温度控制系统

前言随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段—传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。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。温度控制系统是比较常见的和典型的过程系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节的控制效果要好的多。本设计系统中的核心器件之一为热敏电阻传感器，之所以选择热敏电阻，主要是考虑其线形好，工作稳定，结构简单，成本低等特点。目前，传感器的发展可谓是日新月异，各种集成的温度传感器的功能越来越专业化。比如，MAXIM公司近期推出的MAX1619是一种增强型精密远端数字温度传感器，能够监测远端P-N结和其自身封装的温度，它具有双报警输出；ALERT和OVERT。A分别完成指示温度状态及自动调温。在远端温度传感器超上限时触发，MAX1619与MAX1617A完全兼容，非常适合于系统关断或风扇控制，甚至在系统“死锁”后仍能正常工作。达拉斯半导体公司的DS1615是有记录功能的温度传感器，器件中包含实时时钟、数字式温度传感器、非易失性存储器、控制逻辑电路以及串行接口电路。数字温度传感器的测量范围为-40ºC~+85ºC，精度为±2ºC，读取9位时的分辨率是0.5ºC，读取13位时的分辨率是0.03125ºC。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。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中将传感器理论与单片机实际应用技术有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 目录前言 1 目录 3 第一章 温度传感器简介 5 1.1 温度传感器的分类和应用 5 1.1.1 模拟温度传感器 5 1.1.2 逻辑输出型温度传感器 6 1.1.3 数字式温度传感器 7 第二章 芯片介绍 9 2.1 AT89C51介绍 9 2.2 ADC0809介绍 10 2.2.1 ADC0809各管脚功能 12 2.3 74LS164介绍 14 第三章 系统外围设备 15 3.1单片机外围电路 15 3.1.1 单片机的时钟电路 15 3.1.2 复位电路和复位状态 16 3.1.3总线结构 19 3.1.4 89C51单片机的最小应用系统 21 3.1.5 常用外围设备接口电路 21 3.2 LED数码管显示接口 22 3.2.1 LED数码管 23 3.2.2 LED数码管编码方式 24 3.2.4 LED数码管显示方式和典型应用电路 24 第四章 温度采集控制系统设计 27 4.1 设计说明 27 4.2温度控制系统结构图及总述 27 4.3流程图及源程序 28 4.3.1单片机控制流程图 29 4.3.2温度控制系统软件设计 29 4.4 温度采集系统电路图 32 第五章 温度过程控制系统设计 34 5.1 键 盘 接 口 34 5.1.1 按键开关去抖动问题 34 5.1.2 查询式按键及其接口 36 5.1.3 矩阵式键盘及其接口 36 5.1.4 键盘扫描控制方式 37 5.2 控制说明 38 5.3流程图及源程序 40 5.3.1流程图 40 5.3.2源程序 41 总结 49 参考文献 50

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