1、摘 要本设计是以单片机为核心,用于通过接通和关断电炉来实现温度控制。主要分为自动控制和手动控制两大部分，自动控制部分中通过软件程序来实现温度的自动显示，接通和关断电炉，手动控制部分中通过人为的需要进行按键，实现相应的功能。本文首先介绍了面漆线温度控制设计的优点；其次介绍了控制装置的系统组成及工作原理；再次介绍了面漆线温度控制装置的硬件设计和软件设计，在设计硬件时为了使系统设计得更加科学合理，并在选择了电路时对主要参数进行了详细的计算；最后介绍了控制系统的调试过程。关键词: 单片机； 温度控制； 面漆线I目录目录第 1 章 绪 论 11.1 本设计的优点 11.2 本设计的主要内容及思路.11.
2、3 本设计的意义 1第 2 章 控制系统的组成及工作原理22.1 控制器的组成 22.2 控制器工作原理 2第 3 章 面漆线温度控制系统的硬件设计 63.1 电源电路.63.2 8051 单片机的时钟电路和复位电路 63.3 温度检测电路 .73.4 电炉控制电路 .83.5 键盘电路93.6 温度显示电路 . 11第 4 章 面漆线温度控制系统的软件设计 134.1 总体设计.134.2 主程序和中断服务子程序设计 .134.3 温度检测子程序 .154.4 温度控制子程序 . 错误！未定义书签。4.5 键盘功能处理程序 184.6 显示电路程序设计 20第 5 章 结论与展望.235.1
3、 结论 235.2 展望 23致谢24参 考 文 献 25附录 1 硬件电路图 26附录 2 程序清单28II绪论第 1 章 绪 论温度控制是工业生产过程中重要的被控参数之一，而且温度控制系统也是比较常见的典型过程控制系统。在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行 PID 调节的控制效果要好的多。1.1 本设计的优点本设计结合实际研制出一种面漆线温度控制装置，针对 MCS51 型单片机在检测和过程控制方面的应用，通过
4、集成温度传感器 AD590 将温度值转换为电量输出。全面分析了面漆线温度控制控制。它的设计思想是人性化和智能化，其主要优点有：1、根据室温和设置温度两个条件比较是否需要加热，若温度达到设置值时则停止加热；2、具有温度显示功能；3、具有手动和自动切换功能，当处于手动时可以人为设置温度或加温；4、本装置还具有价格低、安装维护方便、操作简单等优点。1.2 本设计的主要内容及思路本设计首先介绍了控制装置的系统组成和工作原理及控制器的组成和工作流程；其次介绍了面漆线温度控制装置的硬件设计，主要有直流稳压电源设计、温度检测电路设计、键盘及显示电路设计；再次介绍了面漆线温度控制装置的软件设计，主要包括主程序
5、设计和中断程序设计；最后介绍了控制系统的调试，主要有介绍了控制面板组成和调试中遇到的问题及解决的方法，结尾论述了主要结论与展望。1.3 本设计的意义本设计通过单片机对温度进行控制，主要针对 MCS-51 型单片机在检测和过程控制方面的应用。提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途。单片机的应用离不开应用行业和电子技术的专业知识，决不是单纯的编制程序。从而也说明了单片机在我们生活中应用极为广泛。1淮安信息职业技术学院毕业设计论文第 2 章 控制系统的组成及工作原理2.1 控制器的组成因为被控系统对升温、降温过程没有具体要求，对温度控制精度要求也不高，本例选用继电器控
6、制方式。温度设定、温度检测作为输入量，1#电炉控制、2#电炉控制、3#电炉控制、温度显示作为输出量，如图 1 所示。系统要求如下：1、要求温度分为三档：第一档为室温，第二档为 40，第三档为 50。温度控制误差不大于正负 2。2、升温由三台 1000W 电炉实现。已知三台电炉同时工作，可保证在 3 分钟内将温度提高到 60以上。3、要求温度显示位数三位。4、对升温和降温过程的时间不作要求。温 度 设 定温 度 显 示2.2 控制器工作原理1、控温方案微机温 度 检 测1# 电 炉 控2# 电 炉 控3# 电 炉 控图 1 控制器的结构框图转 换 结 束否？本控制系统分为手动和自动两种控制方式，
