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單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
導(dǎo)語：說到溫度控制人們很自然想到空調(diào)和冰箱的溫度控制，那種控制的特點(diǎn)是間歇式控制。以下是小編整理單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的資料，歡迎閱讀參考。
摘 要：在日常生活經(jīng)常需要連續(xù)恒溫控制，這對于溫度控制提出了新的要求。這里專門為其設(shè)計(jì)了一套恒溫控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心配以控制簡單、運(yùn)行可靠的雙向二極管、雙向可控硅、固態(tài)繼電器作為驅(qū)動部件。并采用新型的接近開關(guān)和溫度傳感器作為系統(tǒng)的檢測部件，檢測精度高，為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的反饋信號。人機(jī)對話采用簡易的小鍵盤、單色數(shù)碼管和蜂鳴器讓系統(tǒng)的操作方便、人性化。
關(guān)鍵詞：單片機(jī);恒溫;控制
在現(xiàn)代中醫(yī)治療過程中，經(jīng)常采用中藥熏蒸療法，對骨關(guān)節(jié)的治療起到很好的輔助治療作用。由于熏蒸的特殊性，要求溫度控制系統(tǒng)必須提供定時(shí)和恒溫。其工作過程是：
1、 將配制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(shè)定好定時(shí)值和定溫值。
3、 病人平躺在熏蒸床上，調(diào)節(jié)行走車對準(zhǔn)需要熏蒸部位。
4、 系統(tǒng)進(jìn)入正常工作。
一、 系統(tǒng)功能介紹
根據(jù)病人的實(shí)際需求，通過鍵盤設(shè)定好時(shí)間和溫度，系統(tǒng)按照設(shè)定值開始工作，對患病部位進(jìn)行定時(shí)、定溫巡回熏蒸，當(dāng)行走車走到最左端時(shí)，由左限傳感器發(fā)出信號，單片機(jī)控制行走車向右行走。當(dāng)行走車走到最右端時(shí)，由右限傳感器發(fā)出信號，單片機(jī)控制行走車向左行走。時(shí)間顯示采用倒計(jì)時(shí)方法，當(dāng)所定時(shí)間減至0時(shí)，停止加溫、行走車回到起點(diǎn)位置。蜂鳴器和光二極管發(fā)出結(jié)束的聲、光提示信號。
二、 系統(tǒng)工作原理
要實(shí)現(xiàn)上面介紹的功能，科學(xué)地設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保證。本著設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行可靠、易于實(shí)施和價(jià)格低廉的原則對硬件系統(tǒng)進(jìn)行了通盤考慮。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)后被確定下來。硬件系統(tǒng)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(shí)/定溫選擇鍵、一旦確定是修改定時(shí)還是修改定溫后，由S1或S2鍵完成增減。S3作為行走和定位選擇鍵。
當(dāng)按鍵壓下時(shí)，單片機(jī)通過P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信號。采用“0”作為有效信號主要是出于這樣的考慮：當(dāng)小鍵盤接觸不良時(shí)，避免系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作而造成對病人的傷害。因?yàn)殒I盤接觸不良必然導(dǎo)致“浮空”現(xiàn)象，從單片機(jī)的接收角度看，有可能將“浮空”當(dāng)成“1”信號。所以選擇“0”有效是必要的。
若P2.7=0時(shí)：P1.0=0為定時(shí)時(shí)間增1、P1.1=0為定時(shí)時(shí)間減1
若P2.7=1時(shí)：若P1.0=0為定溫值增1、P1.1=0時(shí)定溫值減1
若P1.4=0時(shí)，查看P1.5和P1.6的狀態(tài)，如果二者均為0，將P1.5和P1.6中的1位置
1，行走車巡回；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(zhuǎn)的驅(qū)動由型號為C9013三極管和型號為DAI4002D固態(tài)繼電器組成。由于控制巡回的過程實(shí)質(zhì)是控制電機(jī)，而拖動行走車的電機(jī)的功率比較大，所以這里的電機(jī)屬于強(qiáng)電范疇。DAI4002D固態(tài)繼電器的最大優(yōu)勢是隔離作用，他能有效地將強(qiáng)電與單片機(jī)的邏輯弱信號隔開，使驅(qū)動變得簡單而且可靠。
當(dāng)P1.5或P1.6為1時(shí)，C9013導(dǎo)通，固態(tài)繼電器導(dǎo)通，送出左右轉(zhuǎn)信號。反之，固態(tài)繼電器斷開，不送左右轉(zhuǎn)信號。即行走車停實(shí)現(xiàn)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(guān)檢測后送到單片機(jī)的INT0和INT1，在單片機(jī)內(nèi)將二者設(shè)置成中斷方式，上升延有效。當(dāng)INT0或INT1有效時(shí)，通過單片機(jī)的中斷系統(tǒng)快速作出反應(yīng)，由中斷服務(wù)子程序?qū)⑾鄳?yīng)端口置1或清0改變行走車的運(yùn)行方向，到達(dá)巡回的目的。通過D2和D3可以直觀地在系統(tǒng)面板上看出行走車是在向左還是向右行走或者是定位。
溫度檢測輸入是將溫度傳感器18B20通過P2.6接入單片機(jī)，在程序的入口處對18B20進(jìn)行初始化后就可以適時(shí)讀出當(dāng)前實(shí)際溫度并送溫度顯示輸出顯示。
溫度控制輸出由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(zhuǎn)RW1（電位器）改變C1的充放電時(shí)間通過D1（雙向二極管）改變SCR1（雙向可控硅）的導(dǎo)通角達(dá)到改變加熱部件的電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。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(jī)的控制信號經(jīng)過積分器的輸出控制RW1（電位器）的旋轉(zhuǎn)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(qiáng)電，單片機(jī)提供的控制信號是弱電，但二者之間的耦合體是機(jī)械，杜絕了強(qiáng)電起、停時(shí)對單片機(jī)造成的工作不穩(wěn)定的威脅。
通過以上對于系統(tǒng)原理的分析可以看出該系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：
1、 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)非常簡單、合理、實(shí)用。
2、 操作方便、簡單、明了。
3、 由于系統(tǒng)中采用了有效的隔離措施，使系統(tǒng)運(yùn)行非常可靠。
4、 硬件價(jià)格低廉。
5、 該系統(tǒng)可以引入如果需要定時(shí)和恒溫控制的場合使用。
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