节能烤箱温度控制器.doc
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节能烤箱温度控制器, the temperature controller of save energy oven 全文55页 约23000字 论述翔实摘 要温度是一种最基本的环境参数，在工农业生产过程中常需要根据实时测量的温度值来进行调控，因此研究温度控制仪器有着重要的意义。本文主要介绍制鞋用远红外线节能烤箱温度控制仪...
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节能烤箱温度控制器
The Temperature Controller of Save Energy Oven
全文55页 约23000字 论述翔实
摘 要
温度是一种最基本的环境参数，在工农业生产过程中常需要根据实时测量的温度值来进行调控，因此研究温度控制仪器有着重要的意义。本文主要介绍制鞋用远红外线节能烤箱温度控制仪的原理和特点。
在本设计中，采用了通过数字PID算法来调整温度控制信号的占空比的方式，来实现对拷箱内环境温度的控制。系统的硬件部分由单片机主控模块、环境温度测量模块、设定数值输入模块、设定数值存储模块、显示模块、加热控制信号输出模块六大部分组成。具体实施办法是：以单片机AT89S52为核心，通过键盘向单片机输入指定温度值和工作周期值，再由DS18B20温度检测芯片测量环境温度值，然后将该环境温度值送PID算法运算，最后由PID算法的计算结果调整温度控制信号的占空比；同时，单片机将设定的温度值和测量到的环境温度值送显示模块同时显示出来。对应硬件的各个模块，设计中的软件部分分为5个模块，由它们来指导硬件完成工作。
设计过程中，硬件设计中使用了Protel99SE制作了电路原理图和PCB板图，软件设计中使用了模块编程的方法。调试过程中使用了示波器，万用表，编程器及其软件，超想仿真头及其软件。
本文首先在绪论介绍了此系统的研究意义和功能要求。在第1章里，论述了系统构成理论，确定了单片机的任务内容。第2章着重介绍了系统中所使用的硬件芯片的功能与特性以及硬件的电路设计，在第3章中重点剖析了软件设计的过程，第4章是产品的调试，排除设计上的错误，完善设计。同时附上系统硬件的电路原理图、PCB板图、系统实物图及总程序。
关键词：单片机 DS18B20 PID算法 温度控制 LED显示
Abstract
Temperature is a basic environmental parameter often needed to be adjusted in terms of real-time measurement of temperature regulation in the process of industrial and agricultural production. As a result, the study of temperature control equipment is very important. This article introduces the principles and properties of temperature control instrument using for shoes production that can save the energy used for oven.
In this design, the digital PID temperature control algorithm is utilized to adjust the duty cycle of the signal, to achieve environmental temperature control for oven. Hardware module is composed of microcomputer control system module, temperature measurement module, numerical input setting module, setting numerical memory module, display module and heating controlling signal output module. Specific implementation method is as follows: AT89S52 core SCM through keyboard input to the specified temperature and duty cycle. algorithm adjust the duty cycle of temperature control signal; Meanwhile, SCM will set the temperature measurement and temperature values sent to the display module also show. The corresponding hardware module, the software design is divided into five modules, from hardware to guide their work.
In the design process, Protel99SE is used or making the circuit schematic PCB map in the hardware design and modeling programming is used for software design. In the debugging process, oscilloscope, multimeter, programming equipment and its software, Superimage simulation equipment and its software are used.
This article first indicates the significance and function of this system in the introduction. In Chapter 1, the system theory discussed and the task of the MCU is determined. Chapter 2 highlights the function and characteristics of the hardware chip and circuit design, In Chapter 3 focused on the software design process; chapter 4 gives the product testing to eliminate the design errors. This paper is associated with system hardware circuit diagram, PCB plans, maps and general physical system procedures.
