**单片机设计介绍，基于单片机三相温度测量控制系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机三相温度测量控制系统设计概要主要包括系统组成、温度测量原理、控制逻辑、软件设计以及测试与验证等方面。

一、系统组成

该系统主要由单片机、三个温度传感器、控制执行机构以及显示与报警模块等组成。单片机作为核心控制器，负责接收来自温度传感器的信号，并据此发出控制指令给控制执行机构。三个温度传感器分别用于测量三相的温度，确保温度的精确监测。

二、温度测量原理

温度传感器采用热敏电阻或其他适合测量温度的元件，其阻值或电压随温度变化而变化。单片机通过读取这些变化值，可以计算出对应的温度。为了提高测量的准确性，系统还可以采用温度校准算法，对温度值进行校准。

三、控制逻辑

控制逻辑是系统的核心，它根据温度传感器的测量值，与预设的温度阈值进行比较，然后决定控制执行机构的动作。例如，当温度超过上限时，控制执行机构启动冷却设备；当温度低于下限时，启动加热设备。同时，系统还可以根据温度的变化趋势，调整控制执行机构的动作频率和强度，以实现更精确的温度控制。

四、软件设计

软件设计包括初始化设置、数据采集、数据处理、控制指令生成以及通信协议等方面。单片机需要编写相应的程序，以实现数据的采集、处理和控制指令的生成。同时，为了便于系统的调试和维护，软件设计还应考虑良好的可读性和可扩展性。

五、测试与验证

完成系统设计和编程后，需要进行全面的测试与验证。这包括功能测试、性能测试以及稳定性测试等。通过模拟各种温度条件和工作环境，验证系统的测量准确性、控制精度以及响应速度等性能指标。同时，还需要测试系统在异常情况下的表现，如传感器故障、执行机构失效等，以确保系统的可靠性和安全性。

综上所述，基于单片机三相温度测量控制系统设计是一个综合性的工程，需要综合考虑硬件设计、软件编程以及实际应用需求等多个方面。通过合理的设计和实现，可以实现对三相温度的精确测量和有效控制，满足各种工业和科学研究的温度控制需求。

二、功能设计

(1)依次巡回测量并实时显示A,B,c三相温度

(2)当所测量温度高于设定温度T2=100℃时,“风机自动启动,“风机”启动指示灯亮测量温度低于设定温度T1=8℃时,风机停止,佩风机启动指示灯灭。

(3)当所测量温度高于设定温度T3=130℃时,超温指小灯亮,蜂鸣器发间断音报警

(4)当所测量温度高于设定温度T4=150℃时,跳闸且跳闸指示灯亮,蜂鸣器长音报警;

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25