7、在系统处于自动状态下，当检测温度高于设置温度时，电炉通电开始工作，当温度高于设置温度时，电炉关闭停止工作。在系统处于手自动状态下，通过键盘的选择对温度进行设置。将检测温度与设置温度进行比较，实现电炉的通断，从而对温度进行控制。具体说明如下：室温：切除所有电炉。（1） 40：一般情况为 1#电炉工作；若高于 41，则 1#电炉停；若低于39，则再加上 2#电炉工作。2 控制系统的组成及原理（2） 50：一般情况为 1#、2#电炉同时工作；若高于 51，则 2#电炉停；若低于 49，则在加上 3#电炉工作。（3） 因温度惯性较大，采样周期采取 1s，并刷新一次温度控制状态。2、温度采集信号的选择本
8、例对控制精度要求不高，控制功能一般，温度传感器选用 AD590。AD590 属于半导体集成电路温度传感器，测温范围-55到+150。3、转换器的选择由于系统的实际对象往往都是一些模拟量(如温度。压力。位移。图像等),要使计算机或数字仪表能识别。处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析。处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路-模数和数模转换器。将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器(简称 a/d 转换器或adc,analog to digital converter)；将
9、数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称 d/a 转换器或 dac,digital to analog converter)；a/d 转换器和d/a 转换器已成为信息系统中不可缺俚慕涌诘缏贰？br为确保系统处理结果的精确度，a/d 转换器和 d/a 转换器必须具有足够的转换精度；如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，a/d 与 d/a 转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量 a/d 与 d/a 转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展，现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的 a/d 和 d/a 转换器，它们具有愈来愈先进的技术指标本例选用 ADC0809 转换器，
10、ADC0809 是带有 8 位 A/D 转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS 组件。它是逐次逼近式 A/D 转换器，可以和单片机直接接口。（1）ADC0809 的内部逻辑结构 ，如图 2 所示：3淮安信息职业技术学院毕业设计论文图 2 A/DC0809 的内部逻辑结构由上图可知，ADC0809 由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通 8 个模拟通道，允许 8 路模拟量分时输入，共用 A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换
11、完的数据。则ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是 05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。A/D 转换器是把数字量转换成模拟量的线性电路器件，已做成集成芯片。由于实现这种转换的原理和电路结构及工艺技术有所不同，因而出现各种各样的 A/D 转换器。目前，国外市场已有上百种产品出售，他们在转换速度。转换精度。分辨率以及使用价值上都各具特色。（2）A/D 转换器的主要参数：衡量一个 A/D 转换器的性能的主要参数有：a.分辨率是指 A/D 转换器能够转换的二进制数的位数，位数多分辨率也就越高。b.转
12、换时间指数字量输入到完成转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。电流型转换较快，一般在几 ns 到几百 ns 之间。电压型 A/D 转换较慢，取决于运算放大器的响应时间。4 c.精度控制系统的组成及原理指 A/D 转换器实际输出电压与理论值之间的误差，一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位。d.线性度当数字量变化时，A/D 转换器输出的模拟量按比例关系变化的程度。理想的转换器是线性的，但是实际上是有误差的，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。5淮安信息职业技术学院毕业设计论文第 3 章 面漆线温度控制系统的硬件设计3.1 电源电路直流稳压电源由变压器、单相桥式整流电路、三端集成稳压器等
