【毕业论文】基于msp430单片机的温度测控装置的设计与开发word文档（定稿）

单片机温度控制系统控制框图如图所示图单片机温度控制系统控制框图温度采集信号放大滤波单片机温度控制温度调节提示报警温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。

在单片机中对信号进行便廉价实用等优点，给用户提供了种较为理想样机开发方式。

在年中，还推出了专门用于电量计量用和。

我们相信，由于开放性基本架构和新技术应用，新产品品种必将会不断出现。

单片机特点强大处理能力系列单片机是个位单片机，采用了精简指令集结构，具有丰富寻址方式种源操作数寻址种目操作数寻址简洁条内核指令以及大量模拟指令大量寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算还有高效查表处理方法有较高处理速度，在晶体驱动下，指令周期为。

这些特点保证了可编制出高效率源程序。

系列单片机中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。

超低功耗单片机之所以有超低功耗，是因为其在降低芯片电源电压及灵活而可控运行时钟方面都有其独到之处。

首先，系列单片机电源电压采用是电压。

因而可使其在时钟条件下运行时，芯片电流会在之间。

其次，独特系统时钟系统设计。

在系列中有两种不同系统时钟系统基本时钟系统和锁频环和时钟系统。

有使用个晶体振荡器，有使用两个晶体振荡器个为，另个为高频振荡器。

由系统时钟系统产生和各功能模块所需时钟。

并且这些时钟可以在指令控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗控制。

由于系统运行时打开功能模块不同，即采用不同工作模式，芯片功耗有着显著不同。

系统工作稳定上电复位后，首先由启动，以保证程序从正确位置开始执行，保证晶体振荡器有足够起振及稳定时间。

然后软件可设置适当寄存器控制位来确定最后系统时钟频率。

如果晶体振荡器在用作时钟时发生故障，会自动启动，以保证系统正常工作如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。

丰富片上外围模块系列单片机各成员都集成了较丰富片内外设。

它们分别是看门狗模拟比较器定时器定时器串口硬件乘法器液晶驱动器基本定时器等些外围模块不同组合。

其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位模拟比较器进行模拟电压比较，配合定时器，可以设计为转换器位定时器具有捕获比较功能，大量捕获比较寄存器，可用于事件计数时序发生等方便高效开发环境目前系列有型型和型三种类型器件，这些器件开发手段不同。

对于型和型器件是使用仿真器开发成功之后再烧写或掩膜芯片对于型则有十分方便开发调试环境，因为器件片内有调试接口，还有可电擦写存储器，因此采用先下载程序到内，再在器件内通过软件控制程序运行，由接口读取片内信息供设计者调试使用方法进行开发。

这种方式只需要台机和个调试器，而不需要仿真器和编程器。

开发语言有汇编语言和语言。

适应工业级运行环境系列器件均为工业级，运行环境温度为，所设计产品适合运行于工业环境下。

系列内部结构概述系列器件包含程序存储器和数据存储器运行控制外围模块振荡器和倍频器等主要功能模块。

其基本结构如图所示。

图单片机基本结构图可以看出，内部包含了计算机所有部件，是个真正单片机微控制器。

由个位个寄存器和套指令控制逻辑组成。

在个寄存器中，程序计数器堆栈指针状态寄存器和常数发生器这个寄存器有特殊用途。

除了和外，所有寄存器都可作为通用寄存器来用于所有指令操作。

常数发生器是为指令执行时提供常数，而不是用于存储数据。

对访问寻址模式可以区分常数数据。

在内部有组位数据总线和位地址总线运行正交设计对模块高度透明精简指令集和配合精简指令组所实现控制，使应用开发可实现复杂寻址模式和软件算法。

存储器系列采用冯纽曼结构。

因此，和全部外围模块都位于同个地址空间内，即用个公共空间对全部功能模块进行寻址。

支持外部扩展存储器是将来性能增强目标。

特殊功能寄存器及外围模块安排在区域和共享区域，数据存储器起始地址是。

方案设计与论证本课题是要求利用单片机设计个温度检测系统，要求方便，安全。

要求测量温度时，在温度超过预定值时候，能自动报警，并且能够启动降温系统对温度进行控制。

本设计中采集温度用单片机完成，单片机是公司具有代表性种超低功耗单片机，其处理功能强大，功耗非常低。

整体方案设计单片机温度控制系统是以单片机为控制核心。

整个系统硬件部分包括温度检测系统信号放大系统提示报警系统转换单片机设备控制执行系统等。

单片机温度控制系统控制框图如图所示图单片机温度控制系统控制框图温度采集信号放大滤波单片机温度控制温度调节提示报警温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。

在单片机中对信号进行，控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成控制。

先置微分时间，逐渐加大，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑，直到获得满意控制效果和控制参数。

