智能温度控制器设计.docx

摘要:如今，随着人类科技的不断进步与发展，温度在工业生产中的重要性更加凸显，在各类的生产活动中，温度控制都是一个绕不开的话题。而采用单片机对温度进行控制，则是现在的主流。本文着眼于以AT89S51单片机作为控制器的智能温度控制系统设计，本控制系统能够实现温度的实时显示和温度的设定，实现自动控制温度的功能。具体组成为：AT89S51单片机、K型热电偶测温电路、键盘及显示电路、温度控制电路。其中以工业上广泛应用的K型热电偶进行测温，LED数码管并行动态显示作为显示电路。单片机通过AD转换器接收温度信号进行处理，以完成温度控制，并根据实际温度与设定温度的差别，智能的接通或断开加热设备，从而实现对温度的控制。除此以外，本文还介绍了该智能温度控制器的软件设计部分，其中主要模块有：温度信号处理程序，数码管显示程序、继电器控制程序。通过对各子程序的调用，主程序得以完成温度控制功能。此外，本文还提出了系统抗干扰措施及整体调试方案。

本控制方案设计具有控制方便，精度高等特点，有助于提高被控系统的相关技术指标。

关键词：AT89S51单片机；K型热电偶；温度控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2 国内外研究情况-1

1.2.1国外研究现状-1

1.2.2 国内研究现状-2

1.3 设计内容安排-2

2 系统总体方案设计-3

2.1 系统方案设计-3

2.2 系统方案的论证-3

2.2.1 单片机的选择-3

2.2.2 热电偶的选择-4

2.2.3 键盘的选择-4

3 硬件模块设计-5

3.1 AT89S51单片机电路设计-5

3.1.1AT89S51单片机简介-5

3.1.2单片机电路设计-6

3.2 测温电路设计-7

3.2.1 K型热电偶简介-7

3.2.2 K型热电偶测温原理-7

3.2.3 MAX6675简介-8

3.2.4测温电路总体设计-9

3.3显示电路设计-9

3.3.1 液晶显示工作原理-9

3.3.2显示电路设计-10

3.4键盘输入电路-10

3.4.1键盘防抖-10

3.4.2键盘状态识别-11

3.4.3键盘接口电路-11

3.5 控制电路设计-12

3.5.1 固态继电器（SSR）简介-12

3.5.2控制电路设计思路-12

4 软件设计-13

4.1 KEIL仿真软件简介-13

4.2 主程序流程图-14

4.3 LCD显示子程序-15

4.4 按键处理子程序-16

4.5 PID控制算法-17

4.5.1 数字PID简介-17

4.5.2 PID流程图-19

5 系统仿真-20

5.1 仿真调试过程-20

5.2 仿真结果-20

结    论-22

参 考 文 献-23

附录一 元器件清单-24

附录二 系统源程序-25

附录三 电路原理图-32

附录四 PCB图-33

致    谢-34