温控器毕业论文中期(温度控制系统的硬件毕业论文设计)

1.温度控制系统的硬件毕业论文设计

基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉论文字数：17255.页数：42 论文编号：JD471

摘 要

近年来随着计算机在社会领域的渗透， 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益更新。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。 单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点。把单片机应用于温度控制中，采用单片机做主控单元，无触点控制，可完成对温度的采集和控制的要求。所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。

周期作业式的电阻炉，可供实验室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用。原电阻炉需与温度控制器配套使用，由检测端的热电偶信号输送给温度指示调节仪，继而控制接触器对电阻炉供电，实现电阻炉温的测量、指示及自动控制。电阻炉温波动较大，控制精度低。

本文主要介绍单片机在电阻炉温控中的应用，对温度控制模块的组成及主要所选器件进行了详细的介绍。并根据具体的要求本文编写了适合本设计的软件程序。关键词：单片机；电阻炉；炉温；控制系统 目 录

摘要………………………………………………………………………………… Ⅰ

Abstract…………………………………………………………………………Ⅱ

第1章 绪论…………………………………………………………………………1

1.1 课题背景……………………………………………………………………1

1.2 MCS-51系列单片机………………………………………………………2

第2章 总体设计电路图及工作原理…………………………………………… 5

2.1 总体方案设计………………………………………………………………5

2.2 电阻炉的单片机温控原理…………………………………………………7

第3章 系统硬件设计…………………………………………………………… 11

3.1 系统硬件电路设计……………………………………………………… 11

3.2 硬件设计电路原理图…………………………………………………… 13

3.3 各元件说明……………………………………………………………… 19

第4章 系统软件设计…………………………………………………………… 22

4.1 编程思路………………………………………………………………… 22

4.2 编程流程图……………………………………………………………… 23

第5章 MCS-51单片机温控电阻炉技术特性…………………………………… 25

总结………………………………………………………………………………… 26

致谢………………………………………………………………………………… 27

参考文献…………………………………………………………………………… 28

附录…………………………………………………………………………………29

附录1 硬件设计的电路…………………………………………………… 29

附录2 程序………………………………………………………………… 30

附录3 外文翻译…………………………………………………………… 38以上回答来自： /42-2/2774.htm

2.基于单片机的自动温控系统的设计.毕业论文开题报告

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中国网络大学

Chinese Network University

毕业设计开题报告

院系名称：XXXX学院专业：XXXXXXXX学生姓名：学号：指导老师：中国网络大学教务处制

2016年05月15日

附表1XX学院学生毕业论文（设计）选题审批表

系别：电气工程系专业：电子信息工程学生姓名|学号|指导教师|职称|本科|

选题名称：基于单片机的温度控制系统的设计|

题目领域类型：1.科学 技术 √ 2.生产 实践 □ 3.社会 经济 □ 4.其它 □|

选题理由：|当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到工业冶炼，物质分离，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，温度控制系统的广泛应用也使得这方面的研究意义非常重要。|

指导教师意见：|该生的研究课题比较符合当前的实际，有一定的理论价值和实践意义，具有一定的社会价值和现实意义。| | | 签名： | 年 月 日|

系领导小组意见：| 签名：| 年 月 日|

注：本表由学生和老师共同完成填写。附表

3.远程温度控制毕业论文怎么写

这个不能复制的 资料介绍] 文章从硬件和软件两方面介绍了以51为核心的单片机远程温度控制系统的设计思路，对硬件原理图和软件程序框图作了详细的描述。

首先介绍了当前温度控制领域的发展趋势和发展前景，接着进行整体方案确定，然后在设计过程中通过比较分析确定了元器件并对各部分选用的元器件进行了简单介绍。其中用到了单片机串行远程通信，对串口通信部分的特点、功能和设计进行了详细说明；在软件部分的设计中，根据整体要求划分出了各功能模块，系统整体由数据采集、中断处理、输出控制几部分组成。

文章采用PID算法控制电炉的通断时间，对PID算法进行了比较详细的说明。总的来看，整个设计有用件较少，功能较全，成本低等优点。

具有较强的实用性。 [目录] 第一章 绪论 第二章 方案论证 第三章 硬件系统的设计 第四章 软件设计 第五章 系统调试 [原文] 第一章 绪论 1.1 温度控制的现状和发展趋势 温度是工业对象中一个主要的被控参数，它是一种常见的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程。

温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。温度控制是许多机器的重要的构成部分，它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工件的加工与处理。

