畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于at89s51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-16 01:38 本頁(yè)面
【正文】 顯示電路 .................................................................................................................. 9 5 主程序及流程圖 ............................................................................................................... 10 流程圖 .................................................................................................................... 10 主程序 .................................................................................................................... 10 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 15 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 16 許昌學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì) 4 1 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求 （ 1）用單片機(jī)控制一個(gè)由 1kw 電爐加熱的電烤箱，最高溫度不超過(guò) 120℃。 （ 2）電烤過(guò)程恒溫控制，溫度可通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置，誤差不超過(guò)177。 2℃。 （ 3）實(shí)時(shí)顯示溫度和設(shè)置溫度，顯示精確為 1℃。 （ 4）溫度超出設(shè)置溫度177。 5℃時(shí)發(fā)超限報(bào)警，對(duì)升溫和降溫過(guò)程不作要求。 主要功能模塊 溫度控制系統(tǒng)的主要功能模塊包括溫度測(cè)量（溫度傳感器、放大器、 ADC 轉(zhuǎn)換器）、溫度控制（光電隔離、驅(qū)動(dòng)電路、可控硅電路、電爐）、溫度給定（按鍵）、溫度顯示和報(bào)警等幾部分。根據(jù)具體情況選擇合適型號(hào)的單片 機(jī)，溫度傳感器、 ADC 轉(zhuǎn)換器等硬件設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2 工作原理 溫度傳感器 DS18B20 從設(shè)備環(huán)境的不同位置采集溫度，單片機(jī) AT89S51 獲取采集的溫度值，經(jīng)處理后得到當(dāng)前環(huán)境中一個(gè)比較穩(wěn)定的溫度值，再根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的溫度上下限值，通過(guò)加熱和降溫對(duì)當(dāng)前溫度進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后超過(guò)設(shè)定溫度的上限時(shí)，單片機(jī)通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)繼電器開(kāi)啟降溫設(shè)備 (壓縮制冷器 ) ，當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后低于設(shè)定溫度的下時(shí) , 單片機(jī)通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)繼電器開(kāi)啟升溫設(shè)備 (加熱器 ) 。 當(dāng)由于環(huán)境溫度變化太劇烈或由于加熱或降溫 設(shè)備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導(dǎo)致在一段時(shí)間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時(shí)候，單片機(jī)通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出警笛聲。 系統(tǒng)中將通過(guò)串口通訊連接 PC 機(jī)存儲(chǔ)溫度變化時(shí)的歷史數(shù)據(jù)，以便觀察整個(gè)溫度的控制過(guò)程及監(jiān)控溫度的變化全過(guò)程。 原理圖如下 許昌學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì) 5 圖 21 工作原理圖 3 方案設(shè)計(jì) 溫度測(cè)量部分方案 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗 干擾能力、強(qiáng)易配處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)（按 9 位二進(jìn)制數(shù)字）給單片機(jī)處理，且在同一總線上可以掛接多個(gè)傳感器芯片，它具有三引腳 TO92 小體積封裝形式，溫度測(cè)量范圍－55～＋ 125℃，可編程為 9～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，業(yè)可采用寄生電源方式產(chǎn)生，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)到三根或者兩根線上， CPU 只需一根端口線就能與多個(gè) DS18B20 通信，占用微處理器的端口 較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。從而可以看出 DS18B20 可以非常方便的被用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 AT89S51 8BIT CPU 鍵盤電路 DS18B20 溫度芯 片數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)顯示 繼電器 2 壓縮制冷器 繼電器 1 加熱器 Max232電平轉(zhuǎn)換芯片 超溫報(bào)警 Pc 機(jī) 輸入電源 許昌學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì) 6 綜上，在本系統(tǒng)中我采用溫度芯片 DS18B20 測(cè)量溫度。該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，且此元件線形較好。在 0— 100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1
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