Key words: SCM DS18B20 PID algorithm Temperature control LED display
目 录
摘要 I
Abstract II
绪论 1
1 理论基础及系统要求 3
1.1 系统设计方案论证 3
1.2 系统构成 4
1.2.1 基本工作原理 4
1.2.2 组成及工作流程 4
1.3 控制系统任务 5
1.4 本章小结 5
2 系统硬件电路 6
2.1 引言 6
2.2 硬件介绍 6
2.2.1 单片机AT89S52 6
2.2.2 温度检测芯片DS18B20 7
2.2.3 译码锁存芯片CD4511 9
2.2.4 串口存储芯片AT24C16 10
2.2.5 反向器74LS04 11
2.2.6 光电耦合器TLP521-1 12
2.3 硬件电路设计与实现 13
2.3.1 单片机外围电路及端口使用 13
2.3.2 环境温度检测模块 14
2.3.3 设定数值输入模块 15
2.3.4 设定数值存储模块 15
2.3.5 显示模块 16
2.3.6 加热控制信号输出模块 16
2.4 本章小结 17
3 系统软件编写与分析 18
3.1 引言 18
3.2 局部功能模块分析与编写 18
3.2.1 温度检测及显示程序分析与编写 18
3.2.2 PID控制算法及调节程序分析与编写 23
3.2.3 键盘判断与响应程序分析与编写 35
3.2.4 设定数值保存程序分析与编写 37
3.2.5 温度控制信号程序分析与编写 41
3.3 总程序 43
3.4 本章小结 43
4 系统整体调试 44
4.1 调试工具 44
4.2 硬件部分调试 44
4.2.1 AT24C16存储电路部分调试 45
4.2.2 控制信号输出电路部分调试 45
4.3 软件部分调试 47
4.3.1 单片机工作及温控信号产生模块调试 47
4.3.2 按键输入模块调试 50
4.3.3 DS18B20测温及显示模块调试 51
4.3.4 AT24C16存储模块调试 53
4.4 系统整体调试 56
4.4.1 工作周期3s时输出温度控制信号 56
4.4.2 工作周期5s时输出温度控制信号 57
4.4.3 工作周期8s时输出温度控制信号 58
4.5 本章小结 58
结论 59
致谢 61
参考文献 62
部分参考文献
[9] 吴国经. 单片机应用技术. 第一版. 中国电力出版社，2004
[10] 李兆飞. 单片机课程设计实例指导. 北京航空航天大学出版社，2004
[11] 求是科技. 单片机典型模块设计实例导航. 第一版. 人民邮电出版社，2004
[12] 余永权. ATMEL 89系列(MCS-51兼容)：Flash单片机原理及应用. 第二版.电子工业出版社，1997
[13] 先锋工作室. 单片机程序设计实例. 第一版. 清华大学出版社，2002
The Temperature Controller of Save Energy Oven
全文55页 约23000字 论述翔实
摘 要
温度是一种最基本的环境参数，在工农业生产过程中常需要根据实时测量的温度值来进行调控，因此研究温度控制仪器有着重要的意义。本文主要介绍制鞋用远红外线节能烤箱温度控制仪的原理和特点。
在本设计中，采用了通过数字PID算法来调整温度控制信号的占空比的方式，来实现对拷箱内环境温度的控制。系统的硬件部分由单片机主控模块、环境温度测量模块、设定数值输入模块、设定数值存储模块、显示模块、加热控制信号输出模块六大部分组成。具体实施办法是：以单片机AT89S52为核心，通过键盘向单片机输入指定温度值和工作周期值，再由DS18B20温度检测芯片测量环境温度值，然后将该环境温度值送PID算法运算，最后由PID算法的计算结果调整温度控制信号的占空比；同时，单片机将设定的温度值和测量到的环境温度值送显示模块同时显示出来。对应硬件的各个模块，设计中的软件部分分为5个模块，由它们来指导硬件完成工作。
设计过程中，硬件设计中使用了Protel99SE制作了电路原理图和PCB板图，软件设计中使用了模块编程的方法。调试过程中使用了示波器，万用表，编程器及其软件，超想仿真头及其软件。
本文首先在绪论介绍了此系统的研究意义和功能要求。在第1章里，论述了系统构成理论，确定了单片机的任务内容。第2章着重介绍了系统中所使用的硬件芯片的功能与特性以及硬件的电路设计，在第3章中重点剖析了软件设计的过程，第4章是产品的调试，排除设计上的错误，完善设计。同时附上系统硬件的电路原理图、PCB板图、系统实物图及总程序。
关键词：单片机 DS18B20 PID算法 温度控制 LED显示
Abstract
Temperature is a basic environmental parameter often needed to be adjusted in terms of real-time measurement of temperature regulation in the process of industrial and agricultural production. As a result, the study of temperature control equipment is very important. This article introduces the principles and properties of temperature control instrument using for shoes production that can save the energy used for oven.
