基于单片机的温度控制系统毕业设计开题分析报告

———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期：

2

河北农业大学

毕 业 论 文 ﹙设 计﹚ 开 题 报 告

题 目 基于单片机的温度控制系统设计

学生姓名 王传秀 学号 2008234020323 所在院(系) 信息科学与技术学院 专业班级 电子信息科学与技术 指导教师 贾雨琛

2012 年 04 月 9 日

题 目 基于单片机的温度控制系统设计 一、选题的目的及研究意义 这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。 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研究意义非常的重要。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。 应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能

1

计量等。 三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲 解决的主要问题是温度自动控制问题，使得在一定的区间内，在自动控制系统的控制下，温度始终在人们要求的范围之内。 解决问题的思路与方法有：本设计［1］是基于AT89C52为核心的单片机温度控制系统，温度信号由18B20温度传感器进行采集，然后经过转换成数字信号后传入单片机，由单片机对数字信号进行相应的处理，从而得到温度控制的目的，然后输出在数码管上进行显示。首先要解决的是对18B20数字温度传感器本身的属性，它的用法，各个性能参数，内部功能有一个很好的掌握，还要对51单片机［2］的用法，外围电路（温度检测电路，温度控制电路，单片机串口通信的电路，复位电路，数码管显示电路［3］）的设计接法进行进一步的掌握，最后就是软件编写部分了，软件部分需要解决的问题有18B20初始化模块，18B20对温度的获取并转换模块，温度数据的处理模块，温度数据显示模块，超高（低）温控制模块，串口初始化模块。 设计方案如下： 方案一： 温度传感器18B20 报警器 键盘输入 LED显示 超过设定温度上限 AT89C52 启动制冷系统 绿灯亮 低于设定温度下限 2 启动制热系统 红灯亮 方案二： 报警器 键盘输入 LED显示 被控对象 超过设定温度上限 启动制冷系统AT89C52 低于设定温度下限 A/D转换启动制热系统 绿灯亮 红灯亮 信号放 被控对象 温度传感器AD590 综上方案比较，方案一和方案二面临的问题是主要是温度传感器的选择问题，目前市场流行的有AD590和18B20温度传感器，AD590需要模拟转数字电路，成本高点，精确度低，测温点数量少，电路繁多，对线阻有要求。而DS18B20只需要一个元件，成本低，精确度高，单总线可同时连接很多温点，电路简单，信号线距离远，总的来说DS18B20的优点都是在弥补AD590的缺点的。综上所述，在器件的选取上，选择的是方案一。 3

四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明 参考文献 ［1］郭天祥.新概念51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社,2009. P342-P354 ［2］李建忠.单片机原理与应用.西安：西安电子科技大学出版社,2009. P16-P50 ［3］阎实. 数字电子技术基础.北京：高等教育出版社,1983. P178-P182 ［4］谭浩强. C语言程序设计(第三版).北京：清华大学出版社,2005. P49-P86 ［5］陈杰,黄鸿.传感器监测与技术.北京：高等教育出版社,2002. P15-P50 ［6］张红润,张亚凡,邓洪.传感器原理与应用.北京:清华大学出版社,2008. P35-P38 ［7］童师白,华成英.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,1980. ［8］朱清慧,张凤蕊.proteus教程.北京:清华大学出版社,2008. 五、毕业论文（设计）进程安排 3月8日——4月16日：查阅资料，完成初步设计方案和开题报告。 4月19日——4月30日：完成系统硬件电路设计并绘制出电气原理图。 5月4日——5月28：编译、调试程序，完成系统仿真验证。 5月31日——6月15日：撰写、修改毕业设计论文。 6月16日——6月25日：打印论文,制作答辩PPT并完成答辩。 4

六、指导教师意见 1．对开题报告的评语 2．对开题报告的意见及建议 指导教师（签名）： 年 月 日 所在院（系）审查意见： 负责人签字(盖公章) 年 月 日

5