基于DS18B20与单片机的电阻炉温度恒温控制系统设计

本文档主要探讨了基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计与实现，针对工业生产过程中的温度控制需求，特别是在中小型加热设备中，精确控制温度对于产品质量提升至关重要。单片机因其低功耗、高性能、高可靠性以及易于产品化的特点，成为此类应用的理想选择。 研究的核心是围绕一个具体的应用实例——电阻炉，系统主要由四个关键模块构成：温度传感器模块、数据处理模块、温度显示/设定模块和温度控制模块。温度传感器模块采用了数字式温度传感器DS18B20，它能实时采集炉内的温度并将其模拟信号转换为数字信号，以便于单片机处理。用户可以通过键盘输入预设的水温值，单片机则会根据实时温度与预设值进行比较，通过调整输出宽度可调的PWM信号，进而控制双向可控硅的开关状态，从而精确控制电热丝的加热功率，确保水温快速达到并保持预设值。 设计过程中，作者首先从软件设计着手，将系统功能模块化，并利用Proteus软件进行模拟仿真，验证各个模块的功能是否正常。然后，进行硬件综合设计，包括电路布局、元器件选型等，确保系统的稳定性。在整个设计过程中，反复优化和测试各个器件参数，以确保系统在实际运行中能够稳定、高效地工作，实现温度的恒温控制。 关键词：单片机（Single Chip Microcontroller）、温度传感器（Temperature Sensor）、可控硅（Power MOSFETs）和温度控制（Temperature Control），这些关键词突出了文章的核心技术与研究重点。通过这篇论文，作者展示了如何巧妙地利用单片机技术来解决实际生产中的温度控制问题，为相关领域的工程师和研究人员提供了有价值的参考案例。