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I / 28
辽 宁 工 业 大 学
单片机原理及接口技术课程设计(论文)
题目: 基于单片机的电烤箱温度控制设计
院(系):
专业班级:
学 号:
学生姓名:
指导教师: (签字)
起止时间:

本科生课程设计(论文)
II / 28
课程设计(论文)任务及评语
院(系):电气工程学院 教研室:自动化
学 号
学生姓名
专业班级
课程设计(论文)
题目
基于单片机的电烤箱温度控制设计
课
程
设
计
(
论
文
)
任
务
课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数
实现功能
温度控制在家庭应用方面具有广泛意义,本设计采用单片机做为控制器,控制一个家
用电烤箱,电烤箱由 1kW 电炉加热,最高温度 120 度。电烤箱的温度可以设定,可以实现
恒温控制,超出温度设定范围发超限报警。
设计任务及要求
1、单片机最小系统设计。
2、按键电路、报警电路、温度检测电路、驱动电路的设计。
3、编写相应的软件,完成控制系统的控制要求。
4、要求认真独立完成所规定的全部内容;所设计的内容要求正确、合理;
5、按学校规定的书写格式,撰写、打印设计说明书一份;设计说明书应在 4000 字以上。
技术参数
恒温电烤温度控制误差≤±2℃,温度超出设定温度±5℃发出超限报警,对降温过程不
做要求。
进
度
计
划
1、布置任务,查阅资料,确定系统电路的组成(2 天)
2、对系统各功能电路进行设计(2 天)
3、整个系统的硬件电路图设计(1 天)
4、进行系统软件流程图的设计(1 天)
5、程序设计并进行仿真程序调试(2 天)
6、撰写、打印设计说明书(1 天)
7、答辩(1 天)
指
导
教
师
评
语
及
成
绩
平时: 论文质量: 答辩:
总成绩: 指导教师签字:
年 月 日

本科生课程设计(论文)
III / 28
摘 要
家用电烤箱是一种具有自动控温、加热、定时等功能的家用厨房器具。制出
的食品色、香、味俱全。本课题主要针对家用电烤箱温度控制器进行研究。本课
题以 AT89C51 单片机系统为核心,对单点的温度进行实时检测。采用模拟温度传
感器 PT100 对温度进行检测;采用串型模数转换器 MAX197 进行 A/D 转换把温度
信号调解转换为电压信号与 AT89C51 单片机接口。本设计包括温度传感器、A/D
转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。文中对每个部分功能、实现
过程作了详细介绍。
关键词:电烤箱;单片机;控制;温度

本科生课程设计(论文)
IV / 28
目 录
第 1 章 绪论 ........................................................1
1.1 温度控制器概况 ...............................................1
1.2 本文研究内容 .................................................2
第 2 章 课程设计方案 ...............................................3
电烤箱加热控制器总体设计方案 ....................................3
第 3 章 硬件设计 ....................................................5
3.1 CPU 的选择 ....................................................5
3.2 复位电路设计 .................................................7
3.3 时钟电路设计 .................................................7
3.4 CPU 最小系统图 ................................................8
3.5 温度传感器的选择 .............................................9
3.6 温度检测接口电路设计 ........................................10
3.7 加热输出接口电路设计 ........................................11
3.8 按键电路设计 ................................................12
3.9 报警电路设计 ................................................12
3.10 系统原理综述 ...............................................13
第 4 章 软件设计 ...................................................15
4.1 软件实现功能综述 ............................................15
4.2 流程图设计 ..................................................15
4.2.1 主程序流程图设计 ...............................................................................15
4.2.2 模拟量检测流程图设计 .......................................................................17
第 5 章 课程设计总结 ..............................................19
参考文献 ...........................................................20
附录................................................................21

本科生课程设计(论文)
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第1章 绪论
1.1 温度控制器概况
电烤箱作为家用西式小电器之一,在我国随着人们居住环境的不断改善,厨
房的地位也越来越重要。电烤箱易于操作而且制作食物方便,味道保持了传统烧
烤的美味而被人们争相购买。在电烤箱的研究过程中,温度的控制尤为重要,温
度控制器的研究又显得举足轻重。随着社会的不断发展,人们对机械的应用也越
来越广,进而人们对机械运动的控制要求亦越来越高。机电控制实现了以电气来
控制机械。单片机的出现使机电控制技术突飞猛进。
单片机出现的历史并不长,但发展迅猛。自 1975 年美国德克斯仪器公司首次
推出 8 位单片机 TMS-1000 后才开始快速发展。1976 年 9 月,美国 Intel 公司首次
推出 MCS-48 系列 8 位单片机以后,单片机发展进入了一个新的阶段。1983 年
Intel 公司推出的 MCS-96 系列、1987 年 Intel 公司又推出的 80C96 等位 16 位单
片机。近年来各个计算机生产厂家已进入更高性能的 32 位单片机研制、生产阶段。
单片机发展之快、品种之多。其中最常用的主要有:AT89 系列单片机、AVR 单片
机 Motorola 公司的 M68HC08 系列单片机以及 PIC 单片机。随着社会的发展,单片
机的特点体现在体积小、可靠性高、使用方便等方面。
根据温度控制的特点,本次设计采用 AT89C51 单片机为控制核心,采用数字
PID 控制算法。实现对电烤箱的温度的控制。通过本次设计进一步详细说明单片机
控制系统在社会生活中的应用。为以后进一步应用单片机系统提供帮助。
目前社会上温度控制大多采用智能调节器,国产调节器分辨率和精度较低,
温度控制效果不是很理想,但价格便宜,国外调节器分辨率和精度较高,价格较
贵。通过对智能控制算法及相关温度控制器的深入研究,设计出了一整套的温度
控制系统,包括其系统软硬件组成结构。将嵌入式引进温度控制系统中,加入键
盘和 LCD 显示。清晰显示系统的运行状态,用户也可以根据实际情况通过核心板
键盘和计算机随时更改初始数据,使温控系统更加智能化,更易于操作。这种设
计方法弥补了国产调节器精度较低的缺点。实验证明。系统在增量式 PID 算法的
控制下运用 ARM 控制器系统的稳态精度达到 0.5℃以内,运行速度极快。从市场角
度看,如果我国的大中型企业将温度控制,可以降低消耗,控制成本,从而提高
生产效率。
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