智能加热炉控制系统.doc

济南铁道职业技术学院 智能仪器实训报告题 目：智能加热炉控制系统系 别： 电气系专 业： 应用电子技术班 级：一班学生姓名： 指导教师：完成日期：2010年5月27日摘要 :为了实现高精度的水温控制,本文介绍了一种以AT89C51单片机为控制核心,以一种新型的可编程温度传感器(DS18B20)为温度采集器件来实现的水温控制系统.文章着重介绍核心器件的选择.各部分电路及软件的设计.AT89C51单片机完善的内部结构,优良的性能和强大的中断处理能力.决定了该控制系统的特点:电路结构简单,程序简短,系统可靠性高等.同时采用新的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路,能直接的和单片机完成数据采集和处理,实现方便精度高,根据不同的需要用于不同的场合.关键词: AT89C51单片机,DS18B20,控制摘要 1 引言 31 系统方案 3 1.1水温控制系统的设计和要求 3 1.2 系统总体方案的选择 4 2元器件选型及电路设计 5 2.1 元器件的选型 5 211温度传感器 5 212 键盘 213 数码管 214继电器 22 硬件电路设计 221 温度采集电路 222键盘电路 223数码管显示电路 224 输出驱动电路 225 无水检测电路 3 系统软件设计 31 程序结构图 32 程序流程图 321 主程序 322 温度采集处理程序 323 键盘程序 33 操作指引 4 实验测试 41 数码管显示 42 键盘及显示结合 43 整机调整 5 设计总结 致谢词参考文献附录一附录二 引言：本文主要介绍单片机温度控制系统的设计过程，其中涉及系统结构设计，元器件的选取，程序的调试和系统参数的整定。在系统构建时选取了AT89C51作为该系统的核心，温度信号由新型的可编程温度传感器DS18B20提供。通过软件实现对水温的控制，使用继电器作执行部件。系统控制对象为一升净水，容器为搪瓷器皿。水温可在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制。以保持设定的水温不变。具有较好的快速性和较小的超调。使用软件编程即减少了系统的工作量，又提高了系统的工作速率，使用软件还可以提高系统的稳定性。避免了因个人设计经验不足而产生过多的系统缺陷。1 系统方案11 水温控制系统的设计任务和要求 利用单片机实现水温的自动控制，使水温能够在一定温度之间实现温度调节，七段发光二级管显示温度，并用按键实现对温度的控制。系统设计具体要求：（1） 温度显示功能，实时显示出炉内温度（2） 温度设定功能，通过按键设定要求水温，加热到设定温度后自动保温。（3） 防干烧功能，无水报警及溢流控制（4） 设定温度范围为199，最小区分度为1，标定温差小于一。温度底于设定温度时自动加热，高于设定温度时停止加热并降温直到设定温度。12系统总体方案的选择（1）方案一：（图12）此方案为传统的二位式模拟控制方案，采用上下限比较电路不能实现复杂的控制算法使控制温度做的更高。而且不能使用数码管显示和键盘设定（2） 方案二 ：（图13）用AT89C51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。可用数码管显示水温，并用键盘设定等功能。（小4号宋体，1.5倍行距）。关键词 （小4号宋体）（小4号黑体）目 录（二号宋体）1 引言（或绪论）（作为正文第1章，小4号宋体，行距18磅，下同） 12 （正文第2章） Y2.1 （正文第2章第1条） Y2.2 （正文第2章第2条） Y2.X （正文第2章第X条） Y3 （正文第3章） Y（略）X （正文第X章） Y 总结 Y致谢 Y参考文献Y附录A （必要时） Y附录B （必要时） Y图1 （必要时） Y图2 （必要时） Y表1 （必要时） Y表2 （必要时） Y作为正文第1章标题，用小3号黑体，加粗，并留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行）（小4号宋体，1.5倍行距）11 （作为正文2级标题，用4号黑体，加粗）（小4号宋体）1.1.1 （作为正文3级标题，用小4号黑体，不加粗）（小4号宋体）2 （作为正文第2章标题，用小3号黑体，加粗，并留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行）（小4号宋体）注：1正文中表格与插图的字体一律用5号宋体；2正文各页的格式请以此页为标准复制，页眉中