13、组成。220V 市电经过变压器降压后得到 15V 交流电压，该电压经过单相桥式整流后获得近 18V 的直流电压，为了不使电路中产生电路突发的情况，还要经过滤波电路，把电容和负载电阻并联以便吸收脉动电压，并使输出电压保持平稳。为了不受市电波动的影响，提高系统工作的稳定性，我们采用相应的稳压块来获得控制电路所需的电压等级，具体电路如图 3 所示。+12V 220V 15V 15V C1 C2 7812 7912 C3 C4 7805C5 +5V -12V 图 3 直流稳压电源电路3.2 8051 单片机的时钟电路和复位电路1、时钟电路单片机内有一高增益反相放大器，构成自激振荡电路，振荡频率取 6M
14、Hz，外接 6MHz 晶振，两个电容 C1、C2 取 20pF，起便于起振的作用，如图 4 所示。X1C1 20PF6HzC2 20PFGND X280512、复位电路图 4 时钟电路采用上电复位电路，R、C 构成复位电路，在上电瞬间，产生一个脉冲，AT80516面漆线温度控制系统的硬件设计将复位。为保证可靠电容，脉冲宽度应大于两个机器周期，这取决于 R、C 时间常数。如图 5 取电容 C=10Uf,电阻 R=10K。+5V Vcc3.3 温度检测电路R 1KC 22uF 80C51 RST/VpdVss 图 5 上电复位电路在单片机应用系统中，常需要将检测到得连续变化的模拟量如电压、温度压力
15、、流量、速度等转换成数字信号，才能输入到单片机中进行处理。然后再将处理结果的数字量转换成模拟量输出，实现对被控对象的控制。将模拟量转换成数字量的过程称为 A/D 转换。随着单片机技术的发展，有许多新一代的单片机已经在片内集成了多路 A/D转换通道，大大简化了连接电路和编程工作，但这类 CPU 芯片大多较贵。所以本例主要使用芯片内无 A/D 转换电路的 80C51 系列单片机于 A/D 芯片的接口技术。本例温度传感器选用 AD590。AD590 属半导体集成电路温度传感器，测温范围-55+150，在其二端加上一定工作电压，其输出电流与温度变化成线性关系，1uA/，误差有几种等级：1、0.5、0.
16、3,本设计选取0.5品种。OP07 为高精度运算放大器，AD590 电流流经 R7、RP3 转换为电压信号，R8、RP6 为运放负反馈电阻，组成反相比例放大器，将温度信号转换成 05V 的电压信号，ADC0809 再将其转换为数字信号，输入 CPU。图 6 为温度检测和 A/D转换电路图。计算和调试方法：考虑到计算调试和编程方便，取 00HFFH 对应 05V 和064，即每对应 1，数字量为 04H，模拟电压量约为 0.0781V/，调试时，当温度为 0时，调节 RP 3，使 OP07 输出电压为 0V，0809A/D 转换后的数字量为00H；当温度为 64时，调节 RP 6，使输出为 5V
17、，0809A/D 转换后的数字量为 FFH。7淮安信息职业技术学院毕业设计论文并行 A/D（ADC0809）是 8 通道 8 位 CMOS 逐次逼近式 A/D 转换器，是目前国内应用最广泛的 8 位通用并行 A/D 芯片。主要性能指标有：（1） 分辨率为 8 位。（2） 单电源+5V 供电，参考电压由外部提供，典型值为+5V。（3） 具有锁存控制的 8 路模拟选通开关。（4） 具有可所存三态输出，输出电平与 TTL 电平兼容。（5） 功耗为 15mW。（6） 转换时间取决于芯片的时钟，（7） 是芯片时钟周期的 64 倍。时钟的频率范围为 101280kHz。P0 8 D0D7Q0Q7UREF（
18、+）R2 RP2 +5V 8031 ALE WR P2.7 74373G 1 O ADC0809 CLK D0D7START IN0 ALE 68K 10K+12v O 22kRP3 OP07 + O R1 15KRP1 4.7kAD590O RD 1 O OE UREF（） O R3 -5vINT0 O 1 EOC A B C -12v 10k3.4 电炉控制电路图 6 温度检测和 A/D 转换电路图由 P1.4、P1.5、P1.6 分别控制 1#、2#、3#电炉，控制电路相同。在用单片机对交流强电回路进行控制的实际应用中，一般都是使用晶闸管，用单片机进行控制。由于晶闸管所在的主电路是交流强
