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摘 要：本论文以电阻炉作为研究对象，开发了基于单片机的温度控制系统。本温度控制系统按功能分主要包括为温度传感器模块、数据处理模块、温度显示与设定模块和温度控制模块。温度传感器采用了数字式温度传感器DS18B20，对温度进行实时的采样并将模拟信号转换成数字信号再返给单片机。本系统可以通过键盘对电阻炉水温进行预先设定，单片机根据当前炉内温度和预设温度进行运算，控制输出宽度可调的PWM方波，并由此控制继电器的导通和关断来调节电热丝的加热功率，从而使水温迅速达到预设值并文持恒定不变。
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关键词：单片机；温度传感器；继电器；温度控制4533
Design and Implementation of a Temperature Control System Based on the Single Chip Microcontroller
Abstract:A "Temperature Control System" is developed based on SCM for a resistance furnace system. This system includes four functional modules that are temperature sensor module, data processing module, temperature display/setting module and temperature-controlling module. Digital temperature sensor DS18B20 is selected to real-time sample of the temperature and to convert analog signals into digital signals that are back to the SCM system. The setting value temperature of this system can be preset through the keyboard. SCM is used to computer PWM control laws based on the current temperature and the preset temperature of the furnace operation. The controlling output is used to control the silicon control in order to regulate the heating power of the heating cord, so the water temperature can quickly reach and maintain setting value.
Keywords: Single Chip Microcontroller; Temperature sensor; Silicon-controlled rectifier ; Temperature control
目 录
摘要.1
引言 1
1. 课题研究的内容及要求 2
1.1 课题的主要研究的内容 3
1.2 本文的主要内容 3
2. 系统的方案设计 4
2.1 系统方案准备 4
2.2 方案论证 5
2.3 温度控制总体设计方案 5
2.4 温度传感器模块 6
2.5 数据处理模块 8
2.6 温度显示模块/设定模块 8
2.7 温度控制模块 9
3. 系统软件设计 9
3.1 系统主程序 9
3.2 温度采集子程序 10
3.3 显示子程序 11
3.4 温度设定子程序 11
3.5 控制算法 11
4. 温度控制系统Proteus仿真 12
4.1 仿真说明 12
4.2 仿真结果 13
5. 结束语 15
致 谢 17
基于单片机的锅炉温度控制器的系统设计
引言
及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节，水温的变化影响各种系统的自动运作。对于不同控制系统，其适宜的水质温度总是在一个范围。超过这个范围，系统或许会停止运行或遭受破坏，所以我们必须能实时获取水温变化。对于超过适宜范围的温度能够报警。同时，我们也希望在适宜温度范围内可以由检测人员根据实际情况加以改变。
单片机对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法。从1976年Intel公司推出第一批单片机以来，80年代单片机技术进入快速发展时期，近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合，使得单片机的应用非常广泛。同时，单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低，制造、安装、调试及文修方便[1]。