1、第 1 页 共 40 页 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 课 题 电锅炉单片机温度自动控制 编 号 专 业 电 气 自 动 化 班 级 学生姓名 指导单位 指导教师 任务下达时间: 2010 年 3 月 第 2 页 共 40 页 摘摘 要要 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用， 温度控制 是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片 机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向，电流、 电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶 金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，
2、 人们都需要对工业及日常生活中的温度进行检测和控制。采用 MCS-51 单片机来 对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大 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和数量。因此，单 片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 我们利用温度控制 来更好的为我们的生活工作所服务，提高我们的生活质量。当然本次温度控制的 设计也有不足之处，相信在不久的以后，随着单片机行业的迅速发展，将会有更 好的温度控制仪的出现。 关键字：MCS-51 单片机；温度；软硬件；硬件原理图；程序框 第 3 页 共 40 页 目目 录录 摘 要 . 3 目 录 . 3
3、 一、单片机的发展 4 二、设计思路及总体框图 . 6 21 设计思路. 6 22 系统总体框图电路总体原理框图 7 三、硬件系统的设计 9 31 单片机系统 . 9 311 单片机的选择 . 9 312 存储器芯片的选择 .11 313 单片机 IO 口扩展及外部存储器电路 .11 3.2 温度采集电路的设计 . 12 321、DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 16 3.3、温度传感器信号采集放大电路 18 3.4、A/D 的选择 . 19 3.5、键盘和显示的设计 22 3.6、报警及指示灯电路的设计 . 23 四、软件系统的设计 24 41、主程序 24 411 主程序模块
4、. 24 412 读出温度子程序 25 413、温度转换命令子程序 28 414、计算温度子程序 . 29 415、显示数据刷新子程序 29 42、功能实现模块 . 31 43、运算控制模块 . 32 44、系统程序 34 小 节 . 39 致 谢 . 40 参考文献 41 第 4 页 共 40 页 一、单片机的发展一、单片机的发展 单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支， 也是一种非常活跃和颇具有 生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又 称为微控器。 1971 年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单片机，但最 早的单片机是 1 位的，处理能力有限
5、。 单片机的发展分为 4 个阶段： 第一阶段（197476 年） ：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用 单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的 F8 单片机，实际上只 包括了 8 位 CPU，64 个字节的 RAM 和 2 个并行接口。 第二阶段（197678 年） ：低性能单片机阶段。以 Intel 公司生产的 MCS 48 系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有 8 位 CPU，8 位定时器/计数 器，并行 I/O 接口，RAM 和 ROM 等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理 比较简单而且片内 RAM 和 ROM 容量较小，且寻址范围不大与 4KB。 第三阶段
6、（197883）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行 接口。多级中断系统，16 位定时器/计数器，片内 ROM，RAM 容量加大，且寻址 范围可达 64KB，有的片内还带有 A/D 转换器。 第四阶段（1983 年至今）8 位单片机巩固发展以及 16 位单片机，32 位单片 机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展 16 位单片机，32 位单片机及专 用型单片机；另一方面不断完善高档 8 位单片机，改善其结构，增加片内器件， 以满足不同的客户要求。 单片机的应用 单片机的应用很广，分别在以下领域中得到了广泛的应用。 工业自动化：在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集技术还是测 控技术，都离不开单片机。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥愈来 愈重要的作用，在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（例如机器 人技术、数控技术）中，单片机将发挥非常