19、电回路，电压较高，电流较大，不宜用单片机直接控制，可用光耦合器将单片机控制信号与晶闸管触发电路进行隔离驱动。P1.4、P1.5、P1.6 输出的控制信号控制 1KW 电加热器的通断，输出低电平时，双向晶闸管导通，经 U4、U5、U6 光耦，自动过零触发可控硅导通，接通 1KW 电加热器电源。为了减少晶闸管控制时的误触发，提高抗干扰性能，在晶闸管的阴极和门极之间增加了 R30、R31、R32，为了防止负载在通断时产生的过电压冲击8 0.01uF100uF面漆线温度控制系统的硬件设计损坏电路，电路中利用了 R33、R34、R35 和 0.1uF 电容串联电路来吸取。图 7 为电炉控制电路。R26
20、+5V R23 330 P1.4 U4 330 R27 330 V1 R28 100 C6 0.1u -220V 3.5 键盘电路1、键盘的选择图 7 电炉控制电路 1000W 键盘于 CPU 的连接方式可分为独立式按键和矩阵式按键。本设计选用独立式键盘，独立式按键相互独立，每个按键占用一根 I/O 口线，每根 I/O 口线上的按键工作状态不会影响其它 I/O 口线上的按键工作状态。如图7 所示。独立式按键电路配件灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根 I/O 端线，在按键量较多时，端线耗费较多，且电路结构繁杂。故这种形式适用于按键数量较少的场所。矩阵式键盘又称行列式键盘，I/O 端线分为
21、行线和列线，按键跨接在行线和列线上。按键按下时，行线和列线连通。无论是按键式还是矩阵式键盘，于 80C51I/O 口直接连接和扩展 I/O 口连接，与 I/O 连接又可分为与并行扩展 I/O 口连接和与串行扩展 I/O 口连接。P1.0- P1.3 口作为按键的输入信号，键按下，就执行该键的功能。如图 8 所示： +5V R3 R4 R5 R6 S1 S2 S3 S4 GND 10K 10K 10K 10K P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 图 8 键盘电路9淮安信息职业技术学院毕业设计论文2、键盘扫描控制方式在单片机应用系统中，对键盘的处理工作仅是 CPU 工作内容的一部分，CPU还要
22、进行数据处理、显示和其他输入输出工作，因此键盘处理工作既不能占用 CPU太多时间，又要对键盘操作能及时做出反应。CPU 对键盘处理方式有以下几种。（1）程序控制扫描方式程序控制扫描方式是在 CPU 工作空余，调用键盘扫描子程序，响用键输入信号要求。程序控制扫描方式的键处理程序固定在主程序的某个程序段。当主程序运行到该程序段。执行相应键功能子程序。这种工作方式，对 CPU 工作影响小，但应考虑键盘处理程序的运行间隔周期不能太长，否则会影响对键输入响应的及时性。（2）定时控制扫描方式定时扫描方式是利用定时、计数器每隔一段时间产生定时中断，CPU 响用中断后对键盘进行扫描，并在有键时转入该键的功能子
23、程序。定时控制扫描方式与程序控制扫描方式的区别是，在扫描间隔时间内，前者用 CPU 工作程序填充，后者用定时计数器定时控制。定时控制扫描方式也应考虑定时时间不能太长，否则会影响对键输入响用的及时性。(3)中断控制方式中断控制方式是利用外部中断源，响应键输入信号。当无按键按下时，CPUCPU执行正常工作程序。当有按键按下时，CPU立即产生中断。在中断服务子程序中扫描键盘，判断是哪一个键被按下，然后执行该键的功能子程序。这种控制方式克服了前两种控制方式可能产生的空扫描和不能及时响应键输入的缺点，既能及时处理键输入，又能提高CPU运行效率，但要占用一个宝贵的中断资源。3、按键功能的介绍S1键：显示/
24、设置键，用于实现温度的显示或者设置温度的值。S2键：选位键，用于选择数码管百位、十位、个位，还是十分位的值。S3键：上调键，用于使设置的温度值向上增加。S4键：下调键，用于使设置的温度值向下减小。4、上拉电阻本电路采用 10K 的电阻为上拉电阻，键未按下时，P1 口电平被电阻上拉为高；键按下时，P1 口电平被拉为低。10 3.6 温度显示电路面漆线温度控制系统的硬件设计温度采用 LED 数码显示，每 10S 秒刷新一次显示值。数码管的段用 P0 控制，P2.0P2.3 作为数码管的位控制。采用动态扫描电路，并把显示程序作为主程序。图 9 为温度显示电路。动态扫描的频率有一定的要求，频率太低，L