不论是在生活中还是在工业生产过程中，温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不同程度的影响，所以适时地对温度进行控制具有重要的意义。目前，市场上有很多比较先进的温度控制仪，如美国福禄克公司（Fluke Corporation）提供的紧凑式高准确度标准温度炉，能满足只有极少公司才可达到的IECIOIO 和CSA安全标准。

其500系列温控仪有以下特点：-45℃~670℃可选温度范围，温度稳定性为0.02℃，温度一致性为0.05℃，温度不确定性0.1℃，计算机接口包括RS-232标准配置，重量13.6kg，尺寸为318*203*267mm 。福禄克公司旗下的HART公司更是温度校准的恒温曹世界第一销量的公司，HART设计的独一无二的控制技术能够给出±0.0001的温度稳定性。

恒温槽设置点的超高分辨力可达到小数点后5位的高精度。另外，还有德国的Lauda公司生产的加热/冷却恒温浴槽、冷却器，温度控制精度可达正负0.01。

这些都是当今在温度控制领域研究出来的比较先进的产品，其势头还将一路发展下去，本领域的研究还将不断地进行，也必将会有更多、更加先进、经济的产品问世。 第二章 方案论证 2.1 系统功能、系统指标确定 本设计以实现课题基本要求为重点，力求在满足主要性能指标的基础上实现系统的最佳性能/价格比。

根据设计任务基本要求，本系统应具有以下几种基本功能： （1）可以进行温度设定，并自动调节水温到给定值； （2）可以实时显示给定温度与水温实测值； （3）可以调整PID控制参数，满足不同控制对象与控制品质要求； 。 。

[参考资料] 1 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社.1995 2 张毅刚.单片及原理及应用.北京：高等教育出版社.2005 3 何立民.单片机系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1990 4 齐维贵，丁宝.单片微型机原理•接口•通信•控制.黑龙江：黑龙江科学技术出版社 5 钱寿宇，杜斌.微机通信技术.成都：电子科技大学出版社，1992 6 李朝青.单片及原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1994 7 马宏杰，张思东等.微机通信原理与实用技术.北京：清华大学出版社，1994 8 陈明荧.8051单片机课程设计实训教材.北京：清华大学出版社 2004 9 徐淑华 程退安，姚万生.单片机微型机原理及应用.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社 1994 这个不能复制的资料介绍] 文章从硬件和软件两方面介绍了以51为核心的单片机远程温度控制系统的设计思路，对硬件原理图和软件程序框图作了详细的描述。

首先介绍了当前温度控制领域的发展趋势和发展前景，接着进行整体方案确定，然后在设计过程中通过比较分析确定了元器件并对各部分选用的元器件进行了简单介绍。其中用到了单片机串行远程通信，对串口通信部分的特点、功能和设计进行了详细说明；在软件部分的设计中，根据整体要求划分出了各功能模块，系统整体由数据采集、中断处理、输出控制几部分组成。

文章采用PID算法控制电炉的通断时间，对PID算法进行了比较详细的说明。总的来看，整个设计有用件较少，功能较全，成本低等优点。

具有较强的实用性。 [目录] 第一章 绪论 第二章 方案论证 第三章 硬件系统的设计 第四章 软件设计 第五章 系统调试 [原文] 第一章 绪论 1.1 温度控制的现状和发展趋势 温度是工业对象中一个主要的被控参数，它是一种常见的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程。

温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。温度控制是许多机器的重要的构成部分，它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工件的加工与处理。

不论是在生活中还是在工业生产过程中，温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不同程度的影响，所以适时地对温度进行控制具有重要的意义。目前，市场上有很多比较先进的温度控制仪，如美国福禄克公司（Fluke Corporation）提供的紧凑式高准确度标准温度炉，能满足只有极少公司才可达到的IECIOIO 和CSA安全标准。

其500系列温控仪有以下特点：-45℃~670℃可选温度范围，温度稳定性为0.02℃，温度一致性为0.05℃，温度不确定性0.1℃，计算机接口包括RS-232标准配置，重量13.6kg，尺寸为318*203*267mm 。福禄克公司旗下的HART公司更是温度校准的恒温曹世界第一销量的公司，HART设计的独一无二的控制技术能够给出±0.0001的温度稳定性。

