工的串行口采用串口，利用此串行口能够方便的实现系统的控制和显示功能。键盘显示接口电路如图。图键盘显示部分电路图中单片机的口接数码管的只引脚，这样易于对数码管的译码，使数码管能显示设计者所需的各数值小数点符号等等。单片机的接译码器，译码器的输出端直接接八个数码管的控制端和键盘，键盘扫描和显示器扫描同用端口这样能大大的减少单片机的，减少硬件的花费。键盘的接法的差别直接影响到硬件和软件的设计，考虑到单片机的端口资源有限，所以我们在设计中将传统的的键盘接成的形式如图，键盘的扫描除了和显示共用的个端外，另外的两个端直接和的和相连。图键盘接线如图的接法已经完全用完了单片机的个口，有效的利用了单片机的资源。微机控制及图形显示部分为了使系统具有更好的人机交换界面，在系统设计中我们通过语言设计了微机控制界面。通过系统与微机的通信大大的提高了系统前停止加热度前停止加热，数理与信息工程学院课程设计题目水温控制系统专业计算机科学与技术专升本班级计本姓名章娜学号实验地点数理与信息工程学院电子系统设计室指导老师余水宝张胜丁宇成绩目录第节引言水温控制系统概述设计任务与要求系统组成第节系统硬件设计系统总体设计框图温度采样电路温度控制电路主机控制部分键盘及数字显示部分微机控制及图形显示部分第节系统软件设计系统主程序设计键盘显示程序第节实际测试系统测试仪器测试方法测试结果第节结束语参考文献附录单片机水温控制系统数理与信息工程学院计算机专升本章娜指导教师余水宝张胜第节引言在现代冶金石油化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之，在环境恶劣或温度较高等场合，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人成。电路图如图图温度采样电路原理图性能描述测量范围在，满刻度范围误差为，当电源电压在之间，稳定度为时，误差只有。为电流型传感器温度每变化其电流变化在和时输出电流分别为和。性能描述为的路转换器，其输入电压范围在，转换速度小于，转换精度。满足系统的要求。电路原理及参数计算温度采样电路的基本原理是采用电流型温度传感器将温度的变化量转换成电流量，再将电流量转换成电压量通过转换器将其转换成数值量交由单片机处理。如图图中三端稳压作为基准电压，由运放虚短虚断可知运放的反向输入端的电压为零伏。当输出电压为零伏时即列出点的结点方程如下电炉图由于系统控制的水温范围为，所以当输出电压为零伏时的输出电流为，因此为了使的电位为零就必须使电流等于电流等于，三端稳压的输出电压为所以由方程得由方程的取电阻，的电位器。由方程的取电阻，的电位器。又由于的输入电压范围为，为了提高精度所以令水温为时的输入电压为即。此时列出点的结点方程如下当水温为时的输出电流为。由方程式得因此取，的电位器。温度控制电路此部分电路主要由光电耦合器和双向可控硅组成。光电耦合器的耐压值为，它的输出级由过零触发的双向可控硅构成，它控制着主电路双向可控硅的导通和关闭。电阻与电容组成双向可控硅保护电路。控制部分电路图如图。电炉图主机控制部分此部分是电路的核心部分，系统的控制采用了单片机。单片机内部有劳动强度节约能源，要求对加热炉炉温进行测显示控制，使之达到工艺标准。如何更快更准确的控制所需的温度是温度控制技术的关键。水温控制系统概述本文介绍的是个以单片机为控制核心的水温控制系统，此系统通过人机交互设定控制温度，采用增量型算法，通过脉宽调制控制电炉加热，最终实现水温的恒定。该系统具有温度超调量小调节时间短静态误差小测量精确恒定温度与设定温度偏差小等优点，且控制方便显示直观性能稳定可靠性高。设计任务与要求系统的基本任务与要求系统的基本要求定量水由电炉加热，要求水温可以在定范围内由人工设顶，并能在环境温度降低时自动实现调整，以保持设定的温度基本不变。主要性能指标温度设定范围温度设定为最小区分度为控制精度温度控制的静态误差名用十进制数码显示实际水温扩展功能具有通信能力，可接收其他数据设备发朱的命令，或将结果传送到其他数据设备采用适当的控制方法当没定温度或环境温度突变时减小系统的调节时间和超调号温度控制的静态误差能自动显示水温随时间变化的曲线。系统组成本系统是个典型的检测控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测信号处理输入运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。因此，以单片机为核心组成个专用计算机应用系统，以满足检测控制应用类型的功能要求。另外，单片机的使用特为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑电路中往往是难以或无法实现的。根据设计任务基本要求，本系统应具有以下基本功能可以进行温度设定，并自动调节水温给定的温度值。可以调整控制参数，满足不同控制对象与控制品质要求。可以实时显示给定温度与水温实测值。第节系统硬件设计本电路总体设计包括五部分主机控制部分前向通道温度采样电路后向通道温度控制电路键盘和数字显示部分微机控制及图形显示。系统总体设计框图本系统以单片机为核心，采用了温度传感器，采样芯片，可控硅及算法实现对温度的精确控制。系统框图如图键盘显示电路微机控制系统控制系统采样电路功率放大电路开关控制电路电炉温度传感器图形显示数值显示图系统框图温度采样电路系统的信号采集电路主要由温度传感器基准电压及转换电路三部分，延时码表控制部分多位进制转化成多位码取初位放的采样值末位中间位最后位曼彻斯特编码