25、ED 将出现闪烁现象。如频率太高，由于每个 LED 点亮的时间太短，LED 的亮度太低，肉眼无法看清，所以一般均取几个 ms 左右为宜，这就要求在编写程序时，选通某一位 LED 使其点亮并保持一定的时间，程序上常采用的是调用延时子程序。在 C51 指令中，延时子程序是相当简单的，并且延时时间也很容易更改，可参见程序清单中的 DELAY 延时子程序。为简单起见，我们只是编写了 8 位 LED 同步显示“00000000“11111111“直到“99999999“数字，并且反复循环。+5V 1 1 1 1 1 11 1 9 RP 10P0. 1 2 3 4 5 6 7 8 R15-R1 a 1 a
26、 1 a 1 a P0.P0.39 38 37 2 b a 3 c f b 2 b 3 c 4 f a b 2 b 3 c a b 2 b 3 c a 最 P0.P0.36 4 d 5 e g d 5 e g 4 d f 5 e g 4 d f 5 e g 小 P0. 35 34 6 f e c 6 f e c 6 f e c 6 f e 系 P0.P0.33 7 g 8 co d 7 g 8 cod 7 g 8 cod 7 g 8 cod 统 P2. 32 P2.P2.P2.21 22 23 24 R1-R4VT2 PNP +5V VT3 PNP VT4 PNVT5 PNP 图 9 温度显示
27、电路LED数码管分共阳极与共阴极两种，其工作特点是，当笔段电极接低电平，11淮安信息职业技术学院毕业设计论文公共阳极接高电平时，相应笔段可以发光。共阴极LED数码管则与之相反，它是将发光二极管的阴极(负极)短接后作为公共阴极。当驱动信号为高电平、?端接低电平时，才能发光。LED 的输出光谱决定其发光颜色以及光辐射纯度，也反映出半导体材料的特性。常见管芯材料有磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、氮化镓(GaN)等，其中氮化镓可发蓝光。发光颜色不仅与管芯材料有关，还与所掺杂质有关，因此用同一种管芯材料可以制成发出红、橙、黄、绿等不同颜色的数码管。其它颜色LED数码管的光谱
28、曲线形状与之相似，仅入，值不同。LED数码管的产品中，以发红光、绿光的居多、这两种颜色也比较醒目。LED数码管等效于多只具有发光性能的PN结。当PN结导通时，依靠少数载流子的注人及随后的复合而辐射发光，其伏安特性与普通二极管相似。在正向导通之前，正向电流近似于零，笔段不发光。当电压超过开启电压时，电流就急剧上升，笔段发光。因此，LED数码管属于电流控制型器件，其发光亮度L(单位是cdm2)与正向电流IF有关，用公式表示：L=KIF12 淮安信息职业技术学院毕业设计论文第 4 章 面漆线温度控制系统的软件设计4.1 总体设计主程序首先进行初始化。包括 I/0 口、定时器、中断系统的初始化，然后等
29、待定时器中断。在定时器中断服务子程序中，先判断 10s 到否？若未满 10s，则返回。若到 10s，则进行一系列操作：检测设定值，检测温度并进行标度变换，刷新显示温度，输出温度控制。系统程序结构属中断方式，系统功能均在中断服务子程序中完成，10s 完成一次。根据总体结构，可将程序划分为几个功能模块：温度设定输入、温度检测、温度值标度变换、温度显示、温度控制。图 10 为系统程序总体结构图 10 系统程序总体结构4.2 主程序和中断服务子程序设计在列出程序清单之前，先说明 10s 定时的实现方法。当晶振采用 6MHz 时，每机器周期2us，定时器方式 1 最大定时时间为 131ms 。要实现 1
30、0s 定时，还需要外围设备置一个软件计13淮安信息职业技术学院毕业设计论文数器，对定时时间计次，累加后实现 10s。为了便于计算，取定时时间为 100ms，100 次，合计 10s 。 按 图 9 主 程 序 流 程 图 可 编 写 出 主 程 序 和 中 断 服 务 子 程 序 。 时 间 常 数 ：T=216-100*103/2=65536-50000=15536=3CB0H。1、主程序ORG 0000HLJMP MAIN ； 转主程序ORG 000BHAJMP CT0 ； 转定时器 T0 中断服务程序ORG 0030HMAIN： MOV SP,#60H ；置堆栈指针MOV P1，#0F0
