1.基于单片机的自动温控系统的设计.毕业论文开题报告
热电致冷器件特别适合于小热量和受空间限制的温控领域。改变加在器件上的直流电的极性即可变致冷为加热,而吸热或放热率则正比于所加直流电流的大小。Pe1tier 温控器的设定温度可以在一个较宽的范围内任意选择,可选择低于或高于环境温度。
在本系统中我们选用了天津蓝天高科电源有限公司生产的半导体致冷器件 TES1-12739,其最大温差电压 14.7V,最大温差电流3.9A最大致冷功率33.7W。
1.5 其它部分
系统采用Samsung(三星)公司生产的真空荧光数码显示屏 VFD用来实时显示当前温度,以观察控制效果。键盘和串行通信接口用来设定控制温度和调整PID参数。系统电路原理图如图3所示。
2 系统软件设计
系统开始工作时,首先由单片机控制软件发出温度读取指令,通过数字温度传感器 DS18B20 采样被控对象的当前温度值T1并送显示屏实时显示。然后,将该温度测量值与设定值T比较,其差值送 PID控制器。PID 控制器处理后输出一定数值的控制量,经DA 转换为模拟电压量,该电压信号再经大电流驱动电路,提高电流驱动能力后加载到半导体致冷器件上,对温控对象进行加热或制冷。加热或制冷取决于致冷器上所加电压的正负,若温控对象当前温度测量值与设定值差值为正,则输出负电压信号,致冷器上加载负电压温控对象温度降低;反之,致冷器上加载正向电压,温控对象温度升高。上述过程:温度采样-计算温差-PID调节-信号放大输出周而复始,最后将温控对象的温度控制在设定值附近上下波动,随着循环次数的增加,波动幅度会逐渐减小到某一很小的量,直至达到控制要求。为了加快控制,在进入PID控制前加入了一段温差判断程序。当温度差值大于设定阈值Δt时,系统进行全功率加热或制冷,直到温差小于Δt才进入PID控制环节。图4为系统工作主程序的软件流程图.
3 结论
本文设计的基于单片机数字PID控制的精密温度控制系统,在实际应用中取得了良好的控制效果,温度控制精度达到±0.1℃。经48小时连续运行考验,系统工作稳定,有效地降低了辐亮度标准探测器的温度系数,使辐亮度标准探测器在温度变化较大的环境中也能保持其高精度,为实现基于探测器的高精度辐射定标的广泛应用奠定了基础。
本文作者创新点:在原来基于PC的PID温控系统的基础上,设计了由单片机、数字式温传感器DS18B20和半导体致冷器组成的精密温度控制系统。该温控系统的应用为高精度光辐射测量仪器-辐亮度标准探测器的小型化、智能化提供了有利条件。
2.单片机温度控制系统的论文
51单片机温度控制系统设计摘要:目前,一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,用80C51单片机自制了一个温度控制系统,重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法。关键词:单片机;温度传感器;模/数转换器 单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前,一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,用80C51单片机自制了一个温度控制系统,重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法。
1单片机温度控制系统的组成及工作原理在工业生产和日常生活中,对温度控制系统的要求,主要是保证温度在一定温度范围内变化,稳定性好,不振荡,对系统的快速性要求不高。以下简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。
现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号,经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器,信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送单片机,单片机根据输入的温度控制范围通过继电器控制加热设备完成温度的控制。本系统的测温范围为0℃~99℃,启动单片机温度控制系统后首先按下第一个按键开始最低温度的设置,这时数码管显示温度数值,每隔一秒温度数值增加一度,当满足用户温度设置最低值时再按一下第一个按键完成最低温度的设置,依次类推通过第二个按键完成最高温度的设置。
然后温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。2温度检测的设计系统测温采用AD590温度传感器,AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性如下:2.1流过器件的电流(mA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数;即式中:Ir-流过器件(AD590)的电流,单位为mA;T-热力学温度,单位为K。2.2 AD590的测温范围为-55℃~+150℃;2.3 AD590的电源电压范围为4V~30V;2.4输出电阻为710MW;2.5精度高。
AD590温度传感器输出信号经放大电路放大10倍,再送入模/数转换器ADC0804,转换后送单片机。根据AD590温度传感器特性以及放大10倍后的电压值与现场温度的比较发现,实际温度转换后送入单片机的值与按键输入数值之间有一定的差值,模/数转换器送入单片机的数值是按键输入值得2.5倍。
