温度控制系统在仓库存储上的运用Word文档下载推荐.docx
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关键词:
低温干燥温度控制看门狗
Abstract
Theintentionofthispaperistodesignatemperaturecontrolsystembyusingthesingle-chip.TheAT89C51single-chipusedastheCPU,itcanexpedientlycontrolthegraindrynessunderthelowertemperatureintellectively,high-precisionlyandhigh-dependability,whichcombinedthehigh-precisiondigitalsensorDS18B20anditscontrollingcircuit.Therangeoftemperatureis35-98℃.Itcancontrolthetemperaturein+1℃aroundthesettingvalueeither.Ontheotherhanditcanmeasuretheenvironmenttemperatureinthereal-time,whichwilldisplaythevalueonthethreeLEDnixietube.Itcansetthehighlimitstoptemperatureandthelowerlimitheattemperature.Itwillstopheatingwhenthehotairtemperaturehigherthanthemaximumsettingvalueanditwillbegintoheatreversely.Thetemperaturecontrollerhasbeendesignedtorealizethetemperaturesafelyandlong-rangecontrolundertheformidableanddangerousenvironment.Themeritshasmadethefulluseofthetemperaturecontroller,suchasthesecurity,reliability,simplicityofoperatorandwidelyused,byusingthekeyboardtocontrolthetemperature.
Keywords:
colddrying;
temperaturecontrol;
watchdog
目录
摘要I
AbstractII
目录1
引言2
1.1课题设计背景2
1.2设计目的3
1.3设计范围3
1.4设计内容3
2硬件电路设计4
2.1硬件设计框图4
2.28051单片机的结构和原理4
2.3看门狗电路7
2.4数码管10
2.5键盘、显示电路11
3温度控制12
3.1温度控制设计12
3.2传感器选择12
3.2.1DS18B20的使用方法13
3.2.2DS18B20传感器主要特点:
14
3.2.3DS18B20的存储器14
3.2.4DS18B20的测温原理15
3.3继电器17
4系统软件设计18
4.1软件设计一般步骤18
4.1.1系统定义18
4.1.2软件结构设计19
4.2主程序模块20
4.3DS18B20读写程序22
5系统调试23
5.1软件调试23
5.2硬件调试24
5.2.1显示电路的调试24
5.2.2与CPU及相关电路的调试24
结论25
致谢26
参考文献27
附录128
引言
1.1课题设计背景
本课题是基于单片机的温度自动控制系统,单片机主要应用于测控领域,用以实现各种测试和控制功能。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用。
可以说,微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门。
国防技术,航空,航天,铁路,冶金,化工等产业自不必说,就连日常生活中也用上了微机控制的电梯,微波炉,电冰箱,电视机,电扇,智能照相机,玩具,模糊控制洗衣机,模糊控制空调机,携带式心脏监护机等,所有这些智能机电一体化产品的出现,无不是微机测控技术的成功应用。
温度是生产过程中最常见的物理量,许多生产过程是以温度作为其被控参数的,因此,温度控制系统是典型的控制系统。
目前,单片机已普遍地应用于生产过程中,单片机的体积小,价格低廉,面向控制和可靠性高等特点,受到广大工程技术人员的重视,用其构成计算机控制系统中的智能控制单元。
采用AT89C51单片机为中央处理器,结合高精度数字温度传感器及其控制电路,方便地实现了智能化、高精度、高可靠性,人工预设加热温度值后,能准确地把温度控制在设定值的+10C。
要求具有对环境温度进行实时测量,三位LED数码管显示测量的实时温度,可以设定高限停止温度值和低限加温温度值。
当热空气的温度高于设定最高温度时,停止加温;
为了实现在一些极其恶劣、危险的环境下对温度实行安全、远程控制而设计了温度控制器。