31、H ；置 P1.0P1.3 为输入态,P1.4P1.6 关电炉SETB EA ；开中断SETB ET0 ；允许 T0 中断MOV TMOD,#01H ；T0 方式 1 定时，T1 工作于方式 1 计数MOV TH0,#3CH ；定时常数MOV TL0,#0B0HSETB TR0 ；启动定时定时器 0MOV R7，#100 LMO： AJMP LMO ；等待 T0 中断2、定时器 T0 中断服务子程序ORG 0200HTOINT： MOV TH0，3CH ；重置 T0 常数MOV TL0,0B0HDJNZ R7,TR0 ；判 10S 到否？未到返回MOV R7,#100 ；重置 10S 计数初值
32、LCALL TREF ；调用温度设定值检测子程序LCALL TADC ；调用温度检测子程序LCALL XSCL ；调用标度变换子程序LCALL DISP ；调用刷新显示子程序LCALL CONT ；调用温度控制子程序LCALL KEY ；调用键盘功能处理程序T0R: RET1 ；中断返回14 4.3 温度检测子程序面漆线温度控制系统的硬件设计为了确保检测数据的可靠性，采用四点均值滤波法进行软件滤波，即每次测温都使 ADC0809 连续 4 次采样，然后取算术平均值作为该次温度检测值。温度检测值存入 50H，R6 记录连续采样次数，A/D 转换采用查询方式。图 11 为温度检测子程序流程图。温度
33、检测程序如下：TADC: MOV 50H,#00H ；清结果单元MOV B,#00H ；清 BMOV R6,#04H ；置连续采样次数MOV DPTR,#7FFFH ；置 0809 地址TT0: MOVX DPTR,A ；启动 0809A/D 转换JB INTO,$ ；等待 A/D 转换MOVX A,DPTR ；读 A/D 转换值ADD A,50H ；累加转换结果MOV 50H,A ；暂存JNC TT1 ；无进位不增加进位值INC B ；有进位，进位值加 1TT1: DJNZ R6,TT0 ；未满连续 4 次，循环CLR C ；累加值除以 4XCH A,BRRC AXCH A,BRRC A ；
34、累加值完成除以 2CLR CXCH A,BRRC AXCH A,BRRC A ；累加值完成除以 4MOV 50H,A ；算术平均值存 50HRET15淮安信息职业技术学院毕业设计论文4.4 温度控制子程序温度控制子程序的功能是将温度实测值（存于 50H）与设定值（存于 51H）温度检测程序将结果单元 50H 和寄存器 B消零，转换次数 4 R6启动 A/D 转换N N 转换结束否Y 累加转换结果（A）+（50H）50H有进位否？Y （B）+1B（R6） -1=0？Y （B）、（ 50H）联合做除以 4 操作，结果50H返回N 图 11 温度检测子程序流程图16面漆线温度控制系统的软件设计作比较
35、，若实测值高于设定值 1以上，则关闭一台电炉；若实测值低于设定值1以上，则接通一台电炉；否则不予调节。三台电炉的接通顺序是 3#、2#、1#，关闭顺序是 1#、2#、3#，这样可以保证电炉的通断具有相对稳定性。图 12 为温度控制子程序流程图 。CON: MOV A,50H ；读温度检测值CLR C SUBB A,51H ；检测值与设定值比较JC LLT0 ；检测值 设定值，转SUBB A,#04H ；检测值 设定值，再判断是否大于 1JNC LT1 ；若（检测值-设定值）1，转RET ；若（检测值-设定值）1，返回LT1: JNB P1.4,LT2 ；若 1#电炉已关断，转 LT2CLR P
36、1.4 ；否则关 1#电炉RETLT2: JNB P1.4,LT3 ；若 2#电炉已关断，转 LT3CLR P1.5 ；否则关 2#电炉RETLT3: JNB P1.6 ；关 3#电炉RET LLT0: CPL A ；检测值 设定值INC A ；求反加 1，（A）=设定值-检测值CJNE A,#04H,LLT1LLT1: JNC LLT2 ；若（设定值-检测值）1，转RET ；若（设定值-检测值）1，返回LLT2: JB P1.6,LLT3 ；若 3#炉已通电，转SETB P1.6 ；若 3#炉未通电，接通 3#炉RETLLT3: JB P1.5,LLT4 ；若 2#炉已通电，转SETB P1
