样,根据温度的变化情况,通过单片机编写闭环算法,从而成功地实现了对温度的测量和自动控制功能。其测温范围较低,大概在之间,具有精度高,相应速度快等特点。小型热水锅炉温度控制系统该设计解决了北方冬季分散取暖采用人工定时烧水供热,耗煤量大,浪费人力,温度变化大的问题。设计方案硬件方面采用系列单片机为核心,扩展程序存储器,温度检测元件测量环境温度和供水温度,进行模数转换,同向驱动器光电耦合器及的功放完成对电机的控制。软件方面建立了供暖系统的控制系统数学模型。本系统硬件电路简单,软件程序易于实现。它可用于台或多台小型取暖热水锅炉的温度控制,可使居室温度基本恒定,节煤,节电,省人力。温度控制系统方案结合本设计的要求和技术指标,通过对系统大致程序量的估计和系统工作速度的估计以及口需求量的估计,考虑价格因素。选定单片机作为系统的主要控制芯片,外围扩展并行接口,程序存储器,位模数转换器,采用镍铬镍硅热电偶进行温度检测其测温范围为,外接指示灯作为报警电路,对温度的控制是通过双向可控硅实现的。双向可控硅管和加热丝串接在交流市电回路。在给定周期内,只要改变可控硅管的接通时间即可改变加热丝的功率,以达到调节温度的目的。论文的主要任务和所做的工作本论文主要是完成种低成本低价格功能齐全及温度测量温度显示温度控制于体的单片机温度控制系统的理论设计。包括硬件电路和主要的控制算法。研究的关键问题是炉温的精确测量双向可控硅控制的温度控制电路设计温度控制算法的选择,本设计采用控制算法以及温度标度转换数字滤波炉温采样等软件设计。根据本设计所要完成的任务本论文完成了如下工作介绍了研究和设计的背景和意义,调查并综述了当前温度控系统市场的国内外现状,提出了符合设计要求的高精度温度控制系统方案,并阐述了其工作原理。完成了硬件电路的设计,它包括温度检测放大传送电路包含系列单片机,外围扩展并行接口,程序存储扩展,模数转换器等芯片的接口电路通过双向可控硅管实现的温度控制电路键盘接口和显示电路,以及实时报警电路。基本完成了软件部分设计,它包括键盘扫描温度控制显示,炉温采样数字滤波,数据处理,越限报警处理,计算温度标度转换等的算法。单片机温度控制系统总体设计及原理系统的主要功能对炉温的温度检测和升温恒温控制。显示检测温度值。当超越上限或下限时自动报警。设定和修改要保持的温度值。系统的工作原理在温控系统中,需要将温度的变化转换为对应的电信号的变化,由于热电偶的结构简单制造容易,测量范围广,在高温测量中有较高的精度,所以选用镍铬镍硅热电偶做热电传感器,测温范围,最高可测量。热电偶把测量的炉温温度信号转换成弱电压信号,经过信号放大电路,放大后的信号输人到转换器转换成数字信号输人主机单片机,并送往外接显示电路,主机对电炉温度和设定温度进行比较后如果越限,则软件触发用的口控制报警系统输出控制脉冲,该控制脉冲与单稳态同步触发器输出的同步脉冲送人控制门与非门,门电路信号输人光偶管转换成电流信号,经过三级放大电路输人可控硅的门极,可控硅导通由程序控制同步触发脉冲的来临时间,从而控制可控硅的通断时间,以达到对电炉加热丝温度的调节和功率的改变,实现对电炉的恒温和升温控制。工作流程说明如下开始,先接通电源,然后将开关打到开的位置,六段数码管显示器就自动显示出当前温度,并且显示出设置温度的缺省值。此时继电器不工作。按下按键,温度控制系统进入温度控制点的设制。这个时候,显示设置温度的数码管闪烁。此时可以通过键盘输入预设置的温度。当按下确定按键的时候,单片机就会根据所写入的程序,对系统进行控制。当设置的温度高于当前的温度时,单片机通过可控硅控制极上触发脉冲控制加热电路连通。温度慢慢升高。当设置的温度低于当前的温度时,单片机通过可控硅控制极上触发脉冲控制加热电路断开。温度慢慢下降。就这样通过温度芯片的反馈信息,实现水的温度保持在设置温度上,从而达到自动控制温度的功能。系统的主要技术指标测温范围温度分辨率显示位数系统的总体结构系统的硬件电路有温度检测信号放大转换键盘接口显示单稳态触发电路可控硅控制电路等部分组成,系统结构图见图图系统框图炉温采样点温度传感器滤波信号放大转换单片机系统双向可控硅光耦驱动过零脉冲提取计时电炉显示键盘温度控制系统的硬件设计温度测量放大电路温度传感器的选择及基本工作原理测量温度的方法虽然很多,但从感受温度的途径来分,不外两大类类是接触式的,即通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度另类是非接触的,即通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度。由于本系统测量的温度值在否则送返回若,则否则,计算程序,取的补码计算积始址送计算,对求补求送送送和送送积始址送求得,求得,对求补计算送对求补求积始址送求得,求得,求出送的高位送存入和单元送送存入送送入送入送入送入存入和单元送入送单元双字节加法程序双字节求补程序对求补双字节带符号乘法子程序被乘数符号送若被乘数为正,则对求补对求补乘数符号送对求补对求补,调用无符号乘法程序,若是,则否则,判断两乘数为正,若是,则显示程序显示缓冲区末地址口地址,数据指针指向口取显示数据加上偏移量取出字形码送出显示调延时子程序数据缓冲区减扫描到最左面的显示器吗没有到,左移位延时子程序两乘数皆为负,键盘扫描子程序清单初始化口为基本输出方式,口为输入方式,调用显示子程序,延时调用两次显示子程序,延时调显示子