In this design, the digital PID temperature control algorithm is utilized to adjust the duty cycle of the signal, to achieve environmental temperature control for oven. Hardware module is composed of microcomputer control system module, temperature measurement module, numerical input setting module, setting numerical memory module, display module and heating controlling signal output module. Specific implementation method is as follows: AT89S52 core SCM through keyboard input to the specified temperature and duty cycle. algorithm adjust the duty cycle of temperature control signal; Meanwhile, SCM will set the temperature measurement and temperature values sent to the display module also show. The corresponding hardware module, the software design is divided into five modules, from hardware to guide their work.
In the design process, Protel99SE is used or making the circuit schematic PCB map in the hardware design and modeling programming is used for software design. In the debugging process, oscilloscope, multimeter, programming equipment and its software, Superimage simulation equipment and its software are used.
This article first indicates the significance and function of this system in the introduction. In Chapter 1, the system theory discussed and the task of the MCU is determined. Chapter 2 highlights the function and characteristics of the hardware chip and circuit design, In Chapter 3 focused on the software design process; chapter 4 gives the product testing to eliminate the design errors. This paper is associated with system hardware circuit diagram, PCB plans, maps and general physical system procedures.
Key words: SCM DS18B20 PID algorithm Temperature control LED display
目 录
摘要 I
Abstract II
绪论 1
1 理论基础及系统要求 3
1.1 系统设计方案论证 3
1.2 系统构成 4
1.2.1 基本工作原理 4
1.2.2 组成及工作流程 4
1.3 控制系统任务 5
1.4 本章小结 5
2 系统硬件电路 6
2.1 引言 6
2.2 硬件介绍 6
2.2.1 单片机AT89S52 6
2.2.2 温度检测芯片DS18B20 7
2.2.3 译码锁存芯片CD4511 9
2.2.4 串口存储芯片AT24C16 10
2.2.5 反向器74LS04 11
2.2.6 光电耦合器TLP521-1 12
2.3 硬件电路设计与实现 13
2.3.1 单片机外围电路及端口使用 13
2.3.2 环境温度检测模块 14
2.3.3 设定数值输入模块 15
2.3.4 设定数值存储模块 15
2.3.5 显示模块 16
2.3.6 加热控制信号输出模块 16
2.4 本章小结 17
3 系统软件编写与分析 18
3.1 引言 18
3.2 局部功能模块分析与编写 18
3.2.1 温度检测及显示程序分析与编写 18
3.2.2 PID控制算法及调节程序分析与编写 23
3.2.3 键盘判断与响应程序分析与编写 35
3.2.4 设定数值保存程序分析与编写 37
3.2.5 温度控制信号程序分析与编写 41
3.3 总程序 43
3.4 本章小结 43
4 系统整体调试 44
4.1 调试工具 44
4.2 硬件部分调试 44
4.2.1 AT24C16存储电路部分调试 45
4.2.2 控制信号输出电路部分调试 45
4.3 软件部分调试 47
4.3.1 单片机工作及温控信号产生模块调试 47
4.3.2 按键输入模块调试 50
4.3.3 DS18B20测温及显示模块调试 51
4.3.4 AT24C16存储模块调试 53
4.4 系统整体调试 56
4.4.1 工作周期3s时输出温度控制信号 56
4.4.2 工作周期5s时输出温度控制信号 57
4.4.3 工作周期8s时输出温度控制信号 58
4.5 本章小结 58
结论 59
致谢 61
参考文献 62
部分参考文献
[9] 吴国经. 单片机应用技术. 第一版. 中国电力出版社，2004
[10] 李兆飞. 单片机课程设计实例指导. 北京航空航天大学出版社，2004
[11] 求是科技. 单片机典型模块设计实例导航. 第一版. 人民邮电出版社，2004
[12] 余永权. ATMEL 89系列(MCS-51兼容)：Flash单片机原理及应用. 第二版.电子工业出版社，1997
[13] 先锋工作室. 单片机程序设计实例. 第一版. 清华大学出版社，2002