37、.5 ；若 2#炉未通电，接通 2#炉RET17淮安信息职业技术学院毕业设计论文LLT4: SETB P1.4 ；接通 1#炉RET温度控制程Y 测 量 值 给 定 值 即（50H）（51H）吗？N N N 差值04H？Y 1# 电 炉 通 电（P1.0=1）吗?Y 关闭 1#电炉:0P1.0 2# 电 炉 通 电（P1.1=1）吗?Y 关闭 2#电炉:0P1.1 关闭 3#电炉:0P1.2 N 返回N 差值04H？Y 3# 电 炉 通 电（P1.2=1）吗?N 开通 3#电炉:1P1.2 2# 电 炉 通 电（P1.1=1）吗?开通 2#电炉:1P1.1 开通 1#电炉:1P1.0 Y Y
38、图 12 温度控制子程序流程图4.5 键盘功能处理程序KEY: ORL P1,#0FFH ；键处理程序MOV A,P1 CPL A18 面漆线温度控制系统的软件设计JZ RET_KEY ；无键返回LCALL DISP ；有键，延时去抖动ORL P1,#0FFHMOV A,P1CPL AJZ RET_KEY ；无键返回ORL P1,#0FFH ；有键，延时去抖动MOV A,P1JNB ACC.0,S1JNB ACC.1,S2JNB ACC.2,S3JNB ACC.3,S4S1: CPL 01H ；置预置标志JNB 01H,SAVE_TEM；01H=0，存储当前预置的温度MOV 45H,#44H；
39、01H=1，为预置状态，当前预置对象存放于 45H 单元S11: LCALL DISPORL P1,#0FFH；等待按键释放MOV A,P1CPL AJNZ S11 ；未释放，继续等待RETSAVE_TEM:MOV A,44H ANL A,#0FHMOV B,#10MUL ABADD A,43HMOV 28H,ASJMP S11S2: JNB 01H,S11 ；未按预置键，不处理19DEC 45HMOV R0,45H淮安信息职业技术学院毕业设计论文CJNE R0,41H,S11MOV 45H,#44HSJMP S11S3: JNB 01H,S11 ；未按预置键，不处理MOV R0,45HINC
40、 R0 ；相应单元加 1CJNE R0,#0AH,S11MOV R0,#00H ；加到 10 清零SJMP S11S4: JNB 01H,S11 ；未按预置键，不处理MOV R0,45HDEC R0CJNE R0,#0FFH,S11MOV R0,#09H ；减到 0 后变为 9SJMP S114.6 显示电路程序设计图 13 为温度显示流程图，程序如下。DISP: MOV R0,#44H; 显 示温度及状态信息MOV DPTR,#TABDISP1: MOV A,R0MOVC A,A+DPTRJNB 01H,NDOT1JNB 00H,NDOT1MOV R5,45HCJNE R5,#44H,NDO
41、T1水温显示取十位值DPTR#TAB查表的字段码判断是否闪烁？字段码P0使十位 LED 有效延时 1ms使十位 LED 无效取个位值. . . . . 使温度字母 C 的 LED 无效返回20 图 13 温度显示流程图MOV A,#0FFHNDOT1: MOV P0,ACLR P2.0LCALL D1MSSETB P2.0DEC R0MOV A,R0面漆线温度控制系统的软件设计MOVC A,A+DPTRJB 05H,NDOT22CLR ACC.7NDOT22:JNB 01H,NDOT2JNB 00H,NDOT2MOV R5,45HCJNE R5,#43H,NDOT2MOV A,#0FFHNDO
42、T2: MOV P0,ACLR P2.1LCALL D1MSSETB P2.1DEC R0MOV A,R0MOVC A,A+DPTRJNB 01H,NDOT3JNB 00H,NDOT3MOV R5,45HCJNE R5,#42H,NDOT3MOV A,#0FFHNDOT3: MOV P0,ACLR P2.2LCALL D1MS21SETB P2.2DEC R0MOV A,R0淮安信息职业技术学院毕业设计论文MOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.3LCALL D1MSSETB P2.322 5.1 结论结论与展望第 5 章 结论与展望根据任务书的要求，本设计充分应用 8051
