及其外围接口电路进行温度的测量与控制。通过DS18B20测温芯片实现对水温的测量，信号通过STC89C52进行处理。当温度低于设定值，STC89C52发出控制指令，热得快对水温进行加热；当温度达到设定值，停止加热；当温度超过设定值，制冷片对水温进行降温。软件方面采用Keil uVision4作为开发环境，通过PID算法进行温度控制。

实验结果表明：若温度低于下限值时，单片机STC89C52发送控制指令，继电器工作控制热得快对水温进行加热，直至达到所设定的温度值，LCD显示测得的温度；若温度高于所设定的值，开启制冷，继电器模拟输出。系统可实现对温度的持续测量和恒温控制。

关键词：STC89C52RC 温度传感器 恒温控制

Design of temperature measurement and control system

Abstract

With the rapid development of modern science and technology,human society has gradually to the intelligent.Therefore,automatic control occupies the human life.Especially in the field of constant temperature applications are more and more extensive.

This article uses the STC89C52 single chip as the core processing and the control unit.Using the microcontroller and its peripheral interface circuit for temperature measurement and control.Using DS18B20 temperature measurement chip to achieve the water temperature measurement.The single is processed by STC89C52.When the temperature is lower than the set value,the STC89C52 issues a control command to heat the water temperature quickly.When the temperature reaches the set value,stop heating;When the temeperature exceeds the set value,the cooling plate to cool the water temeperature.Using Keil uVision4 as a software development environment.Temperature control by PID algorithm.

Experimental results show that if the temperature below the lower limit ,the STC89C52 MCU send control instructions. The relay controls the heater to heat the water temperature.The LCD displays the measureed temperature until the set temperature is reached; if the temperature is higher than the value set, relay simulation refrigeration system.The cycle is completed by constant temperature determination.

Key Words: STC89C52;Temperature sensor;Temperature control.

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章　引言 1

1.1研究温度测量及控制系统的目的及意义 1

1.2温度测量及控制系统国内外现状 1

1.3 论文结构 1

第二章　方案论证与设计 3

2.1 方案一：采用AD590传感器 3

2.2 方案二：采用DS18B20传感器 4

2.3 方案比较 4

2.4 课题采用的系统方案 5

第三章 系统电路设计 6

3.1硬件总体框架 6

3.2 单片机最小系统 7

3.3 温度采集模块 10

3.4按键模块 10

3.5 LCD显示模块 11

3.6 输出控制 12

3.7 电路原材料清单 13

3.8 硬件电路测试 14

第四章 软件设计 15

4.1软件总体框架结构 15

4.2 主程序设计 16

4.3 DS18B20子程序 17

4.3.1 DS18B20工作流程图 17

4.3.2 复位程序 18

4.3.3 温度转换子程序 19

4.3.4 读温度值子程序 19

4.4 LCD显示程序 22

4.5 按键处理程序 23

4.6 PWM控制 24

4.7 PID算法控制 26

4.7.1 PID算法简介 26

4.7.2 PID算法流程图 27

第五章 仿真与结果 28

5.1 Protues仿真 28

5.2 结果分析 29

第六章 总结与展望 30

6.1 总结 30

6.2 展望 30

参考文献 32

致谢 34

附录 35

第一章　引言

1.1研究温度测量及控制系统的目的及意义

　温度与我们的生活息息相关，也是生活和生产的重要元素。任何物理过程和化学过程都离不开一定的温度条件^[1]。 随着科学技术的快速发展，温度的测量及控制都直接关系到生产的安全性、生产效率、产品质量等重大技术指标^[2]。传统温度测量是对温敏电子元件物理量的测量。从硬件设计的角度来看，它的发展非常费时，抗干扰的问题突出。现代温度传感器实现了从模拟到数字的转换，集成到智能化的飞速发展，使其能更方便、更准确地测量各个领域的应用^[3]。基于现代化的一些生产，因此采集温度的准确度、实时度和效率都尤为重要，对测量有着极高的要求，人工很难准确完成这几项，这就需要拥有一套完整的温度采集和控制装置，同时，为了方便维护以及安装，开发一种低功耗的温度采集装置就显得尤为重要。

1.2温度测量及控制系统国内外现状

随着信息技术在现代社会中的飞快发展，温度测量以及控制系统的地位越来越重要，成为工农产业范畴中不可或缺的角色，关乎到了人类社会的生活以及生产，因此设计并且研究温度测量以及它的控制系统就显得尤为重要，有着重大开发意义^[4]。

早在20世纪70年代，国际上就开展了对温度测量以及控制系统的研发。首先，选用模拟仪器设备的组合用于对现场的搜集，并通过一些指示、纪录和控制来完成。分布式控制系统出现在上世纪80年代。如今，全球各个国家的温度测量以及控制技术都在飞快的成长之中，以使其能达成自动化控制为目标。

请支付后下载全文，论文总字数：34483字