电烤箱加热控制器(89c51)

辽 宁 工 业 大 学

单片机原理及接口技术 课程设计（论文）

题目： 电烤箱加热控制器设计

院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气113 学 号： 110303087 学生姓名： 张彦鹏

指导教师： （签字） 起止时间：2014.06.16-2014.06.30

本科生课程设计（论文）

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室： 电气 学 号 课程设计（论文）题目 110303087 学生姓名 张彦鹏 专业班级 电气113 电烤箱加热控制器设计 电烤箱由电阻丝加热，功率达5kW。通过传感器测量温度并调节加热功率。温度控制范围0～300℃，可设定恒温值。 设计任务： 1. CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路） 2. 温度传感器选择及接口电路设计 3. 温度显示、电热丝驱动电路设计 4 . 程序流程图及程序清单编写 技术参数： 1．温度控制范围0～300℃，功率达5kW 2．工作电源220V 设计要求： 1、分析系统功能，选择合适的单片机及传感器，温度检测电路设计等； 2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图； 3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。 第1天 查阅收集资料 第2天 总体设计方案的确定 第4天 CPU最小系统设计 第5天 传感器选择及其接口电路设计 第6天 温度显示、电热丝驱动电路及电源电路设计 第7天 程序流程图设计 第8天 软件编写与调试 第9天 设计说明书完成 第10天 答辩 课程设计（论文）任务 进度计划 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 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

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摘 要

电烤箱是利用电热元件发出的辐射热烤制食物的厨房电器， 一般具有自动控温、加热、定时等功能。本次课程设计研究的主要内容为对电烤箱加热控制器的研究与设计。以89C51单片机为主体，通过对CPU最小系统、接口电路和驱动电路等温度控制相关电路的设计实现对电烤箱温度的实时控制。温度信息量通过传感器由接口电路经A/D转换器转换为数字量并输入至89C51单片机，数据经过单片机CPU处理后，由数码管显示当前温度值，同时将温度设定值转换输出至电热丝驱动电路以调节加热功率，通过人机对话接口实现对电烤箱温度的检测与控制，由此完成温度控制范围0～300℃，并可设定恒温值的要求。本文对各模块设计过程及其组合实现过程进行了详细的分析介绍。

关键词：89C51单片机；温度传感器；A/D转换模块；人机对话接口。

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目 录

第1章 绪论 .................................................................................................................... 1

1.1 加热控制器概况 ................................................................................................ 1 1.2 本文研究内容 .................................................................................................... 2 第2章 CPU最小系统设计 ............................................................................................ 3

2.1 电烤箱加热控制器总体设计方案 .................................................................... 3 2.2 CPU的选择 ........................................................................................................ 4 2.3 数据存储器扩展 ................................................................................................ 5 2.4 电源电路设计 .................................................................................................... 8 2.5 复位电路设计 .................................................................................................... 9 2.6 时钟电路设计 .................................................................................................. 10 2.7 CPU最小系统图 .............................................................................................. 10 第3章 输入输出接口电路设计 .................................................................................. 12

3.1 温度传感器的选择 .......................................................................................... 12 3.1 温度检测接口电路设计 .................................................................................. 13

3.1.1 A/D转换器选择 .................................................................................... 13 3.1.2 模拟量检测接口电路图 ...................................................................... 14 3.2 温度控制输出接口电路设计 .......................................................................... 15 3.3 人机对话接口电路设计 .................................................................................. 16 第4章 加热控制器软件设计 ...................................................................................... 17

4.1 软件实现功能综述 .......................................................................................... 17 4.2 流程图设计 ...................................................................................................... 17

4.2.1 主程序流程图设计 .............................................................................. 17 4.2.2 模拟量检测流程图设计 ...................................................................... 18 4.2.3 加热控制流程图设计 .......................................................................... 19 4.3 程序清单 .......................................................................................................... 20 第5章 系统设计与分析 .............................................................................................. 23

5.1 系统原理图 ...................................................................................................... 23

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5.2 系统原理综述 .................................................................................................. 24 第6章 课程设计总结 .................................................................................................. 25 参考文献 ........................................................................................................................ 26

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