1、计算机控制系统课程设计 I 计算机控制系统课程设计（论文）任务书 学院 信息科学与工程学院 专业 自 动 化 学 生 姓 名 学号 设计（论文）题目 基于单片机温度控制系统设计输入通道设计 内容及要求：内容及要求： 要求： 1.了解单片机温度控制系统的工作原理。 2.完成基于单片机温度控制系统设计输入通道设计。 内容： 1.软件系统设计方案 2.读出温度子程序 3.复位、应答子程序 4.写入子程序 进度安排：进度安排： 第 1、2 天：安排实验任务 第 3、4 天：查找资料,进行初步设计 第 5、6 天：软件设计 第 7、8 天：硬件设计 第 9、10 天：进行系统调试,完成论文并检查 指导教
2、师(签字): 年 月 日 分院院长(签字): 年 月 日 计算机控制系统课程设计 II 摘要摘要 温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。很多 行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及 各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性 大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。 因此， 智能化温度控制技术正被广泛地采用。 本温度设计采用现在流行的 AT89S51 单片机， 配以 DS18B20 数字温度传感器， 该温度传感器可自行设置温度上下限。 单片机将检测到
3、的 温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启备。本设 计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使整个设计更加完整更加灵活。 关键词: 温度箱；AT89S51；单片机；输入通道设计；控制；模拟 计算机控制系统课程设计 III 目录目录 1 引言 1 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 1 1.2 温度控制系统的目的 1 1.3 温度控制系统完成的功能 1 2 总体设计方案 . 2 2.1 方案一 2 2.2 方案二 2 3 DS18B20 温度传感器简介 7 3.1 温度传感器的历史及简介 7 3.2 DS18B20 的工作原理 . 7 3.2
4、.1 DS18B20 工作时序 . 7 3.2.2 ROM 操作命令 . 9 3.3 DS18B20 的测温原理 . 9 3.3.1DS18B20 的测温原理: . 9 3.3.2 DS18B20 的测温流程 11 4 单片机接口设计 . 12 4.1 设计原则 . 12 4.2 引脚连接 . 12 4.2.1 晶振电路 12 4.2.2 串口引脚 12 4.2.3 其它引脚 13 5 系统整体设计 . 14 5.1 系统硬件电路设计 . 14 5.1.1 主板电路设计 14 5.1.2 各部分电路 14 5.2 系统软件设计 . 16 5.2.1 系统软件设计整体思路 16 5.2.2 系统
5、程序流图 17 5.3 调试 21 6 结束语 . 23 附录 . 24 参考文献 . 32 计算机控制系统课程设计 1 1 引言 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温 度控制系统发展的主流方向。 特别是近年来， 温度控制系统已应用到人们生活的各个方面， 但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。针对这种 实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。 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
6、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。 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测 和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的智能温
