工业温度自动控制系统设计研究

【摘要】本文是一种基于STC89C52的工业温度自动控制的系统。其工作原理是通过4路温度传感器DS18B20进行温度的采集，经过STC89C52进行分析并处理，如果温度小于预定的所设预定值，工业温度自动控制中的继电器开始工作，对整个工业过程进行加温；如果温度大于预定所设预定值，继电器断开不工作，对整个工业过程进行降温。在这个过程，显示屏1602显示当前4路温度。最后通过串口通讯模块对整个工业温度自动控制实现显示当然温度值在上位机中进行显示。

【关键词】单片机；温度控制；显示报警

引言

自从20世纪的70年代左右，对工业控制的要求越来越高，尤其是在微处理的发展越来越快的情况下。国外的工业温度自动控制系统发展完善具有自动性，和自整定，自适应性，同时对工业温度自动控制的效果有目共睹，许多外国国家，比如日、美、德，瑞典这些先进国家的工业温度自动控制技术远远比其他国家要强很多，同时他们还生产了许多相应的装备，在工业温度自动控制中应用广泛。

1总体设计方案

基于单片机的工业温度自动控制系统的设计的原理是，当我们选用的温度传感器从外界采集到温度后，4路温度传感器把采集的温度数据传送到主控制器中，并在显示屏上显示出4路温度。同时进行数据分析跟所设预定温度值比较，在通过4个继电器的开关实现，对温度的控制。当外界温度变化十分大的情况下，或者4个温度传感器失灵，不好用，不能把所需要温度调到规定范围内，主要控制器通过三极管驱动报警装置报警。在本工业温度自动控制系统中我们通过串口通讯连接到上位机，可以储存并显示时时温度，方便了我们对数据的统计和对温度自动控制过程的掌握，图1为工作原理框图。

2系统硬件设计

2.1时钟电路设计

（见图2）晶振电路的作用就是，使电路拥有时钟周期，同时才能运行程序代码，从而才能使单片机正常工作。在STC89C52工作时，ROM发出指令，同时STC89C52来执行。那什么是机器周期就很好解释了，也就是STC89C52访问一次对应存储器的时间，同时以此作为基准。一个机器周期包括12个时钟周期。假如STC89C52的晶振是12MHz，那么时钟周期就是晶振的倒数也就是1/12μs，同时机械周期等于晶振乘以时钟周期，所以就是1μs。

2.2温度检测模块设计

STC89C52主控制器对DS18B20的操作，首先在本工业温度自动控制系统开机之后，我们首先要对DSB1820进行复位，在这之后，STC89C52给DS18B20高电平，这样的目的是为了方便接受脉冲。这样就建立了STC89C52和DS18B20的之间的数据通讯。接下来STC89C52对DS18B20发送5条ROM指令，所以它们完成了5个工作周期。如果STC89C52只连接一个DS18B20，可以直接跳过ROM指令，继续运行。但是本温度自动控制系统一共有4个DS18B20温度传感器，所以所不可以直接跳过ROM指令继续运行。在整个DS18B20的一个周期完成的主要任务是，写读RAM中的传送数据，并且将这组数据拷贝到EEPROM模块中，并且当STC89C52所传送指令结束后，发出读取数据的指令。

3主程序设计

首先对整个程序进行初始化，DS18B20采集温度，控制LCD1602显示，最后判断按键是否执行按下。温度控制点1的程序需要对应F1，2点对应F2。然后温度在LCD中显示，按键按下，启动按键程序，当确认按键被按下的时候，程序开始循环判断是否4个DS18B20采集的温度超过设定，继电器程序启动控制继电器开关。继电器结束动作后，程序从头运行，循环。

4总结

在我们当今的生活当中，温度控制系统与我们的生活息息相关，它有着强大的应用能力，在家电的温度控制，汽车的温度控制，还有工业中的温度控制，但是如何设计温度控制电路还要结合所应用场景的实际。我国在工业温度自动控制中使用模糊控制理论这个意识崛起的非常晚，但是我们进步是巨大的，同时这个领域我们有很多傲人的成果如模糊控制和辨识，模糊集合论等等。这些成果是我国在国际上有着强烈反响。随着经济全球化的发展，国家加大对工业的重视，我们把小企业整合，把技术整合，加大投资，使我们在工业温度自动控制方面有了显著提高。基金项目：2018年部级大学生创新创业训练计划项目（201813604003）。

参考文献

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[5]陈梓城.常用电子电路设计与调试[J].信息技术，2001（22）：57-59.

作者：曲娜 宋毅 奚雨佳 崔海鑫 李雅 单位：吉林建筑科技学院