由于单片机不能进行小数乘法运算,所以先对按键输入进行乘5,然后根据运算结果及程序状态字的状态再进行循环右移一位,如果溢出标志位为低电平时直接对累加器进行一次带进位循环右移,如果溢出标志位为高电平时,先对进位标准位CY位置为高电平,然后再进行一次带进位循环右移,通过上述操作使按键输入的温度值与模/数转换器送入单片机的温度值相统一。3结论给出了用单片机在0℃~99℃之间,通过用户设置温度上限、下限值来实现一定范围内温度的控制;给出了温度控制系统的硬件连接电路以及软件程序,此系统温度控制只是单片机广泛应用于各行各业中的一例,相信通过大家的聪明才智和努力,一定会使单片机的应用更加广泛化。
参考文献[1]李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001,7.[2]万光毅,严义,邢春香.单片机实验与实践教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2006,4. 你好,我有相关论文资料(博士硕士论文、期刊论文等)可以对你提供相关帮助,需要的话请加我,7 6 1 3 9 9 4 5 7(扣扣),谢谢。
3.基于单片机的数字温度计设计
按你的要求设计了程序并且通过ProteUS仿真
无偿提供原理图,ProteUS仿真工程(可运行),供参考运行效果,及原理图的设计。
推荐:01 基于单片机的数字报警温度计( )
; 源程序为汇编
; 实时显示温度
; 高于高限,低于低限,进行声光报警
; 温度高低限可自由设定
; 上电显示 543210
; 读出温度后实时显示温度
; 温度高于上限温度时,显示"HH****", 并进行声光报警
; 温度低于下限温度时,显示"LL****", 并进行声光报警
; 设定键 进行高低限设定 循环为 "实时温度" “L ***” “H ***”
; 可用+ -键进行修改报警值
4.单片机控制数字温度计设计论文怎么写
单片机控制的数字温度计 要求四点 1.测量范围0-100摄氏度 2.分辨率1摄氏度 3.采用3位数码管显示 4.温度上下限报警输出,即达到预先设定的温度上下限值时,可闪烁显示或蜂鸣器发声报警 说的不就是DS18B20.多去了,找不着再向我要. 你上论坛找的 多得是 都是现成的 不想回答了,已经三遍了 在知道里搜索DS18B20,就能找到答案 声明:以下的是我复制的 DS18B20 特点 独特的一线接口,只需要一条口线通信 多点能力,简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电,电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 ° C至 125 ℃ 。
华氏相当于是-67 ° F到257华氏度 -10 ° C至 85 ° C范围内精度为±0.5 ° C 温度传感器可编程的分辨率为9~12位 温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒 用户可定义的非易失性温度报警设置 应用范围包括恒温控制,工业系统,消费电子产品温度计,或任何热敏感系统 描述该DS18B20的数字温度计提供9至12位(可编程设备温度读数。信息被发送到/从DS18B20 通过1线接口,所以中央微处理器与DS18B20只有一个一条口线连接。
为读写以及温度转换可以从数据线本身获得能量,不需要外接电源。 因为每一个DS18B20的包含一个独特的序号,多个ds18b20s可以同时存在于一条总线。
这使得温度传感器放置在许多不同的地方。它的用途很多,包括空调环境控制,感测建筑物内温设备或机器,并进行过程监测和控制。
8引脚封装 TO-92封装 用途 描述 5 1 接地 接地 4 2 数字 信号输入输出,一线输出:源极开路 3 3 电源 可选电源管脚。见"寄生功率"一节细节方面。
电源必须接地,为行动中,寄生虫功率模式。 不在本表中所有管脚不须接线 。
概况框图图1显示的主要组成部分DS18B20的。DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
该装置信号线高的时候,内部电容器 储存能量通由1线通信线路给片子供电,而且在低电平期间为片子供电直至下一个高电平的到来重新充电。 DS18B20的电源也可以从外部3V-5 .5V的电压得到。
DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口,必须在先完成ROM设定,否则记忆和控制功能将无法使用。
主要首先提供以下功能命令之一: 1 )读ROM, 2 )ROM匹配, 3 )搜索ROM, 4 )跳过ROM, 5 )报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号,可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件,同时,总线也可以知道总线上挂有有多少,什么样的设备。
若指令成功地使DS18B20完成温度测量,数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能指挥指示DS18B20的演出测温。
测量结果将被放置在DS18B20内存中,并可以让阅读发出记忆功能的指挥,阅读内容的片上存储器。温度报警触发器TH和TL都有一字节EEPROM 的数据。
如果DS18B20不使用报警检查指令,这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。
