鱼塘水体恒温监控系统设计鱼塘水体恒温监控系统设计-word文档网

文档字数：23442

摘要

本设计题目来源于科研工作实践，温度控制器在工业自动化领域的应用非常广泛，数字式温度控制器具有非常好的应用前景。

本设计论述了用AD590设计数字式温度控制器的优越性，介绍了AD590的工作原理及特点，并给出了基于单片机89C51的数字式温度控制器的硬件实现和软件功能框图设计。本设计以硬件设计为主，软件设计为辅，主要包括数据采集（采样）部分、系统人机接口部分、及主体控制部分。以上三部分为本设计的核心所在。

本设计所选器件经济实用，设计思路简明易懂,具有一定的理论和实际应用价值。随着工业自动化的不断发展，数字式温度控制器一定会具有更广阔的应用发展空间和应用前景。

关键词：温度控制系统；单片机89C51；AD590；PID控制

第1章绪论 5

1.1 本课题研究的意义 5

1.2 温度控制系统国内外发展状况 5

1.3 温度控制系统的发展趋势 6

1.4 本文研究的主要内容 8

第2章系统方案设计 9

2.1 微处理器的选择 9

2.2 温度传感器的选择 9

2.3 系统显示方案 9

第3章系统硬件电路设计 12

3.1 单片机最小系统电路设计 12

3.1.1 AT89C51单片机简介 12

3.1.2 外部数据存储器的扩展 15

3.2 温度传感器接口电路 17

3.2.1 传感器原理 17

3.2.2 AD590及其工作原理 17

3.2.3 放大滤波电路的设计 19

3.3 A/D转换接口电路设计 21

3.3.1 A/D转换器的基本原理 21

3.3.2 A/D 转换芯片介绍 22

3.4 显示接口电路设计 24

3.4.1 LED显示器 24

3.4.2 液晶显示器 27

3.5 键盘接口电路设计 28

3.5.1 键盘检测的原理 28

3.5.2 键盘接口电路设计 30

3.6 温度控制电路 31

3.6.1 温度控制原理 31

3.6.2 器件选择和参数设置 31

3.7 系统电源电路设计 32

3.8 看门狗电路 33

第4章系统软件设计 34

4.1 温度采集模块程序设计 35

4.2 系统PID控制模块 36

4.2.1 PID控制算法 36

4.2.2 系统增量PID 流程图 38

4.3 键盘程序模块设计 42

4.3.1实现步骤 42

4.3.2 系统键盘识别程序设计 43

4.4 显示程序设计 44

4.5 浮点数子程序说明 46

4.5.1 数据格式 46

4.5.2 数字滤波子程序FILTER 47

4.5.3 二进制转十进制子程序BCDCH 49

第5章系统抗干扰措施 51

第5.1节干扰的基本要素 51

5.2 干扰的分类 51

5.3 数据采集系统中的主要干扰现象 51

5.4 硬件干扰进入数据采集系统的渠道及其解决措施 52

5.4.1 空间干扰及抗干扰措施 52

5.4.2 过程通道干扰及抗干扰措施 52

5.4.3 供电系统干扰及抗干扰措施 53

5.5 单片机软件抗干扰措施 53

第6章结论 55

致谢 56

参考文献 57

附录:总体原理图 58