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单片机温度控制系统的设计
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摘 要
随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面。
随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会目前，单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，例如生活工具的电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。
现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。
随着社会的发展，人们对食品温度的控制要求也越来越高，对于低温冷藏车的温度控制也就相应的不断提高，而我设计的低温冷藏车就是为了达到这样的温度控制要求而进行设计的。我所采用的控制芯片为AT89C51，此芯片功能强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对冷藏车温度的控制和调节功能。
关键字：AT89C51单片机、温度 、软件设计
目 录
摘 要………………………………………………………………………………6
目 录………………………………………………………………………………7
第一章 绪 论
1-1概述………………………………………………………………………………9
1-2温度控制的总体设计和思路……………………………………………………9
1-3温度控制方框图…………………………………………………………………10
1-4温度巡回测量控制仪基本要求…………………………………………………10
1-5发挥部分…………………………………………………………………………10
第二章 单片机AT89C51的结构和原理
2-1 AT89C51单片机的结构…………………………………………………………11
2-2 AT89C51单片机主要特性………………………………………………………11
2-3 AT89C51单片机引脚功能说明…………………………………………………11
2-4复位电路…………………………………………………………………………12
2-5时钟电路…………………………………………………………………………13
第三章 温度控制的硬件设备
3-1采样系统及温度传感器的选择
3-1-1采样系统…………………………………………………………………15
3-1-2温度传感器的选择………………………………………………………15
3-2集成运放的选择
3-2-1放大系统. ………………………………………………………………16
3-2-2集成运放的选择…………………………………………………………16
3-3控制系统及光电耦合器的选择
3-3-1控制系统…………………………………………………………………17
3-3-2光电耦合器的选择………………………………………………………17
3-4 A/D转换器的选择及介绍………………………………………………………18
3-5 显示系统及显示器的选择
3-5-1显示系统…………………………………………………………………18
3-5-2显示器的选择……………………………………………………………19
3-6电源电路…………………………………………………………………………20
第四章 温度控制的软件设计
4-1程序模块化处理………………………………………………………………22
4-2内RAM资源配置………………………………………………………………22
4-3程序清单
4-3-1程序入口地址……………………………………………………………22
4-3-2主程序……………………………………………………………………22
4-3-3显示程序…………………………………………………………………23
4-3-4定时器中断子程序………………………………………………………26
4-3-5温度检测子程序…………………………………………………………27
4-3-6温度控制子程序…………………………………………………………28
4-3-7报警子程序………………………………………………………………29
4-3-8键盘子程序用于调节设定值……………………………………………29
第五章 调试及小结
5-1单片机温度控制系统的工作原理……………………………………………32
5-2温度检测和A/D转换电路图……………………………………………………32
5-3测试报告………………………………………………………………………32
小 结………………………………………………………………………………34
致 谢………………………………………………………………………………35
参考文献……………………………………………………………………………36
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第1章 绪 论
1.1 温度控制系统的发展状况
近几年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，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。例如：在食品加工、冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业和机械制造等诸多领域中，广泛使用的各种锅炉、加热炉、热处理炉和反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。
单片微型计算机的功能不断的增强，许多高性能的新型机种应运而生。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中成为必不可少的器件。在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。像用于化工生产的智能锅炉、用于融化金属的加热炉等都广泛应用。