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基于单片机的温度监控系统设计与实现(附件)【字数:9659】

2024-01-25 16:06编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本次毕业设计结合了目前市面上一些常见的温度监控控制系统所表现出的功能现状,本课题提出了一种性能更高的研发方案,这款系统在工作过程中能够实现对环境温度进行快速的采集和控制,用户能够通过机械按键来对目标温度进行加减设置,系统能够将当前温度与目标温度进行比较,从而自动启闭加热器进行温度控制,另外系统可以将系统运行过程中的数据和工作状态等一些信息显示在液晶屏上,用户还可以通过遥控功能来对系统进行无线遥控。本论文将这款温度监控控制系统的硬件系统框架进行了合理分割,通过对各个元器件驱动电路的构建,完成了STC89C51单片机最小系统电路等部分,这一些电路功能模块将在软件控制下展现出高效稳定工作。本论文在调试部分对温度监控控制系统进行了反复测试,各项功能实现了正常高效的工作,但也出现了一些弊端和不足之处,通过对软硬件的修复,使得系统实现改善和提升。
目录
一、 引言 1
(一) 温度监控系统的发展背景 1
(二) 温度监控系统的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 温度监控系统的方案设计 3
(二) STC89C51单片机简介 3
(三) LCD1602液晶显示屏简介 4
(四) DS18B20温测器件简介 4
(五) 红外遥控器接收头简介 5
三、 系统硬件设计 6
(一) 最小系统电路设计 6
(二) 液晶显示电路设计 7
(三) 温度检测电路设计 7
(四) 温度报警电路设计 8
(五) 加热器驱动电路设计 8
(六) 红外遥控电路设计 9
四、 系统软件设计 10
(一) 温度监控系统的主程序流程设计 10
(二) 参数显示子程序流程设计 11
(三) 温度采集子程序流程设计 12
(四) 温度报警子程序设计 14
(五) 遥控驱动子程序设计 14
五、 实物制作与安装 16
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
附录一 原理图 23
附录二 PCB 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
温度监控系统的发展背景
本课题对国内外多种优秀设计成果资料进行了调研,资料中显示进入市场最早的一种温度监控控制系统类似产品可以追溯到数十年前,这种产品尽管在系统名称上和今天市面上的温度监控控制系统类似,尽管如此,在指标性能方面却相差很远,不过其核心性能是相对统一的,这主要是受到当时科研技术水平的限制,只能够通过复杂的模拟电路结构来实现它的内部模块,虽然电路连接架构复杂,但完成的功能却比较简单,性能较低。温度监控控制系统的完整发展历程经历了电子技术的多个历史阶段,从上世纪六七十年代的电子管时代直到今天的整体单片机时代,研发者将时下各种先进的技术植入到温度监控控制系统软硬件里面,使得温度监控控制系统能够在这些技术的辅助下,一步步提升它的关键技术水准,通过对温度监控控制系统的大量资料查阅了解到,在温度监控控制系统发展的这么多年,它的使用团体的持续增加,由于市场情绪高涨,这一定回馈给研发公司和工程师,以此投入更多精力来对温度监控控制系统进行继续的研究和升级。温度监控控制系统的发展需要依托于多种科学技术,这一点可以在温度监控控制系统中实现完全证实,硬件层面需要传感模块、微处理器、电路制版以及大规模电路集成技术,在软件层面需要编程技术、微处理器技术,从温度监控控制系统诞生之初一直发展到今天,这一些相联系技术不断发展迈进,愈来愈多的研发人员投入到相关研发领域,通过各个时代的大量优秀研发人员的不断努力,温度监控控制系统从当时的模拟电子式发展到如今的全数字化控制。对于如今市场上的温度监控控制系统关联产品来说,早已具备了全面数字化特征,早已没有任何企业和研究人员会再对传统模拟电子架构的温度监控控制系统进行研发,由于这已经被市场完全淘汰,当前市场上的中高端性能温度监控控制系统内部全都在使用32位微处理器作为主控核心,将其植入到温度监控控制系统硬件电路和软件程序层面,搭配高性能的外围电路模块,可以完成符合大众所需要的各类指标需求,这类时下最流行的配置方案具备显著的优秀性能和便利性,为了迎合使用人群的需求,需要不断的进行优化和改进工作,要是是传统电路结构,那么需要对电路中的相连关系和器件指标参数进行较大程度变动,而数字式结构只需在软件层面进行程序代码的改动就可以,只需要进行少量的改动就可实现系统的维护和升级,这类研发方案已经在温度监控控制系统设计领域得到了广泛认可,而且这类研发方案能够将每一项设计开销降低到最低程度,由于很少需要元器件的改变,而只要在软件代码方面进行更改,与此同时目标代码的运行测试工作只需在电脑软件上进行,节省大量人力物力。
温度监控系统的国内外发展现状
欧美发达国家对温度监控控制系统的研究重点放在了其系统模块化上,由于国外早已掌握了多种成熟设计方案,另外很多关键技术都已经具有,因此在功能方面已经没有太大的上升空间,国外研发人员通过集成化手段,使用科学方法将温度监控控制系统内部的系统方案架构进行了划分,通过特别的方法,将尽量多的硬件电路系统进行集成,以此大幅度提升温度监控控制系统的工作稳定性。近几年来研发群体的人员数量有所增加,这关键是国内市场对于温度监控控制系统需求量不断上升所带来的,从而吸引更多的企业和设计人员参与其中,用户对于温度监控控制系统的指标功能现状其实不是完全满足,在处理速度和响应性方面还需要继续优化,内地对温度监控控制系统的研发侧重点主要在于提升其功能和效果两个方面,随着单片机驱动技术和传感器研发技术的增强,成本等因素不断下降,使温度监控控制系统在国内市场早已实现了大范围普及。
本文主要研究内容
本次毕业设计采用了一款性能指标较高的STC89C51单片机担任主控核心,设计出了一种温度监控控制系统,这款系统在工作过程中能够实现对环境温度进行快速的采集和控制,用户能够通过机械按键来对目标温度进行加减设置,系统能够将当前温度与目标温度进行比较,从而自动启闭加热器进行温度控制,另外系统可以将系统运行过程中的数据和工作状态等一些信息显示在液晶屏上,用户还可以通过遥控功能来对系统进行无线遥控。课题的确立意在解决市面上相关产品研发成本高昂的问题,同时将归纳总结出来的一些常见问题故障和缺陷进行完善和升级,通过大比例植入高端元器件,将它配置到这款系统中,使得温度监控控制系统能够发挥出较高的工作性能,而且实现对成本开销的压缩,通过软硬件层面的详细设计,最终完成了这款系统的每一项指标功能。

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