写TH,TL指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。通过缓存器读寄存器。
所有的数据都读,写都是从最低位开始。 DS18B20有4个主要的数据部件: (1)光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8 X5 X4 1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
(2) DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。 表1 DS18B20温度值格式表。
5.基于单片机温度测量与控制 毕业论文
摘要
本设计的温度测量计加热控制系统以AT89S52单片机为核心部件,外加温度采集电路、键盘显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传感器DSI8B20,及行列式键盘和动态显示的方式,以容易控制的固态继电器作加热控制的开关器件。本作品既可以对当前温度进行实时显示又可以对温度进行控制,以使达到用户需要的温度,并使其恒定再这一温度。人性化的行列式键盘设计使设置温度简单快速,两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。建立在模糊控制理论控制上的控制算法,是控制精度完全能满足一般社会生产的要求。通过对系统软件和硬件设计的合理规划,发挥单片机自身集成众多系统及功能单元的优势,再不减少功能的前提下有效的降低了硬件的成本,系统操控更简便。
实验证明该温控系统能达到0.2℃的静态误差,0.45℃的控制精度,以及只有0.83%的超调量,因本设计具有很高的可靠性和稳定性。
关键词:单片机 恒温控制 模糊控制
引言
温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。 采用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。MSP430系列单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点,应用在温度测量与控制方面,控制简单方便,测量范围广,精度较高。
温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后,将电压信号放大到单片机可以处理的范围内,经过低通滤波,滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样,为进一步提高测量精度,采样后对信号再进行数字滤波。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较,如果不相符,数字调节程序根据给定值与测得值的差值按PID控制算法设计控制量,触发程序根据控制量控制执行单元。如果检测值高于设定值,则启动制冷系统,降低环境温度;如果检测值低于设定值,则启动加热系统,提高环境温度,达到控制温度的目的。
图形点阵式液晶可显示用户自定义的任意符号和图形,并可卷动显示,它作为便携式单片机系统人机交互界面的重要组成部分被广泛应用于实时检测和显示的仪器仪表中。支持汉字显示的图形点阵液晶在现代单片机应用系统中是一种十分常用的显示设备,汉字BP机、手机上的显示屏就是图形点阵液晶。它与行列式小键盘组成了现代单片机应用系统中最常用的人机交互界面。
本文设计了一种基于MSP430单片机的温度测量和控制装置,能对环境温度进行测量,并能根据温度给定值给出调节量,控制执行机构,实现调节环境温度的目的。
━、硬件设计
1:MSP430系列单片机简介及选型
单片机即微控制器,自其开发以来,取得了飞速的发展。单片机控制系统在工业、交通、医疗等领域的应用越来越广泛,在单片机未开发之前,电子产品只能由复杂的模拟电路来实现,不仅体积大,成本高,长期使用后元件老化,控制精度大大降低,单片机开发以后,控制系统变为智能化了,只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了。特别是嵌入式技术的发展,必将为单片机的发展提供更广阔的发展空间,近年来,由于超低功耗技术的开发,又出现了低功耗单片机,如MSP430系列、ZK系列等,其中的MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)的一种16位超低功耗单片机,该单片机
6.基于DS1820 的数字温度计的毕业设计论文
基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计 目 录 基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计 1 基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计 1 摘要: 1 关键字: 1 The conception of the numerical thermometer based on DS18B20 1 1 引言 2 2 总体设计 2 2.1 方案论证 2 2.2 总体设计 3 3 硬件设计 3 3.1 单片机系统 3 3.2 温度传感器模块 4 3.3 存储模块 7 3.4 液晶显示模块 9 3.5 串口通信模块 11 3.6 电源模块 12 4 软件设计 13 4.1 主程序流程 13 4.2 DS18B20模块程序设计 13 4.3 HS1602驱动程序设计 16 4.4 AT24C08存储模块程序设计 18 4.5 RS-232-C串口通信模块程序设计 19 5 测试及结果分析 22 6 附录 23 7 参考资料 24。
