文档介绍：数理与信息工程学院
《单片机原理及应用》期末课程设计

题目: 基于单片机的温度控制系统
专业: 计算机科学与技术
班级: 计本072班
姓名: 林聪慧
学号: 07220 112
指导老师: 余水宝
成绩:

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目录
第 1 节引言…………………………………………………………………3
温度控制系统的概述…………………………………………………3
本设计任务和主要内容………………………………………………4
第 2 节系统主要硬件电路设计………………………………………………6
单片机简介………………………………………………………………6
单片机内部模块…………………………………………………………6
MCS-51单片机内部结构…………………………………………6
MCS-51输入/输出端口的结构与功能……………………………6
MCS—51单片机的引脚及其功能…………………………………7
8031系统扩展设计………………………………………………8
单片机外总线结构 ………………………………………………………8
芯片的扩展设计…………………………………………………………8
单片机温控模块………………………………………………………10
系统总体设计…………………………………………………………10
8155接口电路…………………………………………………………11
A/D转换电路…………………………………………………………13
可控硅控制电路……………………………………………………13
第 3 节系统软件设计…………………………………………………………16
主程序流程图…………………………………………………………16
T0中断服务程序…………………………………………………………17
采样子程序……………………………………………………………20
数字滤波程序…………………………………………………………21
第 4 节总结…………………………………………………………………23
参考文献…………………………………………………………………………24
基于单片机的温度控制系统
数理与信息工程学院计算机科学与技术林聪慧
指导教师:余水宝
第1节引言
随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,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,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
本设计采用无ROM的8031作为主控制芯片。8031的接口电路有8155、2764。8155用于键盘/LED显示器接口,2764可作为8031的外部ROM存储器。其中温度控制电路是通过可控硅调功器实现的。双向可控硅管和加热丝串联接在交流220V,50HZ交流试点回路,在给定周期内,8031只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率,以达到调节温度的目的。

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以
“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入WTO,我国政府及企业对此都非常重视,对相关企业资源进行了重组,相继建立了一些国家、企业的研发中心,开展创新性研究,使我国仪表工业得到了迅速的发展。
随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同;产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式,如:P