恒温槽设置点的超高分辨力可达到小数点后5位的高精度。另外，还有德国的Lauda公司生产的加热/冷却恒温浴槽、冷却器，温度控制精度可达正负0.01。

这些都是当今在温度控制领域研究出来的比较先进的产品，其势头还将一路发展下去，本领域的研究还将不断地进行，也必将会有更多、更加先进、经济的产品问世。 第二章 方案论证 2.1 系统功能、系统指标确定 本设计以实现课题基本要求为重点，力求在满足主要性能指标的基础上实现系统的最佳性能/价格比。

根据设计任务基本要求，本系统应具有以下几种基本功能： （1）可以进行温度设定，并自动调节水温到给定值； （2）可以实时显示给定温度与水温实测值； （3）可以调整PID控制参数，满足不同控制对象与控制品质要求； 。 。

[参考资料] 1 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社.1995 2 张毅刚.单片及原理及应用.北京：高等教育出版社.2005 3 何立民.单片机系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1990 4 齐维贵，丁宝.单片微型机原理接口通信控制.黑龙江：黑龙江科学技术出版社 5 钱寿宇，杜斌.微机通信技术.成都：电子科技大学出版社，1992 6 李朝青.单片及原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1994 7 马宏杰，张思东等.微机通信原理与实用技术.北京：清华大学出版社，1994 8 陈明荧.8051单片机课程设计实训教材.北京：清华大学出版社 2004 9 徐淑华 程退安，姚万生.单片机微型机原理及应用.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社 1994 /docs/983215062101@hc06/106395/。

7.跪求51单片机温度控制系统开题报告以及论文

摘要 本文主要介绍了基于PID控制理论的单片机温度的控制。

控制器件使用单片机，单片机的应用有利于增加控制的灵活性，提高控制精度，减小控制部分的体积，是现代控制的主要硬件部分。 温度是工业控制对象的主要被控参数之一，如冶金，机械，食品，化工各类工业中广泛使用的各种加热炉，热处理炉，反应炉等。

在过去多是采用常规的模拟调节器对温度进行控制，本文采用了单片微型机对温度实现自动控制。对不同的升温速率升温，再对某种仪器在不同升温状况下的特性进行检测，达到了较高的精度。

应用继电器自整定方法，可以快速整定PID参数，减少工人的工作量，计算出错的几率降低很多。所使用的时间也减少了很多，工作效率大大提高。

并应用经验公式快速计算出相应的数值。 关键词： PID 单片机 继电器整定 温度控制 ABSTRACT This text mainly introduced the controller of PID in industry produce the control of the temperature.The controller piece uses a machine, the application of a machine is advantageous to the vivid of the increment control, exaltation control accuracy, let up the control the physical volume of the part, is main hardware part of the modern control. The temperature is a mainly industry controled object, such as metallurgy, machine, food, each kind of industry of chemical engineering in various heating stove of the extensive usage, the hot processing stove, reactor etc..At pass by mostly the emulation modulator adopt of the normal regulations carries on the control to the temperature, this literary grace uses a miniature machine to carry out the automatic control to the temperature.Carry on the examination towards heating the velocity to heat differently, again to a certain instrument under the condition that dissimilarity heat of characteristic, come to a the higher accuracy. Using relay setting method, It can settle the parameter of PID quickly and reduce the worker's workload, several rates that compute to come amiss lower many. The time also reduced a lot of, Work efficiency raises consumedly.Apply the empirical formula also to compute a number for correspond quickly Keyword: PID Single-chip microcomputer Relay setting temperature control 绪论 温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理 参数。

在工业生产过程中为了高效地进行生产，必须对生产工艺过程中的主要参数，如温度，压力，流量，速度等进行有效的控制。其中温度的控制在生产过程中占有相当大的比例。

准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件。在工业的研制和生产中，为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用微电子技术是重要的途径。

它的作用主要是改善劳动条件，节约能源，防止生产和设备事故，以获得好的技术指标和经济效益。本课题是结合生产实际和科研工作，运用PID算法对温度进行控制，以求达到较好的控制效果。

目前先进国家各种炉窑自动化水平较高，装备有完善的检测仪表和计算机控制系统。其计算机控制系统已采用集散系统和分布式系统的形式，大部分配有先进的控制算法，能够获得较好的工艺性能指标。

单片微型计算机是随着超大规模集成电路的技术的发展而诞生的。由于它具有体积小，功能强，性价比高等优点，所以广泛应用于电子仪表，家用电器，节能装置，军事装置，机器人，工业控制等诸多领域，使产品小型化，智能化，既提高了产品的功能和质量又降低了成本，简化了设计。

