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70000字论文范文以单片机为核心器件的温度测量仪的研究

论文类型:论文范文
论文字数:70000字
论点:测温,温度,菜窖
论文概述:

本文主要研究的基于单片机的定时温控系统以单片机为核心器件,配以DS12B80温度传感器,DS12887时钟芯片、BC7281A键盘显示芯片和固态继电器、翅片型加热管为主要硬件。

论文正文:

第一章引言

1.1概述
在现代,我们可以做的关于温度的一件事是测量,另一件事是控制。传统的温度测量方法通常是用温度计进行的。例如,我们用室温温度计测量室温,用体温温度计测量体温。然而,对于需要随时知道温度变化的情况,这种方法将消耗大量可比较的资源,例如人力、物力等。此外,可以说,很难及时快速地测量温度变化,而且很可能会有很大的误差。此外,手动读取10也会产生错误。人为因素也将在读取测量数据的误差中占很大比例。读取的测量数据可能在生产中失去意义,导致生产生活环节不安全、效率低下、能源浪费等。
因此,在许多生产和生活中测量温度的目的是为了更好地控制温度。除了精确测量之外,测量数据还用于控制温度。在实际的生产生活环境中,温度的控制无非是升高或降低温度。增加需要加热周围环境,而减少需要冷却周围环境。当今,随着微电子技术和微型计算机的发展,微型计算机温度测控技术得到了广泛的应用。该技术逻辑结构简单、控制灵活、使用方便、性能稳定、性价比高,发展迅速。它已广泛应用于电力、军事、交通、农业、石油化工、电信等领域。
在日常生活中,如空调制、冰箱、微波炉等家电社会都使用这种温度测控技术,许多技术都是由单片机控制的。单片机又叫单片机,是指集成在芯片上的微型计算机。cPu、只读存储器、随机存取存储器、前端接口电路、定时计数器等。集成在一起形成一个完整的微型计算机。它具有体积小、重量轻、功耗低、安全性高、使用灵活等优点。单片机对温度测量进行控制,大大提高了温度测量和控制的可靠性和灵活性。然而,单片机本身不能直接测量和控制温度,需要通过额外的硬件和软件来测量和控制,例如扩展接口电路、传感器、模数转换器、外部设备、受控对象等。因此,有必要对单片机进行研究和设计,形成单片机定时温度控制系统。

1.2工程背景和意义
随着社会的发展,我们在工作和生活中经常会遇到与时间相关的矛盾,比如有一天下午做饭,但这时我们有事情要出去,这是一对突出的矛盾。为了解决这个矛盾,我们必须有一个自动装置,它可以根据经验给烹饪过程计时或控制其温度。当然,在我们的生活中有许多与时间和温度相关的例子,这为我们的研究提供了广阔的应用前景。温度控制是一项琐碎、复杂而细致的工作。湿度控制需要大量的工作,通常不允许有误差。如果进行手动操作,温度和湿度控制需要大量复杂的人工工作,这将消耗工作人员大量的时间和精力。用计算机进行温度控制,不仅能保证温度准确,而且快速及时,便于工作人员随时监控。同时,计算机比人工管理具有无可比拟的优势。北方的冬天很冷。人们在地下2-3米挖一个蔬菜地窖来储存菜肴。在地下挖一个蔬菜地窖的好处是地下温度比地面高,所以蔬菜可以不加热储存,蔬菜也不会结冰。然而,地下蔬菜地窖极其有害。由于植物细胞的呼吸作用,长期密封的地下植物细胞消耗氧气释放二氧化碳。蔬菜地窖里缺氧。人们进入蔬菜地窖时会因为缺氧而晕倒甚至死亡。半地下蔬菜窖的安全性远远高于地下蔬菜窖。然而,蔬菜窖的温度将低于地下的温度,因此有必要使用一种加热装置来保持蔬菜窖的温度在0.15℃,这是保持蔬菜新鲜的最好方法。该装置还适用于极端寒冷天气下的地下蔬菜坑,能保证蔬菜的新鲜度。在此基础上,本课题重点研究了基于单片机的蔬菜窖定时温度控制系统的设计与研究。定时温度控制系统具有实时检测和控制温度的功能,以及定时、实时日历时钟、温度和时间值设置等功能。当然,在时间和温度控制方面,市场上也有类似的产品。然而,一方面,价格相对较高,花费数千元。另一方面,控制范围相对较小,别无选择。此外,它们大多应用于生产过程,影响了这些产品在社会生活中的推广和应用。我们的研究是针对其他产品的缺点,结合系统的社会需求,使用实验室模拟软件。开发设计了相应的硬件电路和软件系统,并将其模块化制成产品,实现了时间和温度控制系统的低价格、扩展的可控范围和模块化控制系统,有利于将我们的研究转化为实际技术,从而加快了控制系统的推广和普及。