温度控制器主体由单片微处理器89C51、温度传感器DS18B20,数码管LED,键盘显示接口及附属电路构成.使用者可通过键盘实现温度控制,所以温度控制器具有安全、可靠性好、操作简单、适用范围广等众多优点。
粮食仓储需要在一定的水份下才能进行,收获后及时进行低温干燥是非常重要的一环,本课题以实验室中使用的粮食低温干燥空气温度为控制对象,采用电加热的方法加温。
他作为一个粮食低温烘干的空气温度控制系统,以单片机为核心,采用集成温度传感器的信号读取、变换、显示,并与用户设置数据比较对其温度进行控制,电热丝加温。
1.2设计目的
粮食仓储需要在一定的水份下才能进行,收获后及时进行低温干燥是非常重要的一个环节,本课题以实验室中使用的粮食低温干燥空气温度为控制对象,采用电加热的方法加温。
使用单片机对空气气温测量和控制。
完成系统的软、硬件。
35-980C,控温精度:
+10C。
本系统为粮食烘干技术过程研究的设备。
1.3设计范围
本设计研究的内容包括单片机AT89C51、温度传感器、看门狗、键盘显示以及数码管LED等。
1.4设计内容
本系统以8051单片机为核心,要求具有对环境温度进行实时测量,采用集成温度传感器的信号读取、变换、显示,并与用户设置数据比较对其温度进行控制,电热丝加温。
外扩键盘输入和3位LED显示温度。
本次设计是一个温度控制系统,基本功能包括温度采集、温度传感器与单片机的1-wire通信、将采集的温度转换成LED七段译码显示器能直接显示的段码。
可通过键盘设置系统所能测量的温度上下限值、超过所测范围温度则执行相应的动作。
2硬件电路设计
对于单片机系统,必须对硬件和软件相接合设计。
原则上能够由软件来完成的任务尽可能由软件来实现,以降低硬件成本,简化硬件结构,也就是通常所说的“能软则软”原则。
充分运用系统的硬件资源,完成系统所有功能,但是为了将来的需要,也要留有一定的余地,有利于系统以后的扩展。
同时还要为系统的软件设计考虑,合理的分配系统的硬件资源,例如:
系统的硬件接口电路的地址、通信协议、程序的驻留区域、以及工作缓冲区等,使编程能够很好的实现,保证系统的设计合理、正确,能够很好的满足工程设计要求,系统的性价比高;
软件的设计要简洁、合理,要充分应用软件的设计思想,合理的设计软件,满足软件的健壮性、数据的安全性、算法合理性等各种要求。
2.1硬件设计框图
2.28051单片机的结构和原理
1)单片机AT89C51介绍
硬件中的核心是Atmel公司生产的AT89C51单片机。
它是一种低功耗,高效率的8位微处理器,内部有4K字节的可擦除的只读存储器(EPROM)。
这种芯片的制造采用了真空的高密度非易失性的存储器技术,并且与工业标准的MCS—51的指令系统和引脚是完全兼容的。
芯片的快速性允许程序存储器或者采用方便的非易失性的存储器。
通过把一片通用的8位CPU和单路芯片连接起来,使得AtmelAT89C51成为多功能处理器,它对许多的嵌入式的控制系统提供通用性和高效率的解决方法。
AT89C51提供了下列标准的资源:
4K字节的内部程序存储器,128字节的内部RAM,32位的可编程I/O线,2个16位的定时器和计数器,5个中断且带有两级嵌套,一个全双工的串行口,片内震荡和时钟电路。
此外AT89C51是静态逻辑设计,它的频率可以降低到0HZ并且支持两个软件选择电源节约模式。
不工作模式允许RAM定时器和计数器,串行口以及中断在运行的同时,停止CPU的运行。
另一种低功耗模式是保存RAM区的内容的同时,冻结震荡器且禁止其它的芯片的功能,只到下一次硬件复位,系统将继续远行。
2).主要引脚的描述和定义
Port0
Port0是一个真正的8位双向I/O通道。
作为一个输出口,每个引脚可以带8个TTL输入。
当把1写入到Port0口时,Port0的引脚可以作为高阻可抗输入。
在扩展外部程序和数据存储器的时候,Port0也可以被设置为地址/数据复用线。
在这种模式下,Port0具有内部的有上拉的作用。
Port0同样在程序运行的时候也接受指令代码,内部的上拉电阻在程序证明的时候是要求的。
Port1
Port1是一个内部带有上拉作用的8位的双向I/O通道。
Port1输出缓冲能够驱动4个TTL的输入。
当1被写入Port1口时,它们就被内部的上拉电阻强制为高电平,这时就可以作为输入口进行输入。
当作为输入口输入的时候,Port1口的引脚因为内部的上拉电阻使被拉为低电平,这个时候它将吸收电流。
Port1口同样在存储器的运行和程序的校对时,它可以接受低地址字节的数据。
Port2
Port2是一个内部带有上拉作用的8位双向的I/O通道。
Port2输出能够驱动4个TTL的输入。
当1被写入Port2口时,它们就被内部的上拉电阻强制为高电平,这时就可以作为输入口进行输入。
当作为输入口输入的时候,Port2口的引脚因为内部的上拉电阻使被拉为低电平,这个时候它将吸收电流。
当Port2从外部程序存储器取指令时和访问外部数据存储器、地
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- 温度 控制系统 仓库 存储 运用