單片機温度控制系統畢業設計論文

導語：説到温度控制人們很自然想到空調和冰箱的温度控制，那種控制的特點是間歇式控制。以下是小編整理單片機温度控制系統畢業設計論文的資料，歡迎閲讀參考。

摘 要：在日常生活經常需要連續恆温控制，這對於温度控制提出了新的要求。這裏專門為其設計了一套恆温控制系統。系統以單片機為核心配以控制簡單、運行可靠的雙向二極管、雙向可控硅、固態繼電器作為驅動部件。並採用新型的接近開關和温度傳感器作為系統的檢測部件，檢測精度高，為系統提供準確的反饋信號。人機對話採用簡易的小鍵盤、單色數碼管和蜂鳴器讓系統的操作方便、人性化。

關鍵詞：單片機;恆温;控制

在現代中醫治療過程中，經常採用中藥燻蒸療法，對骨關節的治療起到很好的輔助治療作用。由於燻蒸的特殊性，要求温度控制系統必須提供定時和恆温。其工作過程是：

1、 將配製好的中藥液體放在容器中。

2、 開啟電源，通過面板的小鍵盤設定好定時值和定温值。

3、 病人平躺在燻蒸牀上，調節行走車對準需要燻蒸部位。

4、 系統進入正常工作。

　　一、 系統功能介紹

根據病人的實際需求，通過鍵盤設定好時間和温度，系統按照設定值開始工作，對患病部位進行定時、定温巡迴燻蒸，當行走車走到最左端時，由左限傳感器發出信號，單片機控制行走車向右行走。當行走車走到最右端時，由右限傳感器發出信號，單片機控制行走車向左行走。時間顯示採用倒計時方法，當所定時間減至0時，停止加温、行走車回到起點位置。蜂鳴器和光二極管發出結束的聲、光提示信號。

　　二、 系統工作原理

要實現上面介紹的功能，科學地設計系統硬件是系統可靠運行的保證。本着設計合理、運行可靠、易於實施和價格低廉的原則對硬件系統進行了通盤考慮。經過反覆實驗後被確定下來。硬件系統工作原理圖如下圖所示。

其中：S1作為修改增加鍵、S2作為修改減少鍵、S4作為修改定時/定温選擇鍵、一旦確定是修改定時還是修改定温後，由S1或S2鍵完成增減。S3作為行走和定位選擇鍵。

當按鍵壓下時，單片機通過P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信號。採用“0”作為有效信號主要是出於這樣的考慮：當小鍵盤接觸不良時，避免系統產生誤動作而造成對病人的傷害。因為鍵盤接觸不良必然導致“浮空”現象，從單片機的接收角度看，有可能將“浮空”當成“1”信號。所以選擇“0”有效是必要的。

若P2.7=0時：P1.0=0為定時時間增1、P1.1=0為定時時間減1

若P2.7=1時：若P1.0=0為定温值增1、P1.1=0時定温值減1

若P1.4=0時，查看P1.5和P1.6的狀態，如果二者均為0，將P1.5和P1.6中的1位置

1，行走車巡迴；如果二者的邏輯“或”不為0，將P1.5和P1.6均清0，行走車停（即定位）。

左、右轉的驅動由型號為C9013三極管和型號為DAI4002D固態繼電器組成。由於控制巡迴的過程實質是控制電機，而拖動行走車的電機的功率比較大，所以這裏的.電機屬於強電範疇。DAI4002D固態繼電器的最大優勢是隔離作用，他能有效地將強電與單片機的邏輯弱信號隔開，使驅動變得簡單而且可靠。

當P1.5或P1.6為1時，C9013導通，固態繼電器導通，送出左右轉信號。反之，固態繼電器斷開，不送左右轉信號。即行走車停實現定位。

左限與右限的信號輸入是將左限和右限的位置信號由接近開關檢測後送到單片機的INT0和INT1，在單片機內將二者設置成中斷方式，上升延有效。當INT0或INT1有效時，通過單片機的中斷系統快速作出反應，由中斷服務子程序將相應端口置1或清0改變行走車的運行方向，到達巡迴的目的。通過D2和D3可以直觀地在系統面板上看出行走車是在向左還是向右行走或者是定位。

温度檢測輸入是將温度傳感器18B20通過P2.6接入單片機，在程序的入口處對18B20進行初始化後就可以適時讀出當前實際温度並送温度顯示輸出顯示。

温度控制輸出由R1(壓敏電阻)、R2、RW1（電位器）、C1、D1（雙向二極管）、SCR1（雙向可控硅）組成，旋轉RW1（電位器）改變C1的充放電時間通過D1（雙向二極管）改變SCR1（雙向可控硅）的導通角達到改變加熱部件的電壓，從而達到調節温度的目的。RW1（電位器）電阻有效值大，輸出電壓低；反之輸出電壓高。將單片機的控制信號經過積分器的輸出控制RW1（電位器）的旋轉角度來決定輸出電壓的高與低。這樣一來，雖然加熱元件端是強電，單片機提供的控制信號是弱電，但二者之間的耦合體是機械，杜絕了強電起、停時對單片機造成的工作不穩定的威脅。

通過以上對於系統原理的分析可以看出該系統有如下特點：

1、 系統硬件結構非常簡單、合理、實用。

2、 操作方便、簡單、明瞭。

3、 由於系統中採用了有效的隔離措施，使系統運行非常可靠。

4、 硬件價格低廉。

5、 該系統可以引入如果需要定時和恆温控制的場合使用。