工業(yè)溫度自動控制系統(tǒng)設(shè)計研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了工業(yè)溫度自動控制系統(tǒng)設(shè)計研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【摘要】本文是一種基于STC89C52的工業(yè)溫度自動控制的系統(tǒng)。其工作原理是通過4路溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度的采集，經(jīng)過STC89C52進(jìn)行分析并處理，如果溫度小于預(yù)定的所設(shè)預(yù)定值，工業(yè)溫度自動控制中的繼電器開始工作，對整個工業(yè)過程進(jìn)行加溫；如果溫度大于預(yù)定所設(shè)預(yù)定值，繼電器斷開不工作，對整個工業(yè)過程進(jìn)行降溫。在這個過程，顯示屏1602顯示當(dāng)前4路溫度。最后通過串口通訊模塊對整個工業(yè)溫度自動控制實現(xiàn)顯示當(dāng)然溫度值在上位機中進(jìn)行顯示。

【關(guān)鍵詞】單片機；溫度控制；顯示報警

引言

自從20世紀(jì)的70年代左右，對工業(yè)控制的要求越來越高，尤其是在微處理的發(fā)展越來越快的情況下。國外的工業(yè)溫度自動控制系統(tǒng)發(fā)展完善具有自動性，和自整定，自適應(yīng)性，同時對工業(yè)溫度自動控制的效果有目共睹，許多外國國家，比如日、美、德，瑞典這些先進(jìn)國家的工業(yè)溫度自動控制技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比其他國家要強很多，同時他們還生產(chǎn)了許多相應(yīng)的裝備，在工業(yè)溫度自動控制中應(yīng)用廣泛。

1總體設(shè)計方案

基于單片機的工業(yè)溫度自動控制系統(tǒng)的設(shè)計的原理是，當(dāng)我們選用的溫度傳感器從外界采集到溫度后，4路溫度傳感器把采集的溫度數(shù)據(jù)傳送到主控制器中，并在顯示屏上顯示出4路溫度。同時進(jìn)行數(shù)據(jù)分析跟所設(shè)預(yù)定溫度值比較，在通過4個繼電器的開關(guān)實現(xiàn)，對溫度的控制。當(dāng)外界溫度變化十分大的情況下，或者4個溫度傳感器失靈，不好用，不能把所需要溫度調(diào)到規(guī)定范圍內(nèi)，主要控制器通過三極管驅(qū)動報警裝置報警。在本工業(yè)溫度自動控制系統(tǒng)中我們通過串口通訊連接到上位機，可以儲存并顯示時時溫度，方便了我們對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和對溫度自動控制過程的掌握，圖1為工作原理框圖。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1時鐘電路設(shè)計

（見圖2）晶振電路的作用就是，使電路擁有時鐘周期，同時才能運行程序代碼，從而才能使單片機正常工作。在STC89C52工作時，ROM發(fā)出指令，同時STC89C52來執(zhí)行。那什么是機器周期就很好解釋了，也就是STC89C52訪問一次對應(yīng)存儲器的時間，同時以此作為基準(zhǔn)。一個機器周期包括12個時鐘周期。假如STC89C52的晶振是12MHz，那么時鐘周期就是晶振的倒數(shù)也就是1/12μs，同時機械周期等于晶振乘以時鐘周期，所以就是1μs。

2.2溫度檢測模塊設(shè)計

STC89C52主控制器對DS18B20的操作，首先在本工業(yè)溫度自動控制系統(tǒng)開機之后，我們首先要對DSB1820進(jìn)行復(fù)位，在這之后，STC89C52給DS18B20高電平，這樣的目的是為了方便接受脈沖。這樣就建立了STC89C52和DS18B20的之間的數(shù)據(jù)通訊。接下來STC89C52對DS18B20發(fā)送5條ROM指令，所以它們完成了5個工作周期。如果STC89C52只連接一個DS18B20，可以直接跳過ROM指令，繼續(xù)運行。但是本溫度自動控制系統(tǒng)一共有4個DS18B20溫度傳感器，所以所不可以直接跳過ROM指令繼續(xù)運行。在整個DS18B20的一個周期完成的主要任務(wù)是，寫讀RAM中的傳送數(shù)據(jù)，并且將這組數(shù)據(jù)拷貝到EEPROM模塊中，并且當(dāng)STC89C52所傳送指令結(jié)束后，發(fā)出讀取數(shù)據(jù)的指令。

3主程序設(shè)計

首先對整個程序進(jìn)行初始化，DS18B20采集溫度，控制LCD1602顯示，最后判斷按鍵是否執(zhí)行按下。溫度控制點1的程序需要對應(yīng)F1，2點對應(yīng)F2。然后溫度在LCD中顯示，按鍵按下，啟動按鍵程序，當(dāng)確認(rèn)按鍵被按下的時候，程序開始循環(huán)判斷是否4個DS18B20采集的溫度超過設(shè)定，繼電器程序啟動控制繼電器開關(guān)。繼電器結(jié)束動作后，程序從頭運行，循環(huán)。

4總結(jié)

在我們當(dāng)今的生活當(dāng)中，溫度控制系統(tǒng)與我們的生活息息相關(guān)，它有著強大的應(yīng)用能力，在家電的溫度控制，汽車的溫度控制，還有工業(yè)中的溫度控制，但是如何設(shè)計溫度控制電路還要結(jié)合所應(yīng)用場景的實際。我國在工業(yè)溫度自動控制中使用模糊控制理論這個意識崛起的非常晚，但是我們進(jìn)步是巨大的，同時這個領(lǐng)域我們有很多傲人的成果如模糊控制和辨識，模糊集合論等等。這些成果是我國在國際上有著強烈反響。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，國家加大對工業(yè)的重視，我們把小企業(yè)整合，把技術(shù)整合，加大投資，使我們在工業(yè)溫度自動控制方面有了顯著提高。基金項目：2018年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201813604003）。

參考文獻(xiàn)

[1]王福瑞，等.單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[2]先鋒工作室.單片機程序設(shè)計實例[J].北京：清華大學(xué)出版社，2003.

[3]籍順心，等.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.

[4]魏忠，蔡勇，等.嵌入式詳解[J].北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[5]陳梓城.常用電子電路設(shè)計與調(diào)試[J].信息技術(shù)，2001（22）：57-59.

作者：曲娜 宋毅 奚雨佳 崔海鑫 李雅 單位：吉林建筑科技學(xué)院