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毕业设计开题报告
项目名称 数字温度控制仪
专 业
班 级
学生姓名
指导教师
自动化与信息工程系
年 月 日
毕业设计开题报告
专业 题目 班级 数字温度控制仪 姓名 一、项目研究的背景与现状： 温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。可见，温度的测量和控制是非常重要的。 温度是工、农业生产中一个重要的控制指标，温度的高低及控制的准确性将直接影响到产品的质量，如药品生产过程中的高温杀菌、化工工业炉内温度的控制、农业大棚温度的控制、养鸡场、花室温度控制、煤矿井下温度的控制等。我国现在绝大多数厂矿、企业还一直沿用简单的温度设备和纸质数据记录仪，无法实现温度数据的测量与控制，特别是那些对温度要求比较严格的场合，这些设备根本无法胜任,更提供不了具有建设性的、有价值决策数据，还有一些高风险企业为了满足需要，采用了全套的进口设备，但价格高，投资巨大，不实用我国国情。 随着计算机技术特别是单片机技术的发展，多功能自动化设备湿度采集系统，具有实验室或现场进行实时数据采集、自动存储记录、信号预处理、即时显示、即时状态分析、自动传输等功能。其应用在对湿度要求比较严格的场合，如空调,抽湿机,加湿机,湿度记录仪,湿度控制器,湿度变送器,自动设备,工农业温室。在此基础上，国内外常用的数据采集器及不同采集器，将向高科技、高智能化方向发展。 二、项目研究的目的、意义和主要内容（含设计思路、设计方法、主要工作以及技术要求等）： 1、研究的目的、意义 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度箱，本设计具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，本温度计可设定最低、最高温度报警值。测量温度超过设定的温度上、下限，启动蜂鸣器和指示灯报警。温度显示稳定。实现温度显示,能准确达到以上要求。 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 本系统设计一个以AT89S52为核心的水温监控系统，能在一定的范围内采集监控水温，控制精度有所提升，同时具有较好的快速性，报警，七段数码管显示等功能并且价格低廉，具有很高的工程应用价值和现实意义。 2、主要研究内容及思路： 利用单片机AT89S51与DS18B20设计一个数字温度表，四位数码显示。要测的环境温度通过一线温度传感器 DS18B20 采集，然后通过 S51 单片机处理并在数码管上显示，同时单片机控制两个 5V 继电器，用于对温度进行实时控制操作，当温度上升到达某一定值，开一继电器（继电器常开端接有降温电器）；当温度下降到某一定值，开另一继电器（继电器常开端接有升温电器）。但要求使用的元器件数目最少。 本系统的电路设计方框图如图1.1所示，它由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机AT89S51；②显示部分采用3位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示；③温度采集部分采用DS18B20温度传感器。 LED显示 DS18B20 单片加热继电器 电风扇继电器 指示灯 温度计电路总体设计方案 机 （1）软件系统设计方案： 系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，复位应答子程序，写入子程序等。 1）主程序 主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度，其程序流程见图19所示。 通过调用读温度子程序把存入内存储中的整数部分与小数部分分开存放在不同的两个单元中，然后通过调用显示子程序显示出来。 主程序流程图