7.基于单片机的温度控制系统设计
第一章 绪论 1. 1 选题背景 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。
它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。1.2 设计过程及工艺要求 一、基本功能~ 检测温度、湿度~ 显示温度、湿度~ 过限报警 二、主要技术参数 ~ 温度检测范围 : -30℃-+50℃~ 测量精度 : 0.5℃~ 湿度检测范围 : 10%-100%RH~ 检测精度 : 1%RH~ 显示方式 : 温度:四位显示 湿度:四位显示~ 报警方式 : 三极管驱动的蜂鸣音报警 第二章 方案的比较和论证 当将单片机用作测控系统时,系统总要有被测信号懂得输入通道,由计算机拾取必要的输入信息。
对于测量系统而言,如何准确获得被测信号是其核心任务;而对测控系统来讲,对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节,是测控系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换,一切准确的测量和控制都将无法实现。
工业生产过程的自动化测量和控制,几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率和高质量。2. 1温度传感器的选择 方案一:采用热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。
其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。铂的物理、化学性能极稳定,耐氧化能力强,易提纯,复制性好,工业性好,电阻率较高,因此,铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。
缺点是价格贵,温度系数小,受到磁场影响大,在还原介质中易被玷污变脆。按IEC标准测温范围-200~650℃,百度电阻比W(100)=1.3850时,R0为100Ω和10Ω,其允许的测量误差A级为±(0.15℃+0.002 |t|),B级为±(0.3℃+0.005 |t|)。
铜电阻的温度系数比铂电阻大,价格低,也易于提纯和加工;但其电阻率小,在腐蚀性介质中使用稳定性差。在工业中用于-50~180℃测温。
方案二:采用AD590,它的测温范围在-55℃~+150℃之间,而且精度高。M档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会损坏。使用可靠。
它只需直流电源就能工作,而且,无需进行线性校正,所以使用也非常方便,借口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是,和电压输出型相比,它有很强的抗外界干扰能力。
AD590的测量信号可远传百余米。综合比较方案一与方案二,方案二更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。
2. 2 湿度传感器的选择 测量空气湿度的方式很多,其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。
方案一:采用HOS-201湿敏传感器。HOS-201湿敏传感器为高湿度开关传感器,它的工作电压为交流1V以下,频率为50HZ~1KHZ,测量湿度范围为0~100%RH,工作温度范围为0~50℃,阻抗在75%RH(25℃)时为1MΩ。
这种传感器原是用于开关的传感器,不能在宽频带范围内检测湿度,因此,主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。然而,这种传感器只限于一定范围内使用时具有良好的线性,可有效地利用其线性特性。
方案二:采用HS1100/HS1101湿度传感器。HS1100/HS1101电容传感器,在电路构成中等效于一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。
不需校准的完全互换性,高可靠性和长期稳定性,快速响应时间,专利设计的固态聚合物结构,由顶端接触(HS1100)和侧面接触(HS1101)两种封装产品,适用于线性电压输出和频率输出两种电路,适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。相对湿度在1%---100%RH范围内;电容量由16pF变到200pF,其误差不大于±2%RH;响应时间小于5S;温度系数为0.04 pF/℃。
可见精度是较高的。综合比较方案一与方案二,方案一虽然满足精度及测量湿度范围的要求,但其只限于一定范围内使用时具有良好的线性,可有效地利用其线性特性。
而且还不具备在本设计系统中对温度-30~50℃的要求,因此,我们选择方案二来作为本设计的湿度传感器。2. 3 信号采集通道的选择 在本设计系统中,温度输入信号为8路的模拟信号,这就需要多通道结构。
方案一、采用多路并行模拟量输入通道。这种结构的模拟量通道特点为:(1) 可以根据各输入量测量的饿要求选择不同性能档次的器件。
总体成本可以作得较低。(2) 硬件复杂,故障率高。
(3) 软件简单,各通道可以独立。