本文主要涉及MCS-51单片机在温度控制中的应用。应用单片机实现PID控制算法和PID参数的整定。

PID 控制是最早发展起来的控制策略之一， 由于其算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优点， 被广泛应用于工业过程控制。当用计算机实现后， 数字 PID 控制器更显示出参数调整灵活、算法变化多样、简单方便的优点。

随着生产的发展， 对控制的要求也越来越高， 随之发展出许多以计算机为基础的新型控制算法， 如自适应 PID 控制、模糊 PID 控制、智能 PID 控制等等。 1.PID 控制原理 模拟 PID 控制系统原理框图如图 1- 1所示， 系统由模拟 PID 控制器和受控对象组成。

PID 控制器根据给定值 r(t) 与实际输出值c(t) 构成的控制偏差： （1-1 ） 将偏差的比例（P）、积分（ I） 和微分 （D ） 通过线性组合构成控制量， 对受控对象进行控制。其控制规律为： （1- 2） 或写成传递函数形式： （1- 3） 式中， 为比例系数， 为积分时间常数， 为微分时间常数。

简单说来， PID 控制器各校正环节的作用是这样的： ●比例环节： 即时成比例地反应控制系统的偏差信号 ， 偏差一旦产生， 控制器立即产生控制作用以减小误差。 ●积分环节： 主要用于消除静差， 提高系统的无差度， 积分作用的强弱取决于积分时间常 数 ， 越大积分作用越弱， 反之则越强。

● 微分环节： 能反应偏差信号的变化趋势（变化速率） ， 并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号， 从而加快系统的动作速度， 减小调节时间。 2. PID控制规律及对系统稳定性的影。

8.单片机温度控制系统的论文

基于模糊理论的单片机 温度控制系统的设计 摘要] 介绍了一种以单片机为核心，采用模糊控制算法的温度控制系统，并对模糊控制思想及系 统的软、硬件设计进行了详细阐述。

采用该控制系统，能较好地克服温度控制对象的纯滞 后特性，控制响应时间短，超调小。 [关键词] 单片机；模糊控制；固态继电器；温度控制 温度是工业控制对象中主要的被控参数之一。

在 温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性、强耦合等）的影响，使得控制性能难以 提高。采用模糊控制算法进行温度控制能较好地克服 温度控制对象的纯滞后问题，提高温度控制的精度。

1 模糊控制思想及模糊控制器的基本 结构 模糊控制器的基本结构如图1所示，控制单元为 典型的双输入单输出的模糊控制器，其输入给定信号 与反馈信号的偏差e及偏差的微分ec（变化率），经过 模糊化处理为对应的模糊量E、EC，再根据规则库进 行模糊推理，得到模糊控制量U，最后经过模糊判决 （反模糊化），得到精确的控制变量u去控制被控对象。 图1 模糊控制器的基本结构 从图1可以看出，模糊控制器的输出由系统的输 入经过一定的模糊逻辑推理而得到，这一推理过程可 以通过软件来实现。

单片机具有高集成度、高性能、大容量、低功耗、低 价格等特点，以单片机为核心，将其与模糊控制算法结 合起来，即可构成一种方便适用、价格便宜的模糊温度 控制器。 2 系统的硬件设计 模糊温度控制系统以AT89C51作为主控制器。

AT89C51内带FLASH存储器，程序可多次修改，满 足将来更新程序的需要。温度采样由LM集成温度传 感器LM35和ADC0804组成；输出控制通过SSR固 态继电器控制通断；由6个共阴数码块LED、1个 8255A并行口和2个74LS07驱动芯片相组合，实现 温度测量值及设定值的显示；设置四位独立按键用于 控制的手/自动切换、温度设定值的输入和控制周期的 改变，其控制系统构成见图2。

2.1 温度采样 在控制系统中，LM集成温度传感器输出的电压 信号经LM358集成放大器放大到0~5 V后加于 ADC0804的Vin（+)端，ADC0804的INTR信号与 AT89C51的INTO信号线相连，以通知AT89C51有 效地读取ADC0804输出的数学量。信号采集部分的 电路见图3。

2.2 显示部分 在单片机应用系统中使用LED构成显示器时，外 接8255A芯片进行I/O扩展，由8255A的A口驱动 数码管显示，BD信号提供数码管的位选信号，动态刷 新显示温度值（图4）。 有图，需要全文与我索取。

9.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

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