基于单片机的温度控制系统的设计与实现 -开题报告-文献综述-参考文献

温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量。一个人的体温、一个城市的环境温度、再上升到地球的温度，这些都关乎到所有人的日常，，对我们的生产生活有极大的意义；因此，对于温度的控制也极为重要；温度参数是工业生产中常用的主要被控对象之一,例如,在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测、显示和控制。

温度控制器是对温度进行控制的电开关设备。在当今社会中越来越多的环境需要对温度计控制。随着温控器应用领域和范围的日益广泛，电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化。在现代社会中温度控制不仅用应在工业生产方面，其作用也体现到了各个方面。

国外对温度控制的研究较早，始于20世纪70年代，先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示,记录和控制。80年代末形成了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。系统的集成度越来越高，多种功能集成在一个芯片中，使系统电路更简洁，功能实现更方便，在多种环境中实现稳定可靠的工作[1]。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。在技术上以单片机控制的单参数单回路系统居多，与发达国家相比，仍存在较大差距。但是20世纪90年代温度的控制也成为国内学者研究的重要内容，越来越多与温度控制有关的^范文在科技刊物上发表[2]。现在温度控制系统也应用在了烫金机上。近10年来在温度控制方法上有了快速的发展，已从传统的直接控制变成PID控制、模糊控制、神经网络控制和遗传算法等控制方法。而温度的测量方法也有了很大发展，目前国内外通用的温度传感器及测温仪有热膨胀式温度计、电

阻温度计、热电偶、辐射式测温仪表等。使用比较普遍的温度传感器有铂金属传感器，适用于中高温度测量，以及便于信号采集和处理的温度传感器。

本设计中ATmega8是一种非常特殊的单片机，它的芯片内部集成了较大 容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具备AVR高档单片机Mega系列的全部性能和特点。但由于采用了小引脚封装，所以其价格仅与低档单片机相当，再加上AVR单片机的系统内可编程特性，使得无需购买昂贵的仿真器和编程器也可进行单片机 嵌入式系统的设计和开发。因此本设计采用Atmega8单片机作为控制芯片。

本文拟设计一个基于ATmega 8单片机的温度控制系统，通过ADI的温度传感器采集获取环境温度，并与理想温度作比较，单片机控制加热器/风扇，实现环境温度与理想温度一致。本设计系统结构简单清晰，成本较低。通过RS485与上位机通讯，来设置当前需要的温度，从而使单片机控制加热器/风扇来达到目前需要的温度。

二、^范文提纲

1 引言

1.1 选题的背景与研究意义

1.2 研究现状

1.3 研究目的与内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.4 拟解决的主要问题

2 温度控制系统总体设计

2.1 系统控制原理

2.2 系统简介

2.21 Atmega8介绍

2.22 温度传感器介绍

3 温度控制系统的硬件设计

3.1 主控芯片Atmega 8 及其周边硬件设计

3.2 电源设计

3.3 串口通讯硬件设计

3.4 温度控制装置硬件设计

4 温度控制系统软件设计

4.1 系统主程序流程图

4.2 串口通讯程序设计

4.3 温度检测程序设计

4.4 温度控制程序设计

4.5 上位机程序设计

5 温度控制系统系统仿真与调试

5.1 系统仿真环境简介

5.2系统仿真调试

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

三、参考文献

    [1] 贾世胜．Small RTOS51实现基于8位单片机的温控器设计[J].《现代电子技术》．2009年第18 期总第305期

[2] 朱懿．ModBus协议在工业控制系统中的应用[J] .《微计算机信息》(测控自动化)．2006年第22卷第4-1期

[3] 郑海菊．基于 MSP430F149 的便携式温湿度监测仪的设计 青岛农业大学学报( 自然科学版) 27(2): 159 ～ 163， 2010

[4] 曾增. 基于51单片机的串行通信协议的实现[J]．《电子科学》．2009年7月

[5] 洪木南．恒温箱温度控制器设计．《实 验 技 术 与 管 理》．第 27 卷 第 1 期 2010 年 1 月

[6] 朱记全．基于LabVIEW+DSC温控器的Modbus通信实现[J]．《工业控制计算机》．2012年第25卷第11期

[7] 薛飞．基于Matlab GUI串口通信的实时温度监控系统设计[J]．《计算机应用》．2014年

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[9] 樊世科．智能温度控制系统[J]．《高校实验室工作研究》[J]．总第 90期 第 4期2006年 12月

[10] 刘 亚利．基于 MSP430F149 型单片机的智能温度控制系统[J]．《计 算机 工 程与 设 计》．第 27 卷 第 6 期

[11] 刘国文．基于RS_485总线的中央空调冷量计费系统[J]．《轻工机械》．2013年4月

[12] 蒋柱葱．基于嵌入式WinCE与MSP430单片机多串口通信设计[J]．《电子设计工程》．2011年4月

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[14]Jun Wang, Meifeng Gao, Jianhong Zhu ．《Applied Research of Expert-fuzzy PID in Wireless Temperature Control System  》．Electronics, Communications and Computers．2004

[15]　 J. Jayapandian and Usha Rani Ravi ．《AN EMBEDDED SINGLE CHIPTEMPERATURE  

CONTROLLER DESIGN 》．Design Development & Services Section, Materials Science Division  Indira Gandhi Centre for Atomic Research, Kalpa Kama – 603 102. Tamil Nadu. India