基于单片机的温度检测自动控制系统

单片机温度控制系统

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。本设计论述了用高度集成的K型热电偶信号处理芯片MAX6675设计数字式温度控制器的优越性，介绍了MAX6675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；MAX6675；PID控制

目  录

第1章 绪论 4

第1.1节 本课题的目的及意义 4

第1.2节 温度测量的发展 5

第1.3节 论文的主要内容 5

第2章  电阻炉温度控制系统工作原理 6

第2.1节 测控对象介绍 6

第2.2节 电阻炉温度控制系统原理 6

第3章 温度控制系统硬件设计 8

第3.1节 系统总体方案设计 8

第3.2节 单片机最小系统 9

3.2.1 89C51单片机概述 9

3.2.2 89C51单片机最小系统电路 10

3.2.3外部数据存储器的扩展 11

第3.3节 温度采集电路 12

3.3.1  K形热电偶 12

3.3.2 数字温度传感器MAX6675 12

3.3.3 温度数据采集 16

第3.4节 温度控制电路 17

3.4.1 温度控制原理 17

3.4.2 器件选择和参数设置 17

第3.5节 显示电路 18

第3.6节 键盘接口电路设计 19

第3.7节 系统电源电路设计 20

第3.8节 看门狗电路 20

第4章 系统软件设计 22

第4.1节 温度采集模块程序设计 23

第4.2节 系统PID控制模块 24

4.2.1  PID控制算法 24

4.2.2 系统增量PID 流程图 26

第4.3节 键盘程序模块设计 27

4.3.1实现步骤 27

4.3.2 系统键盘识别程序设计 28

第4.4节 显示程序设计 30

第5章 系统抗干扰措施 31

第5.1节 干扰的基本要素 31

第5.2节 干扰的分类 31

第5.3节 数据采集系统中的主要干扰现象 31

第5.4节 硬件干扰进入数据采集系统的渠道及其解决措施 32

4.4.1 空间干扰及抗干扰措施 32

4.4.2 过程通道干扰及抗干扰措施 32

4.4.3 供电系统干扰及抗干扰措施 33

第5.5节 单片机软件抗干扰措施 33

结 论 35

致 谢 36

参考文献 37

附 录 1