实验经验法调整参数方法中较常用是扩充临界比例度法，其最大优点是，参数整定不依赖受控对象数学模型，直接在现场整定简单易行。

扩充比例度法适用于有自平衡特性受控对象，是对连续时间控制器参数整定临界比例度法扩充。

扩充比例度法整定数字控制器参数步骤是预选择个足够短采样周期。

般说应小于受控对象纯延迟时间十分之。

用选定使系统工作。

这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。

逐渐减小比例度，即加大比例放大系数，直至系统对输入阶跃信号响应出现临界振荡稳定边缘，将这时比例放大系数记为，临界振荡周期记为。

选择控制度。

控制度，就是以连续时间控制器为基准，将数字控制效果与之相比较。

通常采用误差平方积分作为控制效果评价函数。

定义控制度采样周期长短会影响采样数据控制系统品质，同样是最佳整定，采样数据控制系统控制品质要低于连续时间控制系统。

因而，控制度总是大于，而且控制度越大，相应采样数据控制系统品质越差。

控制度选择要从所设计系统控制品质要求出发。

确定参数。

根据所选择控制度，得出数字中相应参数和。

运行与修正。

将求得各参数值加入控制器，闭环运行，观察控制效果，并作适当调整以获得比较满意效果。

控制评价控制原理优点在于能够在控制过程中根据预先设定好控制规律不停地自动调节控制量以使被控系统朝着设定平衡状态过度，最后达到控制范围精度内稳定动态平衡状态。

要使用好控制原理，关键在于根据实际情况确定各种参数，这项工作可能是费时，但做好了，将会提高控制器使用效果，达到较高控制精度，是值得。

结论单片机具有超低功耗优点，口达个，内部资源丰富，又等模块，都为实现电路功能提供了非常有利条件。

开发环境友好易用方便，大大加快本系统设计开发。

控制器根据温度给定值和测量值之间偏差调节，给出调节量，再通过单片机输出波，调节可控硅触发相位相位角，以此来控制执行部件关断和开启时间，达到使温度升高或降低目。

随后整个系统再通过检测前阶段控制后温度，进行近步控制修正，最终实现预期温度监控目。

本设计利用单片机低功耗处理能力强特点，使用单片机作为主控制器，对室内环境温度进行监控。

其结构简单可靠性较高系统成本低。

具有定实用价值和发展前景。

参考文献赵丽娟，邵欣基于单片机温度监控系统设计与实现机械制造余永权单片机原理及应用北京电子工业出版社，张俊谟单片机实用技术讲座上电子世界余永权单片机原理及应用北京电子工业出版社，张俊谟单片机实用技术讲座下电子世界曲喜贵电子元件材料手册北京电子工业出版社，汪吉鹏，马云峰等微机原理与接口技术北京高等教育出版社，贾东耀，汪仁煌数字温度传感器在仓库温度检测系统应用传感器世界，张开生，郭国法单片机温度控制系统设计微计算机信息黄贤武，郑筱霞，曲波等传感器实际应用电路设计成都电子科技大学出版社，赵娜，宋文爱基于单片机温度报警系统设计仪表技术与传感器沈建华，杨艳琴，翟骁曙系列位超低功耗单片机原理与应用北京清华大学出版社，赖寿宏微型计算机控制技术北京机械工业出版社，方康玲过程控制系统第版武汉武汉理工大学出版社，黄俊年，王立浅析控制原理及应用硅谷，致谢本设计能够顺利完成得到了院系领导老师大力支持和帮助，尤其是我指导老师老师，在百忙之中抽出宝贵时间，观看修改论文设计，仔细耐心为我指导，使设计得以顺利完成。

在设计同时，和同学们之间相互探讨也使我获益匪浅。

在此，对他们表示由衷感谢，单片机技术在飞速发展，人们总是处在不断学习阶段，再加上我水平有限，所以本设计肯定存在许多不尽如人意地方，欢迎广大老师和同学批评指正。

最后，要感谢汽车学院所有老师，他们精心栽培为我以后学习工作打下了坚实基础。

年月日便廉价实用等优点，给用户提供了种较为理想样机开发方式。

在年中，还推出了专门用于电量计量用和。

我们相信，由于开放性基本架构和新技术应用，新产品品种必将会不断出现。

单片机特点强大处理能力系列单片机是个位单片机，采用了精简指令集结构，具有丰富寻址方式种源操作数寻址种目操作数寻址简洁条内核指令以及大量模拟指令大量寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算还有高效查表处理方法有较高处理速度，在晶体驱动下，指令周期为。

这些特点保证了可编制出高效率源程序。

系列单片机中断届分类号单位代码本科专业职业生涯设计基于单片机温度测控装置设计姓名学号年级专业系院指导教师年月日摘要温度是工业控制中主要被控参数之，温度控制在工业农业及其他诸多领域中已成为个重要环节，能否成功地将温度控制在所需范围内关系到整个活动成败。

由于控制对象多样性和复杂性，导致采用温控手段多样性。

本文设计了种基于单片机温度测控装置，利用该装置可以实现对温度监控测量，并且能够根据设定值对环境温度进行调节，以实现控制温度目。

控制算法基于数字算法。

关键词单片机温度测控，目录引言选题依据温度控制器发展概况及现状单片机系列简介单片机特点强大处