鱼塘水体恒温监控系统设计

论文编号:JD1076论文字数:23442,页数:58，有开题报告，答辩PPT，原理图

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

Abstract

This design sources the practice of work and science. The application of digital temperature controller is very extensive in the field of industry and automation. The digital temperature controller has a good application foreground. This design presents the advantage that uses AD590 to design digital temperature controller, and then introduces work principle and characteristics of AD590.This design shows the hardware realize and software design of digital temperature controller that bases on 89C51 signal chip-micro computer. Hardware design is mail and software design is the next important in this design. This design includes measurement, Man-machine interface , and main control. The above three parts are the core of this design. The devices of this design is economic and practical. This design is very clear and simple. It has a application. Because industry and automation develops fast, so the digital temperature controller must have a good application foreground.

Key words：temperature controling system; single chip microcomputer 89C51; AD590; PID control

目录

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FILTER47

4.5.3 二进制转十进制子程序BCDCH49

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