8.基于51单片机的汉字LCD智能显示模块设计 毕业论文
用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计论文编号:JD909 包括开题报告,任务书。
论文字数:14253,页数:45摘 要 温度测量与控制是工程实践中常见的问题,在工业生产中有着广泛的应用。针对此领域的发展方向,本论文设计了一个基于单片机的智能温度测量系统。
本系统以AT89C51单片机为微控制器,采用数字温度传感器DS18B20作为测温元件, 温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机处理,单片机再把处理后的温度数据送到LCD上显示出来。 能够实现快速、准确的测温功能和越限声光报警功能。
本论文完成了系统硬件电路的设计,给出了软件流程框图,并编写了相关的软件程序。 关键词:温度测量;传感器 ;单片机;LCD显示 Abstract Temperature measuring and the controlling are very common in the project practice and are widely adopted in the industry production . In view of development direction of this domain, this paper introduces a temperature measuring system which take the AT89C51 single chip microcontroller as an controlling unit and the digital temperature sensor --DS18B20, as temperauture measuring tran。
用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计论文编号:JD909 包括开题报告,任务书。 论文字数:14253,页数:45摘 要 温度测量与控制是工程实践中常见的问题,在工业生产中有着广泛的应用。
针对此领域的发展方向,本论文设计了一个基于单片机的智能温度测量系统。本系统以AT89C51单片机为微控制器,采用数字温度传感器DS18B20作为测温元件, 温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机处理,单片机再把处理后的温度数据送到LCD上显示出来。
能够实现快速、准确的测温功能和越限声光报警功能。本论文完成了系统硬件电路的设计,给出了软件流程框图,并编写了相关的软件程序。
关键词:温度测量;传感器 ;单片机;LCD显示 Abstract Temperature measuring and the controlling are very common in the project practice and are widely adopted in the industry production . In view of development direction of this domain, this paper introduces供肌垛可艹玖讹雪番磨 a temperature measuring system which take the AT89C51 single chip microcontroller as an controlling unit and the digital temperature sensor --DS18B20, as temperauture measuring transducer. The collected temperature signals of the digital temperature transducer--DS18B20 are processed by the single chip microcontroller. The processed temperature signals are displayed on the LCD.This system has achieved prompt and precise temperature measuring and the super warnning function by sound and light .This paper has finished the design of hardware curcuit and compiled related software program.. Key word: Temperature measuring;Sensor;Single Chip Microcontroller ;LCD Display 目 录摘 要 IAbstract II绪 论 11系统的设计方案 32硬件设计2.1 单片机的选用 42.2 温度检测电路的设计 62.3 键盘模块的设计 102.4 液晶显示模块的设计 122.5 声光报警电路的设计 163软件设计3.1 程序设计语言和软件开发环境 173.2 软件程序设计 184抗干扰设计4.1. 硬件方面的措施 264.2 软件抗干扰技术 26结 论 28致 谢 29参考文献 30附录: 源程序 31以上回答来自: /42-5/5620.htm。
转载请注明出处众文网 » 基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文