1.3温度测控技术的发展现状
国外对温度测控技术的研究始于20世纪70年代。我国对温度测控技术的研究始于20世纪80年代。温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术。
目前温度测量技术的主要测量方法分为两类,一类是接触式温度测量方法,另一类是非接触式温度测量方法。接触测温要求在测量过程中与被测物体或介质完全接触。主要测温方法包括膨胀测温、接触光电测温、热变色测温、电量测温等。然而,非接触式温度测量方法不需要接触被测物体,包括激光干涉温度测量、光谱温度测量、辐射温度测量、声波和微波温度测量方法等。

1.4本文的主要工作和章节安排如下...................9-10
1.4.1本文的主要工作是...................9
第1.4.2节安排...................9-10
第2节系统硬件设计...................10-30
2.1系统总体设计概述...................10-12
2.1.1系统性能要求...................10-11 [/BR/] 2.1.2系统组成...................11 [/BR/] 2.1.3系统硬件总体设计...................11-12
2.1.4整体系统软件设计...................12 [/BR/] 2.2系统硬件选择...................12-27 [/BR/] 2.3系统硬件结构原理...................27-28
2.4控制计划...................28
2.5节能设计...................28-30
第三章系统软件设计...................30-46
3.1系统软件主程序设计...................31-37
3.2控制算法...................37-39
3.3主子程序设计流程...................39-46
3.3.1温度测量子程序...................39-41 [/BR/] 3.3.2显示数据子程序...................41-42[/ BR/] 3.3.3判断加热子程序...................42 [/溴/] 3.3.4调整时间子程序...................42-46
第四章系统调试...................46-51
4.1模拟器和开发软件...................46-49
4.1.1 STAR51模拟器...................46-47 [/BR/] 4.1.2卫星研究集成环境软件...................47-49 [/BR/] 4.2系统硬件调试...................49-50[/溴/] 4.3系统软件调试...................50
4.4运行结果和分析...................50-51

结论

本文在引言部分首先论述了论文的研究背景和应用价值。对温度测控技术的现状进行了分析和研究。根据温度测控技术的研究背景和现状,分析了定时温度控制系统的性能要求,制定了硬件和软件的总体设计方案。以及对本文的主要工作做出了相应的部署和安排。
接下来,在系统硬件设计部分,本文详细设计了系统硬件,包括系统设计所需硬件的选择方案以及所选系统硬件中各种设备的具体介绍。此外,给出了系统硬件的连接设计和原理说明,说明了控制方案,并根据系统的应用特点,对整个系统做出了节能设计方案。然后在系统软件设计部分,根据软件编程的主要思想和需要遵循的要求,进行模块化设计。系统的主程序分别进行了编程和编程。阐述了系统中恒温控制部分的原理和程序设计。最后,阐述了系统主要子程序的设计流程。最后进行了系统调试,包括系统中使用的仿真器和开发软件,并研究了软硬件调试的重要性和方法。
本文研究的基于单片机的定时温度控制系统,以AT89C51单片机为核心器件,DS12B80温度传感器、DS12887时钟芯片、BC7281A键盘显示芯片、固态继电器和翅片加热管为主要硬件。用汇编语言进行结构化编程,单片机P3.1的控制端与固态继电器相连。恒温部分采用PID控制算法控制。