程序,延时参考文献何立民,单片机应用文集,北京航空航天大学出版社,涂时亮,张友德单片微机控制技术,复旦大学出版社,翁思义,杨平自动控制原理,中国电力出版社,向婉成,控制仪表与装置,机械工业出版社,赵晓安,单片机原理及应用,天津大学出版社,沈红卫,单片机应用系统设计实例与分析,北京航空航天大学出版社陈明荧,单片机课程设计实训教材北京清华大学出版社胡汉才,单片机原理及其接口技术北京清华大学出版社徐淑华,程退安,姚万生单片机微型机原理及应用哈尔滨工业大学出版徐爱钧,彭秀华所单片机高级语言环境编程与应用贾伯年,传感技术沈美明,温冬婵汇编语言程序设计清华大学出版社齐志儒,高福祥汇编语言程序设计东北大学出版社何立明,单片机应用系统抗干扰技术北京北京航空航天大学出版社,王幸之等单片机应用系统抗干扰技术北京北京航空航天大学出版社,刘伯春智能调节器的设计及应用电子自动化,王秀珍等编微型计算机,转换接口技术及数据采集系统北京清华大学出版社,涂时亮等编单片微机软件设计技术重庆科学技术文献出版社重庆分社王玉华,闰爱青基于低功耗的蔬菜大棚环境监控系统的设计太原电脑开发与应用,年第期,李士勇模糊控制和智能控制理论与应用哈尔滨哈尔滨工业大学版,余永权,曾碧单片机模糊逻辑控制北京北京航空航天大学出版社,刘晓莉,模糊自校正控制在加热炉温度控制中的应用湘潭矿业学院学报毛义梅,张晶种参数自适应模糊控制器的设计与仿真白动化与仪器仪表致谢在做毕业设计的几个月时间是我大学生涯中最有价值的段时光。这里有治学严谨而不失亲切的老师,有互相帮助的同学,更有向上融洽的学习生活氛围。借此论文之际,我想向所有人表示我的谢意。首先感谢郑老师,本论文是在郑老师的指导下修改完成的。在此,要对他的细心帮助和指导表示由衷的感谢。在这段时间里,我从他身上不仅学到了许多的专业知识,更感受到了他在工作中的兢兢业业,生活中的平易近人。此外,他严谨的治学态度和忘我的工作精神值得我去学习。再次要感谢计算机科学与技术学系的徐晶同学,在我做毕业设计过程中,在软件部分的设计过程中,她的指导给予了我极大的帮助,使我对整个软件部分的设计思路有了总体的把握,并耐心的帮我解决了许多实际问题,使我有了很大收获。最后向所有给予我帮助的老师同学和朋友表示真心的感谢,谢谢你们的帮助,谢谢你们的支持,毕业设计说明书单片机温度控制系统作者学号学院系专业指导教师评阅人引言课题研究的目和意义温度控制系统的国内外现状温度控制系统方案论文的主要任务和所做的工作单片机温度控制系统总体设计及原理系统的主要功能系统的工作原理系统的主要技术指标系统的总体结构温度控制系统的硬件设计温度测量放大电路温度传感器的选择及基本工作原理放大电路的设计主要的接口电路模数转换电路键盘接口和数码显示程序存储器和并行接口的扩展及报警电路温度控制电路温度控制系统的软件设计主程序设计及中断服务程序设计温度控制主程序流程简图中断服务程序设计温度控制程序子程序键盘扫描和温度显示程序设计炉温采样数字滤波程序设计温度标度转换算法控制算法算法基本原理算法及子程序结论与展望附录键盘接口图附录系统源程序参考文献致谢单片机温度控制系统摘要单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用,温度是个系统经常需要测量控制和保持的量,而温度是个模拟量,不能直接与单片机交换信息,采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高,还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。本文主要介绍了以系列单片机可控硅等芯片组成的温度检测电路,模数转换电路,键盘显示电路,报警电路,信号放大电路在描述了外围硬件电路的同时,还做了大量的软件工作,包括数据处理软件,控制算法。本设计有效的提高了控制系统的实时性和控制精度大大改善了炉温控制的自动化程度,具有较高的实用价值。关键词单片机,算法,温度采样,温度控制引言课题研究的目和意义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。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,为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在工业生产中称为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。因此,单片机对温度的控制问题是个工业生产中经常会遇到的问题。本论文以上述问题为出发点,设计实现了温度实时测量显示控制系统。本设计方案具有较高的测量精度,更加适合对温度精度要求较高的化工生产电力工程等行业,并希望通过本设计得到举反三和触类旁通的效果。温度控制系统的国内外现状通过网上查询翻阅图书了解到目前国内外市场以单片机为核心的温度控制系统很多,而且方案灵活,且应用面比较广,可用于工业上的加热炉热处理炉反应炉,在生活当中的应用也比较广泛,如热水器,室温控制,农业中的大棚温度控制。以上出现的温度控制系统产品,根据其系统组成使用技术功能特点技术指标。选出其中具有代表性的几种如下虚拟仪器温室大棚温度测控系统在农业应用方面虚拟仪器温室大棚温度测控系统是种比较智能,经济的方案,适于大力推广,改系统能够对大棚内的温度进行采集,然后再进行比较