43、单片机的软硬件资源，具有智能化、结构紧凑、性能稳定等优点，通过对这次基于单片机的温控进水控制器的设计，我将在大学里所学的专业知识在这次毕业设计中的到了广泛的运用，加深了理论与实际的联系；提高了思维与动手能力，增长了才干；培养了自己的创新意识，使自己在单片机应用方面得到了全面提高，为今后的工程实际应用，新产品开发奠定了基础。希望本次设计能够为社会带来好的经济效益，适应市场的需求，因而使其具有广阔的市场开发前景。5.2 展望上述温度控制系统是一个实例，虽然能在实际中应用，但无论硬件、软件均有不合理之处，还可以进一步改进提高。现在以下几点供读者思考探讨：1、温室的温度在温室的各个部位是不一样的。如门
44、口、窗口、顶面、地面，靠近电炉或原离电炉，温度肯定不一样。一般来讲，更合理的做法是多点巡回测量，可以充分利用 ADC0809 进行 8 路 A/D 转换，然后求其平均值。2、温度设定输入只有三个固定档，就不一定用拨码盘。8421 拨码盘可有 16种状态，只有三种，未充分利用。只有三中可用波段开关或按钮，输入端只需 2位（2 位可有 4 中状态）。若输入设定温度不固定，可考虑用数码键盘输入或用电位器分压调节输入。3、显示电路采用串行输出，也可采用扩展并行口输出、动态扫描显示。4、温度控制是一个科技老课题，由于温度的惯性很大，这个惯性的时间常数与多种因素有关，因此不能简单根据温度的设定值与测量值来
45、接通和关断电炉，要达到理想的控制效果，还要根据现场具体情况进行 PID 调节。23淮安信息职业技术学院毕业设计论文致 谢从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。历时五个月的毕业设计结束了，毕业设计的顺利完成使我获得很多平时没学到的新知识。毕业设计是大学三年所学知识的综合运用，也是理论走向实践的第一步，为以后走向工作岗位奠定了基础。经过这次毕业设计，我对面漆烘干线温度控制有了清楚的认识，对面漆烘干线温度控制的重要性、设计的过程、工作原理与步骤以及应注
46、意的细节有了更为深刻的理解。设计中我得到了侍老师的悉心指导，从一个图中就能学会很多知识，了解自己的不足，他博深的知识以及对我的严格要求和他严谨的作风都给我留下了深刻的影响，将使我终身受益，在此，对侍老师表示深深的感谢。另外，我的同学施子琴也给了我很大的帮助，最后，我也感谢我的合作伙伴。鉴于本人的水平有限，在设计中难免存在一些错误或疏漏之处，望各位专家、评阅老师和学者多多提出宝贵意见，在此向大家表示感谢。24参考文献参 考 文 献1 梁森. 自动检测技术与应用M. 机械工业出版社，20052 江晓安、董秀. 模拟电子技术M. 西安电子科技大学出版社， 20033 曹建平. 智能化仪器原理及应用M
47、. 西安电子科技大学出版社， 20044 杨帮文. 实用电路集锦M. 北京电子工业出版社，20055 徐江海. 单片机实用教程M. 机械工程出版社， 20066 金发庆. 传感器技术与应用M. 机械工业出版社， 20047 冷建华、立萍. 数字信号处理M. 北京国防工业出版社， 2002 8 王廷才. 电子技术M .高等教育出版社，20069 刘迎春, 叶湘滨. 现代 新型传感 器 原理与 应用 M.北京 ：国 防工 业出 版社.199810 何立民.单片机应用技术选编M.第 1 版.北京：北京航空航天大学出版社.199025S1 +5V 淮安信息职业技术学院毕业设计论文附录 1: 硬件电路图
48、+5V 16 15 14 13 12 11 10 9 R5 R6 R5 R6 RP 10K 10K 10K 10K 10K 1 2 3 4 5 6 7 8 R15-R22S2 P1.0 P1.1 P0.0 39 P0.1 _ 1 a 2 b1 2a 1 a 21 a 2S3S4 P1.2 P1.3 38 P0.2 37 3 cfa b34bcfa b3bca b3 bc a 最 P0.3 36 小4 d5 eg5d g 45d f g 45d f gGND 系统X1 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 6 f e7 g8dc 678efgedc 67ef eg dc 678ef eg d+520p 20p GNDC3 22u C1 C2 X2 P0.7 32 P2.0 21 P2.1 22 P2.2 com com 8com com V RESET 23 S0 R1 R2 200 1
